煤立磨系统提产降耗改造方案与实践.docx

煤立磨系统提产降耗改造方案与实践摘要窑提产改造获得成功后，煤立磨的产量往往成为燃料供给的瓶颈。为了避免盲目改造，应从煤立磨系统产能影响因素分析出发，在粉磨能力、粉磨效率、选粉效率和烘干能力等方面制定对应的优化改造方案。某ZGMII3G-H型煤立磨系统改造后，喂料量提高21.4%,磨机主机和风机电耗共下降4.6kWhto关键词煤立磨系统分析提产改造节能降耗O引言近几年，很多水泥厂对窑进行r提产降耗改造，以达到提高产能、错峰生产、节约能源的目的。很多公司窑产量提高后，煤粉产量无法满足窑的使用，限制了窑产能的发挥。为了提高煤粉产量，有企业没有分析出煤立磨系统问题所在，就盲目地对选粉机或者磨馄、磨盘进行优化改造，往往改造效果不理想。本文从煤立磨系统产能影响因素分析出发，对不同问题提供相应的优化改造方案，并以河北承大环保科技有限公司ZGMII3G-Il型煤立磨系统为例，介绍优化方案的选择，并对改造效果进行对比分析。1煤立磨系统高效运行影响因素煤立磨系统高效运行的影响因素可分为外在因素和内在因素。外在因素包括原煤水分、粒度、灰分、挥发分和易磨性等。同一系统粉磨不同的原煤，煤粉产量和出磨水分存在较大差别。内在因素是煤立磨系统自身的性能好坏，主要包括：粉磨能力、粉磨效率、分选能力、分选效率、烘干能力和系统压差。这些因素之间又互相影响，形成一个良性循环或者恶性循环的系统。被磨物料不变的情况卜.，煤立磨的粉磨能力主要由磨盘规格、磨辑规格、磨盘转速和粉磨压力决定，也就是取决于单位时间粉磨物料的面枳和压力。而粉磨效率主要由料层厚度和实际研磨压强决定，主要表现在立磨主电机电耗指标。物料粉磨后，被风带入选粉机进行分选。选粉机的分选能力由转子的通风面积决定，通风面积越大，分选能力越强。选粉机的分选效率主要由转上高径比、分选区结构和流场分布决定，主要体现在选粉机回粉粗料中成品粉的含量高低。煤立磨系统的烘干能力由风量、入磨温度和出磨温度决定。受原煤挥发分影响，出磨温度要求有所不同。所以磨机烘干的风量选择不仅要考虑原煤水分和入磨温度，更要考虑煤粉安全生产的最高出磨温度。系统压差主要包含结构性压差和物料提升压差，结构性压差是指设备本身通风所带来的压损，主要包括立磨、收尘器和工艺管道的结构压损。这部分压损主要受设备截面风速高低的影响。而物料提升压差主要是磨内循环物料的提升压损和成品煤粉的输送压损。其中磨内循环物料的提升压损受磨机粉磨效率的影响。2煤立磨系统改造方案2. 1提高粉磨能力方案针对不同的磨机结构，例如框架式轮胎磨辐和碗状磨盘形式的立磨，通过更换磨盘，加大磨盘中径的同时，将磨我外移和新磨盘啮合，增大磨辐的粉磨面积和粉磨速度。例如摇臂轮胎磨程和碗状磨盘形式的立磨，因为其实际研磨区宽度过小，通过优化培盘衬板形状，增加磨辐实际研磨区的宽度，并匹配合理的粉磨压力。都能起到增大磨整粉磨面积，从而提高粉磨能力的目的。2.2 提高粉磨效率方案针对不用粒度和易磨性的原煤，选择合理的料层厚度和研磨压强，是提高粉磨效率的主要方法。针对平盘锥辑类型的立磨可以宜接通过挡料圈调整料层的厚度。而针对碗状磨盘可以通过优化磨盘衬板形状，降低碗状磨盘衬板的深度，来降低粉磨的料层厚度。2.3 提高分选能力和分选效率方案当煤粉产量大幅提高以后，原有的选粉机处理能力不足，影响了物料的分选，可以通过增加转子的规格来提高选粉机的分选能力。同时通过新的结构设计，提高选粉机分选效率。例如选择合理的转子高径比，保持充分的选粉时间；在选粉机下壳体处增加粗颗粒预分离装置，将大颗粒物料提前选出沿着壳体落回磨盘粉磨：在选粉区内设置导风叶片和异型动叶片，采用两级分选结构，选择合理的分选区宽度，提高分选效率：优化选粉机壳体结构，保证整个流场的顺畅和逐级加速，减少涡流和塌料现象。其中粗颗粒预分离装置结构示意如图1所示，高效爻构示意如图2所示。'uz2t-E粉机分选区水泥赚W图1粗颗粒预分离装置结构示意图图2高效选粉机分选区结构示意图2. 4提高烘干能力方案有的原煤挥发分高，出于安全考虑生产全程必须限制出磨温度，这就无法通过提高入磨温度来降低煤粉水分。对此，我们的方案是：保持出磨温度不变，更换大风量风机以及配套的风环、选粉机、出口风管和收尘器，使用温度低的入磨风，通过加大入磨风量来提高对煤粉的烘干能力。3. 5降低系统压差的方案降低系统结构压差要通过保持合理的磨内风速，减少磨内结构压差来实现。具体地讲，可以通过优化风环导板角度、增加导风环来降低风环风速，从而降低压差：还可以通过新增加煤立磨外排提升机，大幅降低风环风速，保持适当外排量，降低磨内压差；收尘器压差过高可以通过更换新型高效收尘器，将压差控制在合理范围；降低循环物料提升压差主要通过提高粉磨一次成品率，降低磨内循环量来实现。3案例分析4. 1改造前运行情况和问题分析河北承大环保科技有限公司拥有一条ZGMIl3G-II型煤立磨系统，现在煤磨喂料量42th,R80筛余6挛8乐出磨水分2.5%。风机运行47.5Hz,风机入口压差-9800Pa,磨机主电机电耗13.IkWh/t,风机主电机电耗11.4kWht°窑系统改造后需要煤立磨系统将喂料量增加20%以上。2022年该公司已经对立磨选粉机进行局部改造，更换了大规格转了，改造后系统运行无明显变化。对该煤立磨系统进行分析，主要发现以下几点问题：(1)立磨结构为碗状磨盘，粉磨料层过厚，无法调节，粉磨效率低：(2)磨机粉磨能力偏小，无法满足20%的提产需求;(3)风环导板角度偏小，局部压差大：(4)风环上方无导风板，风环风速偏高，局部压差大。4.2 改造方案针对煤立磨系统存在的上述问题，制定的优化改造方案如下：(1)如图3所示，优化磨盘衬板形状，减少碗装磨盘的深度，由240mm降低到19Omnb<a）改造前从而降低粉磨料层厚度，提高粉磨效率。清；目I/gfy(b)改造；I三3图3磨盘村板形状优化结构示意图(2)更换磨盘，将磨盘中径由中2250增加到2500,更换固定板将磨辐外移，和磨盘继续保持啮合，达到提高粉磨能力的目的。(3)更换风环，增大风环导板的角度，同时在风环上部增加导风板，降低风环风速，降低局部压差。4.3 改造效果煤立磨系统改造前后的生产运行数据对比见表1所示。改造后煤立磨系统的喂料量提高21.4%,磨机主机和风机电耗共下降4.6kWhto表1表1第系统改前山的生产运行数据对比/(b->-K*U4-Ha/14机入口出<KnR90H包以行电机电收机电兄媒粉水分八改造前，42，41.S-900.品8.13.1H.4<2>5改iftE815.s9200.6-8.1649645不交-600-不交.27-M1.方尼嵌的4结束语综上所述，立磨系统提产降耗的优化改造方案应建立在对粉磨能力、粉磨效率、选粉效率和烘干能力等方面的分析之上，不可盲目实施想当然的措施。对ZGMlI3G-II型煤立磨系统实施改造后，煤立磨系统的喂料量提高21.4乐磨机主机和风机电耗共下降4.6kWht1,该案例证明，只要优化改造方案合理，改造效果会十分明显，会满足提产要求和大幅度降低系统运行电耗。