專題專欄-陝西北元化工集團股份有限公司
水泥裝置技改的達產環保之路
時間:2018-08-17點擊量:4061 單位:水泥有限公司 作者:魯斌 文章字符數: 2838 分享到:

2010年9月投產至今,水泥有限公司有幾項大型技改特別值得一提:電石渣互換、熱風爐、篦冷機、預粉磨係統、脫銷工程、電袋複合除塵。這幾項設備技改,解決了限製產能釋放的幾個重要問題,也為建設低碳環保型企業做出了巨大貢獻,樹立起了水泥有限公司在達產和環保建設上的裏程碑。

電石渣互換,提高回轉窯運轉率

電石渣是水泥有限公司的主要原料,一、二線生產係統分別使用化工項目產生的濕電石渣和幹電石渣,兩條生產線單機單線運行,一線電石渣幹基排放量高於二線電石渣幹基排放量,一線電石渣供過於求、回轉窯不能完全消化;二線電石渣供應不足,回轉窯運轉率偏低;兩條線之間無法實現原料相互補充,嚴重限製產能釋放。

結合化工項目幹、濕電石渣的排放量與一、二線回轉窯的運行情況,2013年11月,水泥有限公司新增4條電石渣輸送皮帶及輔助設施,引入了一、二線電石渣互換項目,實現了一二線電石渣的成功互換。電石渣互換項目投運後,二線回轉窯運轉率得到了很大的提升,同時有效緩解了一線電石渣供過於求的問題。在後期的生產過程中,電石渣互換項目成為了水泥有限公司平衡生產的主要“法寶”之一,實現了單條生產線運行同時消耗化工項目幹、濕渣,為檢修工作的順利開展提供了有力的保障。


熱風爐投運,實現達產達標

熱風爐,顧名思義,就是可以產生熱風的爐子,但在煆燒係統卻是非常重要的設備之一,對於提升煆燒能力與回轉窯產量有著重要的意義。水泥有限公司一線回轉窯因電石渣烘幹量不足,致使熟料產能無法得到有效釋放,其中很重要的原因就在於熱能不足。

2015年7月,水泥有限公司通過對燒成係統的研究,決定引入熱風爐,打破回轉窯產能釋放的瓶頸,為回轉窯煆燒係統再添新翼。通過對回轉窯係統的熱工標定及風量標定,使用窯頭廢氣充作熱風爐的一次風,熱風爐的出口與預熱器C1出口相連,煤粉在爐內燃燒轉化為熱能後,隨著窯尾廢氣進入電石渣烘幹係統。改造後,不但更充分地利用了回轉窯餘熱,而且實現了回轉窯的達產達效,進一步降低了生產成本,為超產超效預留了足夠空間,同時滿足了電石渣幹粉外銷及做為電廠脫硫劑的供應,可謂一舉多得。

據了解,這是中國水泥企業僅有的4台熱風爐之一,不僅是水泥有限公司的標杆式設備,更是國內和行業內的標杆式設備。

篦冷機升級改造,實現熟料產、質量雙提升

篦冷機在水泥生產線中擔負著出窯熟料冷卻、輸送和熱回收的任務,其正常運行關係到熟料冷卻、熱利用和設備運轉等諸多方麵的做功效率。水泥有限公司原有的第三代篦冷機,采用活動篦板與固定篦板交錯推動出窯熟料前行,在實際運行中篦床上的料層厚度不均勻,料層薄、散熱需求小的地方通風多、熟料降溫快,料層厚、散熱需求大的地方通風少、熟料降溫慢,熟料不能得到有效冷卻,冷卻效率和熟料質量都受到影響。同時,在運行時篦板容易變形或脫落,易導致漏料竄風,故障率偏高。對於第三代篦冷機,很多人都說“受夠了”,產量上不去,成了所有人的心病,但作為關鍵主機設備,篦冷機改造事關重大。經過深入的研究和論證,2016年4月、2018年4月,水泥有限公司分別將一、二線的第三代篦冷機改造為第四代篦冷機。

第四代篦冷機的特點在於,篦床上的篦板全部固定不動,熟料與篦板同步前行,篦板下麵裝有風量自動調節閥,克服了第三代篦冷機篦床上料層厚度不均勻而造成冷卻效果差的缺陷,實現了熟料溫度可控。同時,第四代篦冷機篦板以其雙凹凸密封的特點,實現了風室無漏料,這樣就減少了原有的8個灰鬥及對應的弧形閥,開口減少後風量損失隨之減少,消耗材料也相應減少。同時,第四代篦冷機較第三代篦冷機少了兩台冷卻風機,電耗的降低有效降低了單位成本。

預粉磨改造,實現提產增效

經過對煆燒係統的改造,熟料產能大幅度提升,但水泥粉磨卻依舊受到高能耗、低產量困擾。2016年6月水泥有限公司從水泥預粉磨係統著手,二線水泥磨係統引入V型選粉機代替打散分級機,產量得到大幅度提升,並在2018年1月,成功在一線水泥磨係統引入V型選粉機。

使用原來的打散分級機配備入磨熟料時,由於打散分級機內采用固定的篩板,使用時間達到一定期限後會出現篩孔磨損變大的現象,一部分細度未達標的物料通過擴大的篩孔進入水泥磨,造成水泥磨負荷大、生產效率低下,嚴重的製約了生產。改造為V型選粉機配置後,使用負壓風吸收物料,通過控製負壓風速實現對物料顆粒的控製,很好的解決了篩板磨損導致物料跑粗的現象,而且可以根據生產需要控製入磨物料的細度,水泥磨產量提高近20t/h,以更高的水泥產能,為進一步擴大市場份額提供源頭保障。

脫硝工程 降低氮氧化物排放

水泥企業熟料煆燒時,原煤燃燒會產生大量氮氧化物,這種有害物質與空氣中的水結合,轉化成硝酸和硝酸鹽,是酸雨的成因之一,同時與其他汙染物在一定的條件下能產生光化學煙霧汙染。2013年10月,水泥有限公司窯尾煙氣脫硝工程項目順利投運。

該項目采用“選擇性非催化還原技術”(SNCR),使用氨水作為還原劑,將質量濃度約20%的氨水,通過霧化噴射係統直接噴入一、二線窯尾分解爐內,霧化分解後的氨與窯尾煙氣中的NOx進行選擇性非催化還原反應,將有害的氮氧化物轉化成無汙染的氮氣和水(蒸汽)進行排放。脫硝項目投運後,在不影響回轉窯係統正常運行和不改變回轉窯主要工藝參數的情況下,氮氧化物排放量降低60%以上,每年減排氮氧化物2000餘噸。

電袋複合除塵 降低廢氣粉塵排放量

除了氮氧化物,水泥企業的另外一項重要排放就是回轉窯係統的粉塵排放。2015年4月,水泥有限公司對窯頭、窯尾電除塵器進行了改造,大幅降低了粉塵排放濃度,達到清潔環保要求的同時,是一個企業切實履行社會責任的重要表現。

水泥有限公司原有除塵器的基礎、支架、殼體及輸灰裝置等完全符合改造要求。為最大限度節約改造成本,改造保留了可利用的已有裝置,在其基礎上升級為電袋複合式除塵器。窯頭、窯尾電除塵改造,均采取保留電除塵器前的第一電場,其餘電場區改為布袋區,經過電場區至布袋區的粉塵變為帶電粒子,為布袋收塵創造了有利條件,充分結合了二者的除塵優勢,達到最大除塵效果。改造後,電除塵器出口粉塵排放濃度值小於30mg/Nm³,收塵效率大於99.99%,完全符合國家要求的排放標準。

原料製備、熟料煆燒、水泥製成的四大改造,讓水泥有限公司的產能釋放實現大幅度跨越,推動水泥有限公司在“高效生產、低碳利用”道路上不斷邁進,為提升企業效益不斷做出新的貢獻。而減少氮氧化物和粉塵排放的改造投入,恰恰是水泥有限公司作為區域行業標杆,在社會責任感上的真實寫照。無論是產能釋放還是倡導環保,水泥有限公司在設備技改的道路上樹立了一個又一個裏程碑。

編輯:馬薇


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