0 前言

我公司5 000 t/d熟料水泥生产线于2005年建成投产，由于局部设计不合理，原料磨、回转窑一直处于设计台产、设计能耗指标低位水平运行。生料磨产量473.9 t/h，窑产量208.3 t/h，生料电耗20.84 kWh/t，熟料电耗32.92 kWh/t，标准煤耗115.19 kg/t等经济指标和行业同型号规格生产线相比较，有明显的差距。降低能耗成本，减少碳排放，提高熟料及水泥产品市场竞争力成为企业发展迫切需求。

原燃烧器设计为圆柱形三通道燃烧器，燃料燃烧火焰为柱形长焰，热力分散，煅烧温度不足，窑头火焰温度为 1 600~1 750 ℃，延缓 C3S 形成和发育的时间，熟料矿物 w（C3S）比正常降低 7.0%~10.0%，w(f-CaO)升高0.6%~2.0%，窑加产出现物料严重欠烧，出现跑生料等问题。将圆柱形三通道燃烧器更换为新型四通道燃烧器（见图1）。新型四通道燃烧器燃烧的工作机理是高速螺旋前进的旋流风和高速射出的轴流风碰撞叠加，具有高速度，可调节火焰发散程度以及可调火焰长短、粗细，风、煤混合更加充分，燃烧非常迅速且完善的特。中心风促使中心部分煤粉和CO的燃烧更为充分，并起到稳流作用，窑的煅烧能力明显提高。更换新型四通道燃烧器后窑头火焰温度为 1750~1950 ℃，物料易烧性好，缩短 C3S 形成和发育的时间，加速熟料的烧成，熟料矿物w(C3S)为 52.0%~57.0%，w(f-CaO)为 0.6%~1.2%，熟料质量提高，性能稳定。窑头用煤量15.0 t/h 下降至13.5 t/h。

篦冷机运行期间，料层厚度增加10~20 mm时，高温区风机运行达到全压状态 ，电流下降60~80A，电机长期70%负荷运行，高温风机能力发挥不够，导致窑前供风不足，二次风温度仅为 960 ℃。对比同规模生产线的风机配置偏小（见表1），为提高一风室风机和固定篦板风机风压风量，重新购置了2台F1A风机的叶轮进行更换；F1C风机则整体更换，具体参数见表2。改造后高温区料层厚度可以正常控制，二风室压力 5 500 Pa，二次风温、三次风温比以前提高约50℃，改善了熟料急冷效果。

窑头窑尾采用菲斯特DRW转子秤，改前头煤秤断煤现象频繁发生，为解决这一问题。公司自行设计加工、增设煤粉仓内消风锥体及管道，并将秤体消风管道联接到负压更大的煤磨出磨风管（见图2）。煤粉仓内增加消风锥体及管道主要作用是消减煤粉仓内多余空气。煤粉仓内增加消风管道的直径为 300 mm，同时增设直径 150 mm 一段内管做为变径，径缩后增加风速，出风口连接袋收尘进风口管道，确保煤粉称内消风效果。另外安装有可调蝶阀，磨机运行时，打开该蝶阀，利用磨机系统通风为转子秤消风，煤磨停机时，关闭消风管道蝶阀，用煤仓顶袋收尘为转子秤消风，确保煤粉不会反流到出磨风管内。改后仓内、秤内空气阻力明显改善，煤秤断煤现象得到控制，为窑提产创造有利条件。

风机集风口，叶轮吸风口之间一静一动，为了避免碰撞、摩擦，间隙一般为10 mm ~15mm，实际因变形、磨损等，间隙更大，导致涡流回流，影响风机效率。对集风口进行包边处理，加强密封防止漏风，将回流内漏风减到最低。改造后，高温风机、循环风机效率提高，电流下降 15A~25A，有效降低了熟料综合电耗，见图3。

原料立磨挡料圈高度是影响生料电耗的关键因素之一，要根据物料特性，采用适合需求的挡料圈高度。原设计挡料圈高度为90mm，利用避峰停机，挡料圈割了3次，每次割10mm，又加高焊了一次，通过4次反复试验，终于找到高度和磨电流最佳结合点，有效的降低了生料电耗。根据目前石灰石粒度小，挡料圈高度为 65 mm，台时提高到510 t/h，磨主电机电流由改造前230A，下降到190A，磨机运行平稳。通过上述改造方案实施，各项经济指标明显改善，在节能降耗、降本增效迈出了一大步（见表3）。改造投入42.9万元（燃烧器31.8万元，分解炉撒料板4.8万元，篦冷机风机改造4.1万元，煤粉仓消风改造1.6万元，大风机改造0.6万元），经测算生料、熟料台时产量提高，电耗煤耗降低，成本下降397.09万元，产生效益 354.19 万元，回转窑日产量从 4 999 t/d 提高到5 750t/d，达到同规格生产线较好水平。