降低P·O42.5水泥工序电耗的措施

2026/7/17 10:49:10来源: 管理员

内容介绍

摘 要:节能降耗是当今社会发展中面临的一个重要问题,在当前我国大力提倡节约能源的大环境下,节能用电也可以实现节能降耗的目的。根据本企业实际情况,通过采取水泥粉磨工艺的优化改造及磨机内部结构改造,下料装置的优化,将水泥配料中难磨的混合材矿渣用易磨性好且成本较低的炉渣替代等措施,达到了降低粉磨电耗,从而降低能耗的良好效果。

关键词: 辊压机;选粉机;工序电耗;节能降耗


0 引言

我公司水泥粉磨生产线由天津水泥设计院设计,该粉磨系统采用辊压机-球磨机联合粉磨系统,球机规格为Ф4.2m×13m,辊压机规格TRP160-140,采用TESu-330型高效选粉机和型号为TVS-96/20静态选粉机组成的选粉系统,设计生产能力180t/h。

党的二十大以来,根据党中央对传统行业的要求,节能降耗、碳达峰碳中和是水泥行业高质量发展的迫切要求,在此大环境下,很多水泥厂纷纷进行提产节能降耗改造,水泥粉磨降本增效也是一项重大课题。


01 生产工艺流程及主机装备

水泥磨系统主要工艺流程图见图1,主机设备配置见表1。

图1 ɸ4.2m×13m水泥磨系统工艺流程

表1 水泥粉磨系统配置


02 生产运行现状及要因分析

水泥工序电耗主要由水泥磨主电机和辊压机、系统排风机及辅机电耗消耗组成。2018年~2022年P·O42.5水泥工序电耗分布见图2。

图2 2018年~2022年P·O42.5水泥工序电耗

长治公司水泥磨系统经过不断优化改进,通过近几年水泥工序电耗对比,下降趋势不明显,同标杆基地水泥P·O42.5水泥工序电耗最好达到24.63kWh/t,相比还存在较大差距。

2.1 原材料易磨性差

我公司使用的混合材以矿渣、石灰石为主。针对配料原材料易磨性做了试验,如表2所示。

表2 原材料配料易磨实验

从表2数据可以看出,粉磨同样时间内,矿渣是最难磨物料,比表面积涨幅最小。

2.2 磨内衬板磨损大

一仓筒体中波纹衬板原始厚度90mm,波峰33mm,现测量厚度为70mm左右,波峰15mm左右,波峰变小研磨体提升作用减弱,铸造孔洞和沟槽较多,达到了更换年限。

二仓筒体小波纹衬板被三道挡料环分为四段,原始厚度60mm,波峰22mm。

由磨头端向后数量和尺寸如下:

第一段衬板厚度40mm,波峰已平。共计7环,每环42块。

第二段衬板厚度48mm左右,波峰12mm左右,共计8环每环42块。

第三段衬板厚度50~52mm,波峰15mm左右。共计8环每环42块。

第四段衬板厚度55mm左右,波峰18~20mm,共计7环每环42块。

2.3 磨内流速快

磨内挡料环磨损严重,磨内隔仓板篦板磨损严重凹坑处厚度20mm,且磨机急停后测量料球面高度,一仓均略高于二仓,这样会造成一仓物料流速变快,没有充分发挥粉磨作用。

2.4 辊压机做功效率低

辊压机进料方式没有居中下料,恒压仓仓内物料离析,辊压机偏辊,辊压机物料不密实,做功差,辊缝偏差大,需要进一步探讨优化解决,且辊压机侧挡板磨损严重,间隙大。侧挡板磨损没有及时更换和调整间隙。

2.5 高效选粉机和V型选粉机选粉效率差

高效选粉机静叶片磨损严重,会出现短路风且存在设备隐患。V型选粉机导流板磨损严重,会造成物料打散效果差。


03 改造方案和采取的措施

3.1 找替代部分矿渣混合材

结合我公司混合材使用情况,我们使用的矿渣太湿,水分高达13.7%,长治市为重工业城市,工业废渣储量大、品种多,价格低廉,部分废渣处置困难,污染环境,从废渣堆里寻找可替代矿渣的混合材,既能满足生产需要,又保护生态环境,节约自然资源,储量丰富的炉渣和矿粉符合生产P·O42.5水泥混合材的要求。

使用矿粉,我们直接在成品斜槽掺入5%的矿粉,用炉渣替代矿渣,原材料易磨性好,水泥磨台时产量明显提高了。

图3 成品斜槽加混料机掺入矿粉易磨性好的炉渣替代矿渣

3.2 内更换波纹衬板

由于1、2仓衬板磨损大,我公司于2023年年初,更换了部分磨损严重的阶梯衬板和波纹衬板,提高磨机破碎能力和研磨效率。继而提高磨机台时产量。

图4 更换磨内阶梯衬板、更换磨内花纹衬板

3.3 更换磨内挡料环和隔仓板

由磨内挡料环更换并封堵改造,降低物料流速逐步把隔仓篦板定期检查,合理安排更换板。一仓进料口安装缓冲帽,减缓流速,二仓挡料环加高至1300mm,出中心圈做环形导风锥,改变通风方式侧向进风,隔仓板安装分散装置,并在隔仓板卸料口处呈十字形交叉封堵4块,降低物料在磨内流速,增强机粉磨效果。

3.4 改造辊压机下料装置

针对我司辊压机做功效率低,物料离析偏辊,我们在恒压仓内做了缓冲仓,针对物料离析,充分混匀,提高进入辊压机物料的密实性,改造后辊压机运行平稳,设备故障明显降低,我们在辊压机恒压仓内安装双层混料器,减少物料离析影响,主皮带下料口安装挡料板,减少物料冲击,沿小仓横向下料。侧挡板磨损严重按时更换并调整间隙,防止物料分散,辊压机运行期间电流辊缝相对稳定,动辊电流较定辊高15A左右。

图5 更换挡料环并加高出磨中心圈做环形导风锥

图6 一仓进料口改造、隔仓板改造

3.5 选粉机叶片更换改造

通过对选粉机叶片进行加密,V选的导风板角度调整,提高物料的打散及选粉机的选粉效率。机产量大幅提升,系统风机拉风大幅降低,进一步降低水泥磨的工序电耗。

图7 加装混料机改造后下料装置
图8 改造恒压仓辊压机侧挡板更换调整

图9 选粉机动叶片加密改造V选粉导风板调整角度


04 措施实施后的效果对比

通过以上的改造,P·O42.5水泥工序电耗较往年明显下降,水泥磨台时产量较往年同期大幅提高,具体改造前后技术参数见表3。

表3 改造前后水泥磨P·O42.5水泥系统参数


05 结束语

通过实施以上的几项措施,P·O42.5水泥工序电耗对比往年同期下降2.58kWh/t,按照每年生产150万吨生料,节省电费150(年产量:万吨)×2.58(电耗:kWh/t)×0.4(电价:元/kWh)=154.8万元,每年可以节约用电综合成本约154.8万元。


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作者:杨雅芳,张晓婷,宁建鹏
单位:华润水泥(长治)有限公司

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