摘 要：在余热发电投运前采用薄料层操作，篦冷机传动系统运转平稳。在余热发电投运后采用厚料层操作，传动系统故障频发；冷却风无法穿透，熟料温度在200℃以上，二次风温在1000~1050℃之间徘徊。采取的改造方案主要有：将篦冷机二段传动改三段传动；取消活动充气梁供风结构，采用风室供风；优化风机配置，提高风机压头，增强冷风穿透能力。改造后，出窑熟料温度降至100℃以下，二次风温平均提高150℃以上，熟料煤耗降低2kg/t，余热发电提高3万kWh/d。

关键词：篦冷机、篦床、传动、风机

0 引言
我公司3200t/d预分解窑水泥熟料生产线选用第三代充气梁篦冷机，冷却效果差，熟料温度高，输送设备磨损大，余热发电量低，影响企业效益发挥。为了提高熟料冷却效果，增加余热发电量，降低烧成煤耗，我们针对篦冷机进行了优化改造，取得了显著的技术经济效果。

01 设备配置情况
设计能力：3200t/d：篦床有效面积：85.9m²；篦床段数：2段，一段电机45kW，二段55kW，含阶梯篦板共用82排，其中一段37排（10块篦板/排），搭接篦板1排共11块，二段45排（11块篦板/排），共计876块篦板，推动行程：125 mm，推动次数：12次/min；熟料破碎机规格型号：1000×3000，功率：75kW，转速：725 r/min；拉链机规格型号：B400×31520mm；锥斗采用弧形阀密封；共分为6个风室（见图1）。改造前篦冷机风机配置情况见表1。

02 存在的问题与原因分析
2.1 存在的问题
2.1.1 输送方面
在余热发电投运前采用薄料层操作，在二段检修门观察料层厚度有600 mm，产量3280u/d，出料温度110C，其中一段推动次数5次、电流21A，二段推动次数11次、电流38A，设备负荷正常，传动系统运转平稳。
在余热发电投运后采用厚料层操作，在二段检修门观察料层厚度有900 mm，产量36001/d，出料温度130C，其中二段推动次数降为7.8次、电流62 A，设备负荷明显增加，传动系统故障频发，突出表现在主轴和从动轴断裂、纵向大梁在滑块轴马鞍周边断裂，输送效率低，故障高。
2.1.2 热回收方面
风机设计总风量36.435万m”，总装机功率1182 kW，单位熟料电耗8.59kWh/：风机电机负荷百分比低，充气梁风机运行中静压力比较高，接近全压，风机电流小，风机做功差，料层厚，冷却风无法穿透，熟料温度在200°以上，二次风温在1000~1050 之间徘徊。

2.2 原因分析
2.2.1 篦床传动部分
(1)由于一段篦床有3°的斜度，同时配套风机压力高，对上下搭接篦缝吹扫较彻底，熟料在篦床上向前运动阻力小，故在厚料层操作时一段篦床负荷增加不明显。
(2)二段篦床由于篦板排数多，且为水平布置；为减少五、六室过多的冷风鼓入对余热发电进口风温的影响，将六室风机拆除，打通五、六室隔墙，利用五室风机供两个风室用风，对上下搭接篦缝吹扫作用显著降低；余热发电投运后采用厚料层操作，二段篦床负荷增加，当二段电流达到65A左右，极易引起主、从动轴断裂等机械故障，已经难以满足生产需要。
2.2.2冷却供风系统
(1)一、二室活动充气梁利用活动套管，经纵向大梁供风，活动套管采用聚四氟乙烯以及拉簧施压密封，在使用过程中易损坏。
(2)一、二室活动充气梁篦板内部通风孔洞截面积小，存在铸造缺陷，堵塞严重，严重影响通风效果。
(3)一、二室固定充气梁端头供风管道只有ɸ76，通风阻力大，影响熟料冷却。
(4)厚料层操作后风机压头不够，难以穿透料层，尤其是在一段急冷热回收区域难以达到理想效果。

03 优化改造措施
3.1 结构改造
(1)将篦冷机二段传动改为三段传动，保持一段不变;二段切割为两截，切割位置位于5室，增加一套37kW传动装置。
(2）篦冷机尾部余风温度不高，利用价值不大，应减少供风，为此将尾部9排活动梁划分为新三段，新二段剩余14排活动篦板，对设备负荷降低有利。
(3)由于新三段和新二段没有高差，故将二、三段之间的固定篦板梁作为过渡。
(4)盘活备用的二段主、从动轴，重新制作增强型滑块轴和纵向梁马鞍。滑块轴斜铁运行中由于推拉力容易松动，降低了夹块对从动轴的增强包裹作用，为此，在滑块轴的下方制作U型抱箍来增强马鞍的强度，增强型滑块轴和纵向梁马鞍见图2。

3.2 优化供风
(1)针对一、二室活动充气梁活动密封管道在运行中易磨损、损坏、漏风，造成充气梁堵塞，风机做功不够等故障，取消活动充气梁供风结构，采用风室供风。为降低投资，节约费用，将充气篦板梁下部割开进风孔，形成进风通道，同时将充气梁篦板改为高阻力低漏料篦板，篦板底座按照充气梁篦板底座安装尺寸订做。
(2)增大固定充气梁供风管道至ɸ159mm，减小管道阻力，优化充气梁篦板配置，增大篦板各部位通风面积，降低篦板通风阻力。
(3)优化风机配置，提高风机压头，增强冷风穿透能力。优化改造后风机配置见表2。
(4)优化改造后，各风机实测风量和篦板出风口风速粗略计算值(工况)如下:
①一室:阶梯篦板0.21125 m2；2614、2615风机风量33362m³/h；阶梯篦板负载时出口风速43.87m/s，充气篦板0.105648m²(含二室的一排)；2613风机(充气梁)15823m²；充气篦板负载时出口风速41.6m/s，室内风机供风篦床出口面积0.2742 m²。风机2611、2612风量34935m³/h；室内风机负载时篦床出口风速35.29m/s。
②二室：充气篦板0.27072m²；充气篦板风机261722530m³/h；充气篦板空载时出口风速23.12m/s，室内风机供风篦床出口面积0.51912m²；2610风机35042m³/h、2616风机25667m³/h;室内风机负载时篦床出口风速32.48m/s。
③三室室内风机供风篦床出口面积0.9809m²；2618风机75268m³/h、2621风机11182m²/h。室内风机负载时篦床出口风速24.48m/s。
④四室室内风机供风篦床出口面积1.06596m²；2619风机65351m³/h，风机负载时篦床出口风速17.03 m/s。
⑤五室、六室共用2620风机55675m³/h(实测)，风压800Pa，五室、六室风机供风篦床出风口面积2.09088m²，五室、六室出风口风速7.4m/s。

04 改造效果
(1)新二段运行电流48A，推动次数约8次/min，自2016年改造以来传动系统再没有过故障。
(2)新三段由于供风很小，风室压力不到1kPa，对篦缝清扫作用有限，如遇停机启动困难，需要人工辅助盘动联轴器才能运转。新三段只承担熟料输送作用，故平时全速运行，运行电流29A左右。
(3)由于杜绝了机械事故，解决了熟料冷却不好的问题，窑产量也随之提高，窑产量由3600提高到4000t/d。
(4)通过优化改造后二次风温1150~1170°C，三次风温980~1010°C，出篦冷机熟料温度不到100°C。
(5)通过篦冷机的优化，煤磨入口温度得到显著提升，由220°C提高到了285°C，煤粉水分由4.5%降至2%，对窑热工帮助较大。
(6)余热发电AQC入口温度由改前的350~380°C提高到400~440°C，日发电量由不足9万kWh增加到12万kWh。
(7)热回收效率由60.75%提高到76.59%(第三方专业公司标定结果)，熟料煤耗降低2kg/t。

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作者：袁盟杰
单位：仁寿县汪洋建宝水泥有限公司