浅谈熟料窑系统节能优化

赵继华

中铝山西分公司，山西 河津 043304

中铝山西分公司140万t生产系统熟料烧成工序是氧化铝生产的核心工序，其能耗占烧结法生产总能耗2/3左右，因此，熟料烧结能耗的高低，对降低全厂生产成本具有重要意义。

一、存在问题

1.煤粉磨系统

(1)粗粉、细粉分离器效果差，漏风严重。

(2)排粉风机风量一部分进入窑头助燃，一部分进入磨机自循环，由于循环风过大，造成煤粉煤粉粒度大且不均匀、水分含量高达3%以上。

(3)入磨热风的效率降低，环风返回磨内会降低入磨热风的效 率。

(4)原煤带入的水份全部入窑，破坏了窑的热工制度。原煤带入的水约为8%～12%，降低系统制粉能力，导致细粉含水率升高，劣化了燃烧效果，消耗能源。

熟料窑煤粉制备落后的工艺技术（图1），使制粉能力受到限制，磨煤成本高。

2.燃烧器技术落后

现使用单通道燃烧器一是喷出的煤粉不能完全燃烧。二是单通道喷咀风量大，压力低，形成的火焰形状较差，至使窑内热力分布不均，操作控制精度差，极易产生偏烧和出“大蛋”现象，造成内衬损坏，影响产量、质量。三是单通道燃烧器用风量大（约为25 000～30 000m3/h），增加了一次风量，降低了燃烧风温度，导致二次风量减少，熟料冷却效果变差，出料温度升高，热损失增加。

3.熟料冷却系统效果差

现使用单筒冷却机靠自然通风。这种自然通风热交换方式热回收效率较低，熟料冷却效果差，出冷却器的熟料温度往往超过200℃，热损大，而且极易烧坏下道工序设备，还会造成二次风温偏低，热利用效率低。

4.窑头及窑尾密封技术落后

现有的密封系统密封漏风严重，易损坏、寿命短，热能流失，系统热工制度受到破坏。

二、改进措施

针对目前影响窑的正常生产运行及提产降耗的主要问题，通过一系列的系统技术革新，配套大修一体化，多环节的技术优化、全面的节能优化升级（图2），使分公司熟料窑生产技术指标达到同行业先进的水平。

图1 现有煤粉制备工艺流程图

图2 窑系统新技术应用布置图

1.煤粉制备新技术

主要是采用新型粗粉分离器、新型布袋收尘替代细粉分离器，实现细粉的高效分离，减少煤粉回头，提高磨机产能。同时，制粉系统的循环风改为开式风路，一方面确保了煤粉烘干用风的温度，另一方面将烘干煤粉后含水的风排到空气中，避免了原煤中烘干的水份进入窑内增加热耗和破坏热工制 度。

2.煤粉燃烧器

采用新型的四通道燃烧器，使煤的煤烬率提高，火焰温度升高，火焰强度和长度灵活掌握，达到火焰的精确控制，可实现降耗和提产，并减少烧结过程的故障发生，提高内衬寿命。燃烧器及配套供风系统需要进行配套更新。

3.降低熟料出料温度

熟料出料温度高，在熟料窑下料口与单冷机之间增加一级新型流态化床式冷却设备，强化熟料降温能力，两种冷却方式结合使用，回收熟料中的热量，提高二次风温度，可改善煤粉的燃烧效果，节能降耗。同时，对单筒冷却机内扬料板换型，采用新型耐高温、高效扬料板，进一步强化熟料冷却效果，提高余热利用。

4.增强密封

窑头、窑尾、冷却机连接部位，采用3层双柔性复合密封，降低系统漏风，对提产降耗、改善工况方面都有明显效果。

三、结论

2013年公司实施了“熟料窑节能优化技术开发”项目。熟料窑经过系统技术革新，多环节的技术优化、节能优化升级，形成一套整体的新技术集成，产能由49.38t/h提高至55.4t/h，达到并超过54.32t/h目标值，烧成煤熟料单耗由256.33kg/t降低到224.32kg/t，达到230kg/t目标值。经核算，年节电、节煤等产生的综合效益约650万元，通过项目的实施，实现熟料窑产能提高10%、能耗降低10%的双10%目标，并逐步推广应用到6台窑上，节能效果将非常可观。

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