TC型推动篦式冷却机节能技术改造

杨林平，封辉亮，蔡斌，陈爱兰，马友新，郭许祥

TC型推动篦式冷却机节能技术改造

Transformation of TC Pushing Grate Cooler Energy-saving Technology

杨林平1，封辉亮2，蔡斌2，陈爱兰1，马友新1，郭许祥1

1 概述

湖南省韶峰南方水泥有限公司1号线为一条2500t/d新型干法生产线，于2006年投产，配套使用了TC型推动篦式冷却机，其主要技术参数如表1。

生产线投产初期系统产量为2500～2600t/d，冷却机运行正常，冷却效果很好。但近几年来窑系统产量有了大幅提高，特别是当系统产量超过2800t/d以后，冷却机的不足和缺陷逐渐凸显出来，成为制约进一步提产和影响安全生产的瓶颈。

表1 TC型推动篦式冷却机技术参数表

2 出现的问题

（1）冷却效果不好，出冷却机熟料温度高达200～260℃，熟料和余风带走的热量高，热耗上升；

（2）由于熟料温度长期过高，受窑偏析的影响细料侧纵梁出现受热变形，加之托轮、导向轮的磨损，导致篦床出现跑偏现象；

（3）篦板与盲板间隙大，运行时漏料严重，带来设备安全运行隐患；

（4）因熟料温度过高，导致破碎机锤头、熟料输送皮带等的使用寿命缩短，同时影响后续水泥粉磨系统的产量；

（5）细料侧常有“红河”现象出现，侧边的篦板和盲板磨损严重，使用寿命短。

3 原因分析

（1）产量提高后，篦床面积小，总风量偏少；

（2）高温区的风量少，导致急冷效果差；

（3）篦板间的缝隙以及篦板与盲板的间隙过大，造成严重漏料和气流短路；

（4）风室间隔墙板密封失效，窜风严重。

4 技术改造

针对冷却机存在的问题，厂方决定对篦冷机进行技术改造，提高热回收效率，改善冷却效果，消除设备故障隐患。

降低熟料温度主要从三个方面着手解决，一是适当增加风量，优化风的分配；二是从结构上改变冷却方式；三是增加篦床面积提高篦冷机的能力。

高温区温差大，热交换效果好，此处增加风量能提高急冷效果，增强热回收，但要注意冷风不能掺入过多，否则会造成二、三次风温降低，甚至影响窑系统煅烧。

改变冷却方式是指在高温区将风室供风变为充气梁供风，从而达到强制冷却的效果。但充气梁不宜增加过多，否则会导致电耗升高，同时还要注意充气梁与风室间风压的匹配。

增加篦床面积对提高设备性能是最为直接有效的。

本着投资小、效果好的原则，结合冷却机实际运行情况，最终确定的技改方案如下：

（1）将一段篦床从2.7m加宽至3.3m，面积增加5.6m2；将第四风室的矮墙减薄，面积增加1.8m2，使其总面积增加7.4m2。更换相关的篦板梁和篦板，现场修改上、下壳体和顶板，更换新的风管系统。

（2）下料口固定篦床改为TCH型高效急冷模块（图1），该模块采用多单元供风模式。每个单元配置独立风管和调节阀门，根据各区域料层厚度和熟料颗粒的不同调节风机阀门开度，使熟料在下料口得到最佳的骤冷效果。

图1 TCH型高效急冷模块

图2 充气盲板

（3）高温区固定梁改为充气梁，同时更换相应的篦板，并配套加装独立的充气梁供风系统，加速熟料在该区域的冷却。

（4）高温区细料侧设置通风侧吹盲板（图2），保护边上的篦板，减轻红河带来的影响。

（5）修复活动框架，更换已变形的纵梁，篦床重新找正。

（6）更换阻力偏大的进风管道，降低压损。

（7）优化风机配置，以适应提产的需求。

（8）检修漏料锁风系统，减少风室漏风。

（9）换上新型的活动框架纵梁穿过隔室的密封装置，避免风室间的窜风现象。

5 调试过程

此次调试过程中，对冷却机的控制进行了调整。

（1）由于篦床面积增加，一段传动转速降低了3～5转，确保二室压力在4.3～4.6kPa；

表2 技改前后效果对比

（2）由于产量增加，二段转速增加2～3转，确保五室压力在1.7～1.9kPa；

（3）此次技改后，额定风量增加79300m3/h，但实际用风量经计算只增加20000～35000m3/h。调试时对风机风门进行了合理调整，调整原则是：确保窑运行稳定，高温段风门大，低温段风门小，风量必须合理，风量过小则冷却效果差，窑内燃烧不充分，风量过大则火焰不稳定，即通常讲的坏“火头”。通过实践目前已确保风机风门控制合理。

（4）此次冷却机技改增加风机4台,调整3台位置，额定风量增加79300m3/h，风机功率增加365kW。改造前，窑运行过程中，冷却机10台风机的风门都是全开98%，由于头排和高温风机功率并没有提高，加上窑系统用风量要非常合理，改造后，为确保稳定煅烧，投料量在175t/h时，新增加的4台风机如此配置：侧吹盲板风机G34风门为15%，固定充气梁风机G12风门为70%，二室和三室两台串联在一起作充气梁风机，即G36和G37风门都为70%；原风机风量配置如下:一室风机、二室风机、充气梁G8和充气梁G9控制在80%，三室风机风门70%，四室风机风门60%，五室风机风门40%，六室风机风门30%。当产量提高到180t/h时，所有风机风门依次增加5%；当产量提高到185t/h时，所有风机风门再提高3%；当产量提高到188t/h时，所有风机风门再增加2%，侧吹盲板风机G34不调整。改造后的风机配置可以满足3000t/d产量，提产空间十分富余。

6 技改前后效果对比（表2）

7 效益分析

（1）提高熟料产量2.5～3.0t/h；

（2）风机功率增加365kW，熟料电耗=（62.5×2750+365）/2810= 61.3kWh/t，相比改造前下降1.2kWh/ t，年运转率按300d，每年节约电费60.7万元；

（3）耐热皮带技改前每年需要700m，改造后只需200m左右，节约15万元；

（4）由于熟料冷却效果好，易磨性提高，水泥磨提产5～10t/h；

（5）技改后冷却机地坑几乎不漏料，每年减少劳务费5万元左右；

（6）熟料实物煤耗下降3～5kg/t，原煤按800元/吨计算，每年节约原煤费用269.8万元。

8 结语

通过对冷却机的技术改造和检修维护，提高了设备的产量，改善了冷却效果，降低了故障率，并且提高了二次风温，热回收效率提升明显。同时由于熟料温度降低，水泥磨产量也得到提高，为企业带来了显著的经济效益。

TQ172.622.4

B

1001-6171（2015）02-0101-03

通讯地址：1湖南韶峰南方水泥有限公司，湖南湘乡411423；2中材装备集团有限公司，天津300400；

2014-07-26；编辑：赵莲