66 000000t/d t/d生产线煤粉燃烧器系统的改造应用

闫青，罗霄，李锋，闫来伟，朱旭

66 000000t/d t/d生产线煤粉燃烧器系统的改造应用

Retrofit and Application of Pulverized Coal Burner System in 6000t/d Production Line

闫青11，罗霄11，李锋11，闫来伟22，朱旭22

我公司6 000t/d生产线煤粉燃烧器系统自运行以来存在着较多问题，造成能耗、电耗偏高，严重制约了公司生产发展。其中，窑头燃烧器存在风机选型过大，送煤管道设计不合理，燃烧器、风机、送煤管道与系统工艺不匹配等问题；窑尾燃烧器存在入炉风量偏多，送煤管道直径偏大，煤粉扩散不均匀等问题。

1 燃烧系统具体配置及能耗情况

1.1 窑头燃烧器配置情况

（1）煤风机：流量98m3/min，压力78.4kPa，配套电机功率185kW。

（2）净风机两台：流量41m3/min，压力29.4kPa，配套电机功率30kW；流量172m3/min，压力29.4kPa，配套电机功率132kW。

（3）送煤管道：ϕ273mm。

1.2 窑尾燃烧器配置情况

（1）送煤风机：流量171.4m3/min，压力68.6kPa，配套电机功率280kW。

（2）送煤管道：ϕ325mm。

1.3 窑头燃烧器耗能计算及分析

（1）耗能情况

煤风机：流量98m3/min。

净风机两台：流量41m3/min；流量172m3/min。

（98+41+172）×60min/h×24h/d×80%=358 272m3/d

每日耗煤：62g×358 272÷1 000g÷1 000kg=22.212 9t/ d

全年耗煤（按300d计算）：22.212 9t/d×300d=6 663.87t

每吨煤按600元计算，年耗煤：600×22.212 9t/d× 300d=399.832 2万元

（2）耗电情况

风机原来功率：185+30+132=347kW

耗电功率按照80%计算：则347kW×80%=277.6kW

全年耗电量（按300d计算）277.6kW×24h×300=1 998 720kWh

折合标煤量：1 998 720kWh÷10 000×3.26=651.582 7t

年耗电费用：0.614 2元/kWh×1 998 720kWh= 122.761 4万元

（3）全年耗费用：399.832 2+122.761 4=522.593 6万元

全年耗能量：6 663.87+651.582 7=7 315.452 7t

1.4 窑尾燃烧器耗能计算及分析

（1）耗能情况

送煤风机：流量171.4m3/min，功率280kW，压力68.6kPa不变。

每日用一次风：171.4×60min×24h×80%=197 452.8m3/d

每日耗煤：54g×197 452.8÷1 000g÷1 000kg=10.662 5t/d

全年按300d计算耗煤：10.662 5t/d×300d=3 198.75t

每吨煤按600元计算，年耗煤费用：600元×10.662 5t/d×300d=191.925万元

（2）耗电情况

风机原来功率：280kW

全年耗电量（按300d计算）：280kWh×80%×24×300= 1 612 800kWh

折合标煤量：1 612 800kWh÷10 000×3.26=525.772 8t

年耗电费用：0.6142元×1612800kWh=99.0582万元

（3）全年耗费用：191.925+99.0582=290.9832万元

全年耗能量：3198.75+525.7728=3724.5228t

1.5 整个燃烧器全年耗能成本为：522.5936+290.9832=813.576 8万元；全年耗煤为：7 315.452 7+3 724.522 8= 11 039.975 5t

2 燃烧系统改造方案

2.1 窑头燃烧器

（1）送煤风机：流量由98m3/min改为45m3/min，压力78.4kPa改为49kPa，电机功率185kW改为55kW。

（2）净风机：由两台改为一台，功率110kW，流量改为78m3/min，压力改为58.8kPa。

（3）送煤管道：由ϕ273mm改为ϕ194mm×8mm，在满足稳定输送前提下，保证煤粉喷射速度。

（4）更换新型低氮节煤燃烧器。

2.2 窑尾燃烧器

（1）送煤风机：流量由171.4m3/min改为78m3/min，功率280kW改为110kW，压力58.8kPa。

（2）送煤管道：由ϕ325mm改为ϕ299mm。

（3）将分解炉小喷煤管改为旋流燃烧器，以保证煤粉迅速扩散，均匀混合，提高燃烧效率。

（4）更换新型低氮节煤燃烧器。

3 改造效果

（1）在保证煤粉燃烧的情况下，有效减少了多余一次风进入窑内，加快了煤粉着火速度，提高了烧成温度，在产量保持原有水平的同时，3d熟料强度在现有基础提高1MPa以上。

（2）送煤风量变小，有效降低了送煤风和煤粉对输送管道和燃烧器的磨损，减少了设备维修上的重复性投资。

（3）一次风量及富氧量下降，煤粉混合均匀，煅烧稳定，峰值温度降低，减少了NOx的产生，减少了废气排放，降低了脱氮费用。

（4）窑产量稳定在6 500t/d以上时，可确保吨熟料标准煤耗在原有基础上降低2kg/t。

（5）节电效果明显，电耗明显下降。

4 节能优化效益分析

4.1 窑头燃烧器

（1）节煤效益

每日多用一次风：[（98+41+172）×80%-45-78]× 60min/h×24h/d=181 152m3/d

每日节煤：62g×181 152÷1 000g÷1 000kg=11.23t/d

全年节煤（按300d计算）：11.23t/d×300d=3 369t

每吨煤按600元计算，年节煤费用：600×3 369= 202.14万元

（2）节电效益

风机降低功率：（185+30+132）×80%-55-110= 112.6kW

全年节电量（按300d计算）：112.6kWh×24×300= 810 720kWh

折合标煤量：810 720kWh÷10 000×3.26=264.294 7t

年节电费用：0.614 2元×810 720kWh=49.794 4万元

（3）全年降低成本：202.14+49.7944=251.934 4万元

全年节约标煤为3 369t，节约电量810 720kWh

折合标煤量合计为：3 369+264.294 7=3 633.294 7t

4.2 窑尾燃烧器

（1）节煤效益

每日多用一次风：[（171.4×80%）-78]×60×24=85 132.8m3/d

每日节煤：54g×85 132.8÷1 000g÷1 000kg=4.597 2t/d

全年节煤（按300d计算）：4.597 2t/d×300d=1 379.16t

全年节煤成本（按600元/t计算）：600元×1 379.16= 82.749 6万元

（2）节电效益

风机降低功率为：280×80%-110=114kW

全年节约电量（按300d计算）：114kWh×24×300= 820 800kWh

折合标煤量：820 800kWh÷10 000×3.26=267.580 8t

年节电费用：0.614 2元×820 800kWh=50.413 5万元

（3）全年降低成本：82.7496+50.4135=133.1631万元

全年节约标煤为1 379.16t，节约电量820 800kWh

折合标煤量合计为：1 379.16+267.5808=1 646.7408t

4.3 燃烧器全年可降低成本：251.934 4+133.163 1= 385.097 5万元；节约标准煤为3 369+1 379.16=4 748.16t；节约电量810 720+820 800kWh=1 631 520kWh，折合标准煤1 631 520kWh÷10 000×3.26=531.875 5t；折合标煤量合计为：4 748.16+531.875 5=5 280.035 5t。■

TQ TQ172172..625625..33

A:A

10011001--61716171（20152015）0606--00900090--0202

通讯地址：1河南中联节能工程有限公司，河南南阳474250；2中国联合水泥集团南阳分公司，河南南阳474250；

2015-03-25；编辑：孙娟