我公司预分解系统节煤改造

独传新，武 浩（中材株洲水泥有限责任公司，湖南 株洲 412000）

1 存在的问题

中材株洲水泥有限责任公司5 000 t/d水泥熟料生产线由中材国际（南京）设计，预分解系统配备五级旋风预热器+喷腾式在线管道分解炉。自2008年建成投产以来，预分解系统运行稳定，但煤耗较高，标煤耗基本在110 kg/t左右。使用煤矸石后，标煤耗降低至106 kg/t，但仍处于较高水平。为进一步降低煤耗，公司对预分解系统进行了诊断，通过对比分析，我公司预分解系统存在的主要问题为一级出口温度高，投料410 t/h时一级出口温度约300℃。经理论计算，预热器一级出口每降低10℃，熟料约可降低能耗9.547 kJ/kg（气体量按1.53 m3/kg计算），折算为标煤即1.36 kg/t。可见降低预热器一级出口温度可显著降低煤耗。

2 预分解系统出口温度高原因分析

预分解系统由预热器和分解炉组成，预热器内主要完成生料悬浮预热和气固分离，分解炉内主要完成生料分解过程。预热器又可分为旋风筒、上升管道和下料管三部分，其中旋风筒和下料管主要完成气固分离，而生料预热主要在上升管道内完成。由此可见，降低一级出口温度，节约煤耗关键在于：

（1）延长生料在上升管道内的停留时间即延长气固换热时间，提高传热效率。

（2）增强分解炉缩口喷腾效应，使煤粉在高温气流内迅速燃烧，同时燃烧产生的热量迅速传递给生料。

3 技改方案

从预分解系统出口温度高的原因分析看，降低一级出口温度，节约煤耗的关键在于延长生料在上升管道内的停留时间和增强分解炉缩口喷腾效应。2019年大修期间，公司对上述部位进行了针对性改造，改造主要分为以下两个方面：

（1）各级下料管撒料箱下移，其中入一级旋风筒撒料箱下移1.5 m，一、二、三级下料管撒料箱下移1 m，撒料箱下移延长了生料在各级旋风筒上升管道内的停留时间，延长了生料与高温气流换热时间，提高了生料预热效率。

（2）缩口由2.45 m×2.45 m方形改为Φ 2.45 m圆形,见图1，减小缩口通风面积，增大缩口风速和喷腾效应，提高煤粉燃尽率，同时也可避免部分生料短路直接入窑，有利于提高生料分解率，减轻回转窑热负荷。

图1 撒料箱下移现场图和分解炉缩口改造示意图

4 技改效果

2019年大修期间公司投资约46.86万元对入一级旋风筒撒料箱和一、二、三级下料管撒料箱以及分解炉缩口进行了技术改造，改造后预热器一级出口温度和标煤耗明显降低。技改具体效果如下：

（1）投料410 t/h，预热器一级出口温度由300℃降低至270℃，按照理论计算，预热器一级出口每降低10℃，约可降低标煤耗1.36 kg/t，预热器一级出口温度降低30℃，理论上可降低标煤耗，1.36×30÷10=4.08 kg/t。

（2）从盘点结果看，标煤耗由改造前106 kg/t降低至103.17 kg/t，降低2.83 kg/t，每年可为公司节约原煤6 530 t，原煤价格按720元/t计算，每年可为公司节约成本：6 530 t×720元/t=470.16万元。

我公司预分解系统节煤改造，仅对下料管撒料箱和分解炉缩口进行小幅调整，投资金额少，风险低，但改造效果显著，是值得在水泥行业内推广的一项技术改造。