生料粉磨系统的节能改造

张松立

某水泥熟料生产线设计产能5 000t/d，生料粉磨系统采用两台MLS37.26辊磨，单台辊磨系统产量210～220t/h，成品细度80μm筛筛余为14%～17%，200μm筛筛余为1.8%～2.0%。该生产线生料粉磨系统电耗15.7kW·h/t，此电耗指标对于辊磨生料粉磨系统而言属于正常范围，但相较于目前更加节能的辊压机生料终粉磨系统来说，则电耗指标略高。同时，这两套辊磨系统产能仅能勉强满足烧成系统要求，还存在运转率高、检修时间短、故障率高、维护成本高等问题。为此，2020年，公司采用单套辊压机终粉磨系统替换了原来的两套辊磨系统，实现了提产降耗、降低生产运行时间、降低熟料生产成本、提高产品竞争力的目的。

该项目采用天津水泥工业设计研究院有限公司的TRP200-160生料辊压机终粉磨系统，经6个月的建设，于2020年9月16日投入运行，改造后的生料粉磨系统见图1。下面对该系统的改造情况进行简要介绍，供水泥业界同仁参考。

图1 改造后的生料粉磨系统

1 改造前的系统配置及运行情况

改造前的辊磨系统配置见表1，改造前的辊磨生料粉磨系统工艺流程见图2。生产运行过程中，出配料站物料经计量后，通过胶带输送机送至辊磨进行粉磨，粉磨后的物料由风带入选粉机进行分选，分选后的成品由旋风筒收集并输送至生料均化库。

图2 改造前的辊磨生料粉磨系统工艺流程图

表1 改造前的辊磨系统配置

2 改造后的系统流程及设备配置

改造后的辊压机系统配置见表2，改造后的生料辊压机终粉磨系统工艺流程见图3。为了减少生料粉磨系统改造对窑系统的影响，新的生料辊压机终粉磨系统建于原辊磨旁边的空地上。新系统建设完成后，仅用9d时间就完成了物料和风管的对接，且一次投料成功。改造后的生料辊压机系统设计产量＞500t/h，该系统利用现有调配库，物料经计量后，通过胶带输送机送至V型选粉机。系统在胶带输送机上设置除铁器及探测仪，在胶带输送机头部设置金属分离器。当探测到有大块金属时，金属分离器动作，将包含大块金属的物料排至外排小仓内，经除铁处理后再回到粉磨系统。经V型选粉机选粉后的细颗粒，被风带入高效选粉机进行分选；粗颗粒由提升机送入中间仓，并进入辊压机进行循环挤压，挤压后物料由另一台提升机送入V型选粉机进行再分选。进入高效选粉机的物料经分选后，细粉作为成品由旋风筒收集入库；粗粉重新回到V型选粉机，进行进一步的分选或者直接返回辊压机小仓进行循环挤压。系统热风采用原有窑尾热风，出循环风机废气，一部分循环入V型选粉机，参与烘干和分选；另一部分进入原有窑尾收尘器，经处理后排入大气。

图3 改造后的生料辊压机终粉磨系统工艺流程图

表2 改造后的辊压机系统配置

为了加强系统内的除铁，在经过V型选粉机分选后回小仓的物料溜管处，设置除铁装置，以清除系统内的金属物质，保证辊压机运转安全，延长辊面的使用寿命；同时设置一个外排三通，定期外排系统内富集的难以粉磨的物料。

该系统在设计时有如下优点：

（1）为避免漏风造成系统负荷的增加，在V型选粉机前增加密封喂料机，确保系统的漏风尽可能的少。

（2）本系统循环风机的选型对系统电耗的影响比较大，采购时应选择高效节能风机。

（3）本系统收集成品的旋风筒由传统的4个筒改为2个筒，一是尽可能缩短高效选粉机到旋风筒的风管长度，从而降低系统阻力；二是便于对称布置，保证进出风均匀，传统的4个筒容易偏风。

（4）为便于操作，辊压机上侧的气动闸板阀改为气动棒阀。

（5）高效选粉机采用永磁电机驱动。

3 改造前后生料粉磨系统的运行情况

改造前后生料粉磨系统的运行情况见表3。由表3可知，改造后，在生料细度降低的情况下，生料粉磨系统产量从430t/h提高到500t/h以上，系统电耗从15.7kW·h/t降至10.8kW·h/t。如果按照1.55的生熟料折合比计算，吨熟料电耗降低7.6kW·h，节电效果显著。

表3 改造前后生料粉磨系统的运行情况

若按照熟料产量5 000t/d，年运转310d计算，每年可节约用电5 000×1.55×310×4.88≈1 172×104kW·h。

若电价按0.6元/kW·h计算，则每年可节约电费1 172×0.6=703.2万元。

改造后由于系统产量大幅度增加，每天可以有8个多小时的停机时间，如果合理组织生产进行避峰运行，则会节约更多的电费成本。

4 结语

（1）改造后的生料辊压机终粉磨系统运行指标超出预期。与改造前相比，生料粉磨系统产量提高18%（＞80t/h）以上，系统电耗降低30%（4.88kW·h/t）以上。

（2）系统改造过程对窑系统影响时间短。因新增辊压机粉磨车间与原有粉磨车间相互独立，在辊压机厂房建设期间，原有系统可以继续进行生产。当辊压机系统建设完成后，才需要将原有辊磨系统停止运行，对喂料系统和热风管道等联结部分进行施工，施工时间仅为9d。

（3）本项目所选的辊压机规格较大，系统能力较高，虽然一次性投资较大，但可利用峰谷电价，经测算可有效缩短投资回收期。