水泥窑篦冷机煤磨风管后移对余热发电量的影响

水泥行业是传统高能耗产业,合理利用其废热烟气资源,对现有的水泥窑余热发电系统进行优化改造,热能阶梯分级利用,对减少能源浪费具有重要意义。本文介绍了水泥窑余热发电的技术方案和提高余热发电量的主要措施,并以水泥熟料产量2750t/d生产线为例,研究篦冷机煤磨风管后移改造对余热发电量的影响。结果表明:在水泥生产线稳定运行前提下,煤磨风管后移改造,可以提高余热发电量。该节能改造技术进一步提高了能源利用效率、降低了企业生产成本。

步进式篦冷机篦板结构优化数值模拟研究

第四代篦冷机是新型干法水泥熟料生产工艺中的关键装备,篦板是其核心冷却单元,本文针对单个篦板单元进行数值模拟分析,应用CFD软件中的多孔介质非平衡传热模型和湍流模型对篦板上水泥熟料的冷却过程进行数值模拟,得到篦板上熟料与空气的温度场、速度场及压力场分布情况,通过将仿真结果与实验室实测结果进行对比发现误差均低于5%,验证了所用模型的准确性。通过将篦板结构优化前后的结果进行对比发现,优化后的篦板篦缝处最高风速提高了0.7 m/s,入口风压降低了51.4 Pa,该结果可为篦冷机节能降耗提供参考。在优化后篦板结构的基础上,还研究了篦缝宽度对熟料冷却情况的影响,发现当篦缝宽度为5 mm时既能保证篦板的换热效果,又有利于节能降耗。

第四代篦冷机提产改造及效果分析

在不改变篦冷机原有篦床面积的情况下,通过加大各风室冷却风机风量、风压,优化篦冷机篦速、料层厚度、液压系统压力等运行参数,提高篦冷机的冷却输送能力,实现回转窑系统提产目标,为篦冷机提产改造提供一种可靠的路径。

篦冷机三代改四代高效节能改造

介绍4 800 t/d生产线第三代NC42340推动篦式冷却机改造为第四代SINOWALK步进式篦冷机的实践,改造后二次风和三次风风温均提升50℃左右,出篦冷机熟料温度下降约120℃,熟料热耗和电耗均有下降。

篦冷机托辊轴承的改进

第四代列进式篦冷机投产使用半年后出现篦冷机托辊轴承压盖螺栓频繁断裂的问题,分析认为是圆锥滚子轴承外圈上的轴向分力使得固定轴承外圈的压盖螺栓容易松动,进而螺栓断裂。为此,将圆锥滚子轴承改成调心滚子轴承,将轴承压盖法兰厚度车薄1.75mm。改进后使用两年轴承压盖螺栓也未断裂,取得了较好的效果。

第四代篦冷机技改效益分析

篦冷机设备是水泥生产过程中重要的设备之一。近年来,水泥企业在生产实践中,篦冷机高能耗、高故障率、余热回收效率低等问题突显。选择符合生产实践要求的的新式篦冷机进行技改势在必行。金隅冀东水泥唐山分公司采用最新式的步进式第四代篦冷机系统,替代现在的熟料冷却机(冀东装备JL4×7),拆除目前篦冷机内部篦床,保留壳体,掏芯更换,将尾置锤式破碎机改为辊式破碎机。技改完毕后,经过一段时间运行,技改效果良好,达到预期技改目标,节能效益明显。

第四代篦冷机的优化调整

通过固定篦板和一段篦下室机械流量调节器MFR阀调整,篦冷机两侧十字棒局部改装,两台冷却风机叶轮技改措施,稳定提高了二次风温和热回收效率,同时提高了余热发电量。

篦冷机中部取风口流场及温度场数值模拟研究

研究了篦冷机内水泥熟料与空气的换热机理,并基于国内某5 000t/d水泥熟料生产线实际运行参数,利用多孔介质理论对篦冷机内传热过程进行了数值模拟,建立了篦冷机物理、数学模型,通过Fluent流体计算软件数值模拟研究了篦冷机内部温度场、压力分布、流场分布,重点分析了篦冷机中部取风口的温度与熟料层厚度的关系,根据模拟分析结果合理布置篦冷机各取风口位置及风量分配。

富氧燃烧对篦冷机热回收效率的影响

为验证水泥窑使用富氧燃烧技术前后篦冷机热回收效率的变化。现以某水泥厂4 500 t/d水泥生产线富氧燃烧技改为例,分析对比技改前后篦冷机系统主要技术经济指标的变化,并计算技改后篦冷机热回收效率。结果表明:在水泥生产过程进行富氧燃烧技术改造后,提高了二、三次风风温及总风量,对篦冷机的热回收效率有促进影响;当富氧空气中的含氧量达到36.6%时,篦冷机的热回收效率达到71.1%;较空气助燃时的篦冷机热回收效率70.5%提高了0.6%。该技术符合“双碳”策略,有助于水泥生产过程中节能降碳。

基于融合聚类的篦冷机工况划分与识别研究

篦冷机的运行性能是决定整个水泥生产过程的能源利用效率的重要因素,而准确把握工况状态则是保证冷却过程的运行性能处于最优的前提。以篦冷机为研究对象,提出一种基于融合聚类的篦冷机工况划分与评价方法。首先,通过分析与3种典型工况相关的专家知识及操作经验,选取篦下压力和窑主机电流为检测参数;然后,利用融合聚类算法得到不同运行工况下的聚类标签;最后,利用RBF-SVM算法对得到的聚类标签进行训练得到工况识别模型。利用水泥企业的现场运行数据进行了仿真实验,实验结果表明所提方法为提高水泥冷却过程的运行性能提供了一套可行方案。

基于前馈-广义预测控制的篦冷机先进控制

水泥生产系统中,篦冷机具有多变量、大时间滞后、强干扰的特性,基本无法采用常规控制器实现自动控制,且手动控制效果常常不理想,因此提出一种基于前馈-广义预测控制的篦冷机先进控制方法。采用篦冷机固定板风机电流作为前馈量,可以克服篦冷机篦下压力较难控制的问题。该算法已经在某水泥厂篦冷机上成功实现并投运,极大地改善了控制品质。

篦冷机堆雪人常见原因及措施

篦冷机是熟料煅烧工序中重要设备,它担负着熟料冷却,煤粉燃烧供给氧气,气料热交换,物料输送,余热发电等系统供风。篦冷机影响回转窑煅烧的最多因素就是堆雪人,而篦冷机堆雪人最常见的原因是回转窑内出现大块,掉落到阶梯篦床上,出窑熟料越积越多,形成雪人。处理方法得当,一般不影响回转窑生产,如果处理方法不得当,需要止料停窑处理。所以,采取有效预防措施,避免篦冷机堆雪人,或者正确处理雪人是确保回转窑稳定生产的重要因素。

优化改造篦冷机 提高水泥窑余热发电量

0引言,滕州中联水泥有限公司4600 t/d新型水泥熟料干法生产线,配套建设9 MW纯低温余热发电系统。自投产以来,熟料标煤耗平均为107kg/t。余热发电台时平均为8300k Wh。2021年为降低熟料能耗,通过对篦冷机固定篦床进行改造,大幅提升了篦冷机急冷效果,二次风温平均提升约100℃。

操作不当引起篦冷机堆“雪人”事故的原因分析

化验人员将生料的变化告知当班中控室操作员,但没有引起操作员重视,造成熟料过烧,进而导致篦冷机严重堆“雪人”事故。分析认为,操作人员没有及时根据固定床风室压力、风机电流、窑头罩负压判断固定床通风不良;没有通过摄像头及现场观察发现“雪人”,从而失去了工艺调整处理的最佳时机。

再论熟料烧成系统降碳方向及篦冷机能效提升途径

从熟料生产的角度,基于服役生产的常见的熟料烧成工艺,研究熟料烧成系统减少碳排放的方向。结论是:熟料生产过程中,化石燃料燃烧导致的碳排放约占34%,从当前烧成系统热能分布情况来看,降低系统热耗是熟料烧成系统降碳最能产生效果的部分;降低系统热耗的主要措施是提高二、三次风的回收热,这取决于篦冷机系统回收能效的高低和热能的科学分配;将余热发电降低到25 kWh/t.cl,窑头余热发电少抽走的热量以二、三次风温度提高的方式进入窑、炉,可有效降低标煤耗,减少CO_(2)的排放量;采用机械精密加工的篦冷机,会更有效提高热量回收,降低出篦冷机熟料带走热,对熟料生产过程较大幅度地减碳具有较为重大的意义。

篦冷机固定篦床技术改造

三明南方水泥公司在篦冷机提产改造后,由于固定篦床斜坡处熟料急冷效果差,冷却效率低,造成二次风温度波动大,不仅影响烧成系统煤耗,还影响熟料质量。通过对篦冷机固定篦床的进一步改造,减小固定篦床斜度,改善热回收效率差,二、三次风温低等问题,提高系统运行效果,降低生产成本。

NC型篦冷机升级为PLUS型篦冷机的技术改造

2500 t/d熟料预分解窑水泥生产线配套NC-3.3X21.7型篦冷机,出篦冷机的熟料温度比较高,达到140~160℃,瞬间温度达到200℃;侧盲板漏料严重;活动梁容易变形,篦板易掉落;换热效率低,二次风温低。升级为成都建材设计院PLUS型第四代篦冷机,实现了提高设备运转率、减少设备维护费用、降低系统热耗、改善熟料质量、提高发电量和降低电耗的目的。

第四代稳流步进式篦冷机固定篦床改造

通过优化篦冷机固定篦床结构和合理布风,提高了篦冷机的冷却效果,系统二、三次风温及熟料产质量提升,解决了操作困难和能耗高的问题。

篦冷机在线监测与智能化控制系统的应用

通过应用数字化智能控制技术,实现了篦冷机料层厚度的在线监测,篦床行程和速度的自动调节,多变量智能控制模块的迭代优化,智能控制熟料移动速度及冷却风量和风压,实现了篦冷机运行的智能化维护,提高了篦冷机运行的可靠性,降低了维护费用,稳定了熟料产质量,提高了水泥生产企业的管理水平。

通过局部改造解决篦冷机“红河”现象

0引言对比第三代篦冷机存在的问题,第四代篦冷机已进行调整优化,如第三代冷却风机群布置不合理,风量分配不足,熟料热交换效率不充分、篦床漏料、篦室漏风等问题。但是在使用第四代SCLW4-8×10篦冷机还是存在第三代共性的问题,如窑口落料端高温段还是存在一定的“红河”现象,在篦冷机出现“红河”后是对生产有一定的危害,其次第四代SCLW4-8×10篦冷机为单段步进式篦床,如出现“红河”后,固定斜坡段、高温区、低温区上的料层控制实现不了分段快速调整,然而会导致料层热交换效率不均衡,固定斜坡段二次风温低,熟料温度过高,余热回收法效率低等,因而对第四代SCLW4-8×10篦冷机进行局部优化调整,消除“红河”势在必行。