陈廷伟，彭学平，臧建波，刘万平，董蕊

1 项目概况

浙江长兴某2 500t/d水泥熟料生产线位于浙江省湖州市长兴县煤山镇，于2003年投产，窑尾使用的是带TDF炉预热预分解系统，篦冷机机型为TC-1164三代推动式篦冷机。烧成系统主机设备参数见表1。

表1 烧成系统主机设备参数

2 生产线运行现状及运行中存在的问题

2.1 熟料全分析（见表2）

2.2 煤粉工业分析（见表3）

2.3 生产线存在的问题

改造前，熟料产量正常为3 000～3 100t/d，实物煤耗约145～146kg/t熟料。改造前现场中控画面见图1。

该生产线预热器系统主要存在的问题如下：

（1）烧成系统煤耗偏高；

（2）系统阻力偏大。

表2 熟料全分析，%

表3 煤粉工业分析

3 标定结果及数据分析

烧成窑尾预分解系统测量数据见表4。

从窑尾气体成分可以看出，窑和分解炉内煤粉燃烧情况不好，尤其是分解炉CO含量很高，系统阻力也偏高。

表4 烧成窑尾预分解系统测量数据

4 改造方案

4.1 改造目标

根据生产线统计数据、采样分析结果及现场测试参数，结合现场运行情况，在现有原、燃料情况下，确定以下改造目标：

（1）在现有的原、燃料条件下，实物煤耗指标降低3kg/t熟料；

（2）产量为3 100t/d时，预热器压损降低800Pa。

4.2 预热器改造方案

4.2.1 旋风筒

旋风筒部分主要考虑降阻，通过增加进风口的面积来降低进口风速，从而降低旋风筒的阻力。实验表明，在一定范围内进口风速对压损的影响远大于对分离效率的影响，因此，在不显著影响分离效率和在进口不产生过多物料沉积的前提下，适当扩大旋风筒的进口面积、降低进口风速是有效的降阻措施。

图1 改造前现场中控参数

从中控数据来看，各级旋风筒阻力偏高。本次改造主要是通过增加进风口的面积、降低旋风筒的进口风速，达到降低局部阻力的目的。同时，根据旋风筒的加高情况，相应改造各级风管风口、调整内筒的插入深度。

实施《数据库维护与编程》课程的混合式教学，可以充分利用学校提供的网络教学平台网站和优慕课App，根据教学模式设计相应的方案。具体方案设计如下：

4.2.2 撒料装置

风管中换热以对流换热为主，而对流换热的速率主要取决于生料分散的程度，管道中物料的分散效果主要靠撒料装置来实现。本次改造中，调整了料管布置，并更换了各级撒料装置，选用了新型高效撒料盒，通过以上改造，可取得良好的换热效果，降低预热器出口温度。

新型撒料装置具有以下优点：

（1）撒料角度及撒料板的长度更合理，撒料板上不宜产生积料。

（2）新型撒料装置能够改变来自旋风筒下料管的物料的分散程度，尽量促使进入风管内的物料呈现料幕，易被气流吹散并带上，在悬浮状态下充分进行气料之间的热交换；

图2 调整烟室缩口尺寸

（3）新型撒料装置结构简单，不易损坏。

现有窑尾烟室缩口尺寸为φ1.7m，需要加大窑尾烟室缩口尺寸，以降低系统阻力。烟室缩口尺寸调整见图2。

4.2.4 分解炉

目前的分解炉已进行过扩容改造，分解炉有效容积有所增加，但炉内依然存在严重的不完全燃烧现象。受窑尾框架结构的限制，分解炉已无法再继续加高扩容。

煤粉燃烧不好与分解炉喷煤管的安装位置、角度和插入深度以及风、煤、料的配合有关。本次改造重新调整了喷煤管位置和角度，同时取消了窑尾燃烧器的一次风机，减少冷风的掺入，降低热耗。C4下料管改为上、下两点分料，可以灵活控制分解炉主燃区温度，达到了使主燃区温度尽可能高的目的，能大幅提高煤粉燃烧速率，充分利用现有有限炉容。

重新制作三次风管进分解炉部分，使三次风进分解炉的方式更加合理。

图3 改造后中控现场画面

表5 技改前后主要参数对比表

表6 经济效益情况

5 改造效果

该2 500t/d水泥熟料生产线实施预热器系统技术改造后，整体运行状况良好，实物煤耗下降3kg/t熟料，在熟料产量提高了150～250t/d的情况下，预热器系统压损大幅下降了1 605Pa，C1出口负压在4 200Pa左右，达到了非常先进的压损水平。改造后现场中控画面见图3，技改前后主要参数对比见表5。

按照每年生产线运转300d，平均熟料产量3 200t/d，原煤价格700元/t，电均价0.5元/kWh，熟料利润50元/t，核算项目年产生效益，经济效益情况见表6。

此技改项目改动较小，效果明显，其成功实施为其他存在同样问题的水泥生产线提供了很好的示范作用。