水泥熟料生产线煤粉脱灰技术改造

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水泥熟料生产线煤粉脱灰技术改造摘要：通过计算煤粉发热量反映煤的实际应用效果，详细阐述了如何对现有水泥熟料生产线煤粉脱灰设备进行改造，提高除尘效率，降低煤粉含灰量，提高煤粉燃烧热值，降低煤耗，并对改造前后不同脱灰工艺的经济性进行比较。1问题的提出目前大部分新型干法水泥熟料生产线的煤磨系统置于窑尾，从窑尾抽取高温废气（230~260℃），进入煤磨作为烘干热源。窑尾废气中含有粉尘约80g/Nm3，废气在进煤磨前经过旋风收尘器除尘（除尘效率通常为80%），未被去除的生料粉尘会随着废气进入煤磨和煤粉掺混，掺入生料粉后的煤粉比原有煤粉含灰量高出约3%~4%，进而影响煤粉燃烧的热值，使煤粉的热值降低，水泥窑的热耗提高。为了提高煤粉的发热值，降低水泥熟料生产线的生产成本，我公司对煤粉烘干系统的脱灰设备进行技术改造，提高除尘效率，降低煤粉含灰量，提高煤粉燃烧热值，降低煤耗。2煤粉发热量计算国内常用分析基低位发热量（）来衡量煤粉发热量，分析低位发热量反映了煤的实际应用效果，但受外界影响因素大。不同煤种分析基低位发热量经验公式为：4

1由分析基低位发热量经验公式可以看出，灰分降低1个百分点，分析基低位发热量可以提高270.2J/g（烟煤）、345.7J/g（无烟煤）、321.5J/g（褐煤），由于新型干法水泥生产线大部分采用烟煤，因此降低一个百分点含灰量，可以提高煤粉热值270.2J/g。3 脱灰系统改造实例以辽源金刚水泥有限公司为例，该公司采用1台型号为2-Φ1880mm的旋风收尘器为进入煤磨的窑尾高温废气进行脱灰，除尘效率为80%，压力损失740Pa，脱灰处理过的高温废气再通过一台型号为W5-48№17.5F高温风机进入煤磨。为了降低窑尾高温废气中生料粉含量，我公司利用该公司原有旋风收尘器基础，将旋风收尘器改造为一台型号为CDMC684的长袋脉冲喷吹袋收尘器，使除尘效率从原来的80%提高到改造后的99.96%，改造后进入煤磨的窑尾高温废气中生料粉含量<30mg/Nm3，基本可以忽略不计。改造过程：由于原有旋风收尘器设备重量在7t左右，而改造后的设备重量约35t，需对原有设备钢结构基础进行加固，然后整体拆除原有旋风收尘器，保留原有的卸灰及输送装置，连接新的工艺管道，同时在袋收尘器进口加装电动冷风阀，由中控根据窑尾废气温度调整冷风阀开度，确保进入袋收尘器的废气温度，既能满足煤粉烘干需要，又能保证滤袋长期运行的需要。改造后袋除尘器的技术参数如表1所示。4

24改造效果以辽源金刚水泥有限公司为例，其5000t/d熟料生产线使用的煤粉含水分2.6%，含灰分21.5%，其中窑尾生料粉进入煤粉带入了3.3%的灰分，原煤的发热量为25498J/g，经我公司改造后除尘效率由80%提高到99%以上，煤粉中灰分降低，发热量提高。5经济效益分析1）节煤成本该生产线日均消耗原煤850t/d，原煤粉发热值为25498J/g，改造后，脱灰袋收尘器运行稳定，出口排放浓度<30mg/Nm3，煤粉中的灰分降低3.3%，发热量提高270.2×3.3=891.7J/g。经过实测，熟料煤耗从2018年度平均108.2kg/t降至2019年度平均104.8kg/t，实现节约原煤3.4×5000/1000=17t/d，全年按300d运行计算，年可节约原煤5100t，原煤价格以500元/t计，则年可节约255万元。2）运行成本改造后，脱灰系统阻力主要由旋风除尘器改为袋除尘器导致，原有旋风除尘器运行阻力约500Pa，改造后袋除尘器运行阻力约1200Pa，系统阻力增加700Pa，系统增加功耗：4

3改造后每天增加用电量35.6×24=854.4kWh，按平时段工业电价（0.725元/kWh），合计每天增加电费854.4×0.725=619.4元，全年按300d运行计算，则年增加电费18.582万元。3）设备成本设备主要易损件为滤袋，改造设备滤袋投资为235×648=152280元，按使用寿命2年计，则滤袋每年成本为7.614万元。4）经济效益分析脱灰设备改造后，每年可节约成本255-18.582-7.614=228.804万元，本次改造总投资为130万元，则设备运行约207d即可收回投资成本。6结束语随着国家节能减排要求的日益提高，在不断采取措施提高环保排放的同时，如何降低煤粉中的水分、灰分，提高煤粉热值，降低能耗，也应是我们关注的重点。4