NC型篦冷机升级为PLUS型篦冷机的技术改造

NC型篦冷机升级为PLUS型篦冷机的技术改造

朱鹏1殷飞1宋谦$1.中材常德水泥有限责任公司，湖南常德415709;

1. 成都建筑材料工业设计研究院有限公司，四川成都610051

来源《新世纪水泥导报》

0引言

近十年来，对熟料篦冷机实施改造，从目的来说，就是为了消除能力瓶颈，提高烧成系统的产能；消除“红河”现象，提高换热效率，提高二、三次风温，提高熟料质量；优化冷却空气的分布，优化熟料输送方式，降低运行电耗；有效利用热风，提高能源使用效率……。具体地讲，主要有整体更换为第四代冷却机、更换固定斜坡、尾端新增一段篦床（原篦床不动）、保留壳体更换全部篦床、锤式破碎机换辐式破碎机闪。诸如此类，机械工程师和工艺工程师们投入了大量精力，也取得令人满意的效果。对于第三代篦冷机的改造，比较彻底的方案就是“拔掉三代机，上马四代机”，即整体更换为第四代冷却机。本文以中材常德水泥有限责任公司将NC型篦冷机升级为PLUS型篦冷机的技术改造为例，介绍这种方案的实施及其效果。

1改造前篦冷机存在的问题

中材常德水泥有限责任公司2 500 t/d熟料预分解窑水泥生产线于2008年建成投产。该生产线烧成系统配套NC-3.3X21.7型篦冷机（见表1）,篦床有效面积为61.2 n?随着设备服役时间的增长和系统

产量的提高，该篦冷机存在的问题越来越突出。（1）出篦冷机的熟料温度比较高，达到140-160℃，瞬间温度达到200℃，长期高温熟料极大地影响着后续工段设备（破碎机转子、输送皮带等）的使用寿命，也影响着熟料的质量和水泥粉磨系统的产量和能耗。（2）两边的侧盲板漏料非常严重；活动梁容易变形，篦板在运行过程中容易掉落，造成不必要的停机、停窑，严重影响烧成系统的运转率。（3）换热效率低，二次风温（1 000-1100°C）低，影响熟料锻烧效果；用于余热发电的废气温度也低，影响单位熟料发电量。针对篦冷机存在的上述问题，需要对该设备进行升级改造，提高篦冷机的热回收效率，同时降低出篦冷机的熟料温度，降低设备备件及维护费用。

2技改方案

2.1主机改造方案

现场踏勘后，结合工艺布置，制定了篦冷机本体改造方案：

（1）受场地限制，长度方向已无足够改造空间。原篦冷机篦床面积小，为降低篦冷机单位面积负荷，新篦冷机篦床宽度需要拓宽，无法利旧原篦冷机壳体，所以完全拆除原篦冷机1台、风机11台、液压站、润滑站以及全部的浇注料。

（2）改造前熟料出篦冷机温度较高，熟料的结粒块状物料较多，为了更好地提高热回收效率，适应锻烧工艺导致的熟料结粒情况，新篦冷机配置中置辐式破碎机。

（3）经过考察、调研，业主决定采用成都院PLUS第四代篦冷机实施整体更换。该篦冷机是成都建材设计院自主研发的“步进式”篦冷机，具有篦床不漏料、篦板不磨损、热回收效果好、设备运转率高等特点［2】。篦冷机型号为PLUS664R63-M1篦冷机（中置辐破），篦床分为第一段6列长12.6 m第二段6列长8.6 m,篦床总面积86 m2,可以满足3 300 t/d（max 3 500 t/d）的产量需求，改造后的篦冷机外形图见图1所示，PLUS第四代篦冷机的结构图见图2所示。

PLUS第四代篦冷机具有以下创新点：

①篦床固定段采用回字形分区供风，能有效避免固定床四周风短路，提高换热效率，可以更好地实现熟料急冷，在保证换热效果的同时，提高熟料质量；

②热回收效率提高约2%,熟料烧成热耗相应降低约41.86 kj/kg,标准煤耗降低约1.4 kg/t;

③采用步进式熟料输送方式，输送效率高，篦床运行频率小于4次/min,运动部件少，故障率低，运转率高，基本实现免维护；

④篦板终身无磨损免维护，备件种类少，主要是密封件，替换周期长，使用成本低；

⑤步进式输送原理，可以通过调节各列的行程来调节不同区域熟料的输送速度，可有效避免“红河”现象的出现；

⑥篦床不漏料，取消了弧形阀、灰斗等放料锁风装置，减少了系统漏风且降低了相应配备件的费用。

⑦采用中置风冷式熟料辐式破碎机，提前将大块熟料破碎后冷却，可有效提高冷却效果，提高换热效率，同时提高余热发电废气温度。相比三代机锤式破碎机维修费用低，运行电耗低。

2.2工艺改造方案

通过现场实际踏勘，结合篦冷机的工艺配风和热平衡计算，该项目的余热发电取风口的位置、煤烘干用风取风口的位置都可不做调整，直接外排废气风口适当后移。

2.3风机改造方案

PLUS第四代篦冷机采用成都建材设计院的精细化分室配风方案，对不同的篦床区域实施细化差别的供风，尤其是阶梯篦床和高温段分区尤为精细，可以各个分区单独控制风压风量，解决按需供风的问题，以充分冷却和提高热回收率。本次改造中，新增11台高效变频风机（效率M80%）,并配置永磁电机。改造后篦床和风室分布见图3。

改造前，NC型篦冷机风机参数配置见表2；

改造后，PLUS第四代篦冷机风机参数配置见表3。

3改造效果

改造后，系统于2021年3月投产，之后3个月的熟料平均产量为3 233.05 t/d,较改造前提高54.65 t/d出篦冷机熟料平均温度为92兀（平均环境温度大于30），较改造前降低52.1°C；改造后平均二次风温为1 211.7°C，比改造前提高185°C；改造后平均三次风温为985°C,比改造前提高18.3°C；热回收效率为75.08%；改造后发电量平均值为3 907.67 kWh/h,比改造前提高250.17 kWh/h；改造后篦冷机运行电耗下降0.13 kWh/t熟料；

熟料标煤耗平均值降低4.54 kg/t总而言之，该项目针对第三代篦冷机实施“拔掉三代机，上马四代机”方案的改造，是三代机升级为四代机的成功范例。

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