一、轉(zhuǎn)子稱配單風(fēng)道燃燒器系統(tǒng)存在的問題
1、煤粉制備及燃燒系統(tǒng)基本配置煤粉制備及燃燒系統(tǒng)的工藝流程為：原煤從原煤倉進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行磨制，合格后通過管道輸送到粗粉分離器進(jìn)行分離，不合格的煤粒通過管道返回到磨煤機(jī)重新磨制，合格的煤粉隨風(fēng)進(jìn)入細(xì)粉分離器進(jìn)行分離。分離出的合格煤粉進(jìn)入煤粉倉，通過轉(zhuǎn)子稱進(jìn)入到噴渠道，通過風(fēng)噴入回轉(zhuǎn)窯，而分離出的廢氣進(jìn)入布袋收塵器，除塵后排入大氣。該系統(tǒng)的工藝流程見圖1a。
該系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)如下：回轉(zhuǎn)窯Φ4.5×100m，安裝斜度3.5％，設(shè)計產(chǎn)量55t／h，燒結(jié)溫度1200℃～1300℃，耐火材料壽命平均120天，耗煤量7.8t／h，窯尾排煙溫度220℃，火焰長度約7m。磨煤機(jī)DTMΦ2.9m×4.1m，產(chǎn)量14t／h排粉機(jī)M9－26No13DQ＝39910m3／h，全壓10045Pa多風(fēng)道噴煤管GD－10型，四風(fēng)道轉(zhuǎn)子稱DRW3.1，PFISTER公司布袋除塵器96LCPM－12，除塵面積231m2羅茨風(fēng)機(jī)L73WDBQ＝5754m3／h，全壓49500Pa
2、煤粉制備及燃燒系統(tǒng)存在的主要問題
采用轉(zhuǎn)子稱及多風(fēng)道燃燒器喂煤具有喂煤量準(zhǔn)確、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，對穩(wěn)定火焰形狀有一定的幫助。但存在一定的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
①采用多風(fēng)道喂煤系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量低于采用單風(fēng)道喂煤系統(tǒng)窯的產(chǎn)量，按喂料系統(tǒng)油隔泵沖刺計算，平均低1沖刺／分。
②常規(guī)操作時，多風(fēng)道噴煤管火力集中，火焰短，不易形成窯皮，容易造成爐體溫度高，影響提產(chǎn)，縮短耐火磚使用周期。
③由于5＃、6＃煤粉制備系統(tǒng)的廢氣沒有入窯，故兩套系統(tǒng)仍然保留袋式除塵器，在煤粉溫度和環(huán)境溫度高時，該除塵器易著火，不安全。
5目前5＃、6＃窯轉(zhuǎn)子秤和多風(fēng)道噴煤管采用羅茨風(fēng)機(jī)供風(fēng)，該風(fēng)機(jī)安裝在一樓磨煤主機(jī)廠房，其產(chǎn)生的噪聲主要是氣體動力性噪聲和機(jī)械性噪聲，最高可達(dá)110dB，嚴(yán)重影響員工工作。
二、改造方案
鑒于5＃、6＃窯多風(fēng)道喂煤系統(tǒng)存在以上缺點(diǎn)，計劃將多風(fēng)道改為單風(fēng)道，仍然采用轉(zhuǎn)子秤喂煤，目的是既發(fā)揮單通道產(chǎn)量高、火力均衡的特點(diǎn)，又保留了轉(zhuǎn)子喂煤量準(zhǔn)確、火焰形狀穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，同時可以基本解決羅茨風(fēng)機(jī)噪音大、袋式除塵器易著火等問題。
1、實施方案采用比較成熟的單風(fēng)道噴煤管模式替代原有的多風(fēng)道噴煤管，增加一臺M9－26No14D鼓風(fēng)機(jī)做為噴煤管的一次風(fēng)風(fēng)源，該風(fēng)機(jī)Q＝58850m3／h，全壓P＝10045Pa，單風(fēng)道噴煤管正常操作需要風(fēng)量Q＝30000m3／h，壓力P＝2000Pa，考慮到火焰調(diào)節(jié)的需要，計劃新增加的鼓風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速，因此在風(fēng)量和壓力上留有一定的余量，以滿足掛窯皮、正常操作、提產(chǎn)等不同操作對風(fēng)量和風(fēng)壓的需要，同時該型號風(fēng)機(jī)使用可靠，維修費(fèi)用低，故選用該型號鼓風(fēng)機(jī)；保留轉(zhuǎn)子秤，轉(zhuǎn)子秤煤粉輸送空氣仍由一臺羅茨風(fēng)機(jī)提供，停用一臺羅茨風(fēng)機(jī)；煤粉制備系統(tǒng)停用袋式除塵器，廢氣一部分通過M9－26No14D鼓風(fēng)機(jī)入窯，一部分做為磨煤機(jī)的循環(huán)風(fēng)從磨煤機(jī)的進(jìn)料口入磨，在廢氣入窯和磨前的管道上均設(shè)有風(fēng)門及配套的執(zhí)行器，可以根據(jù)熟料窯火焰控制的需求來調(diào)整廢氣的入窯量，剩余入磨廢氣量大小對磨的操作不產(chǎn)生任何影響。新增加的一臺鼓風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)均采用變頻調(diào)速，在操作上可實現(xiàn)對一次風(fēng)和噴煤量的無級調(diào)控，滿足生產(chǎn)需要。具體工藝流程配置見圖1b。
2、方案的可行性根據(jù)1＃～4＃回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行情況來看，在回轉(zhuǎn)窯正常操作時，M9－26No14D鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為680～720r／min，電流100～120A，噴煤管的一次風(fēng)壓力為2000Pa左右，新增加的鼓風(fēng)機(jī)完全滿足生產(chǎn)需要。變頻后的羅茨風(fēng)機(jī)可以為轉(zhuǎn)子秤提供18～40m／s風(fēng)速的輸送空氣，來確保煤粉從各排轉(zhuǎn)子室卸出。同時由于電機(jī)采用變頻調(diào)速，可以在生產(chǎn)過程中通過試驗確定滿足轉(zhuǎn)子秤輸送煤粉的最低轉(zhuǎn)速，確定后可保持該鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，通過調(diào)整轉(zhuǎn)子秤電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整噴煤量，通過調(diào)整M9－26No14D鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整一次風(fēng)壓力、風(fēng)量，達(dá)到控制火焰形狀的目的。同時轉(zhuǎn)子秤煤管與單風(fēng)道噴煤管一次風(fēng)流向之間夾角135°，通過文丘里管連接，采用負(fù)壓操作，在兩臺風(fēng)機(jī)出風(fēng)口風(fēng)道之間有轉(zhuǎn)子秤轉(zhuǎn)子相隔，因此，兩臺風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中不會因出口風(fēng)道并聯(lián)和壓力不平衡而產(chǎn)生“喘振”現(xiàn)象；煤粉制備系統(tǒng)停用布袋除塵器、廢氣分別入窯和磨煤機(jī)的方案在1?！?＃窯已運(yùn)行很長時間，有比較成熟的經(jīng)驗，不存在任何問題。此外，離心風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)、設(shè)備、管網(wǎng)布置、煤粉制備系統(tǒng)的管網(wǎng)布置均可在不?；剞D(zhuǎn)窯的情況下提前進(jìn)行，整個改造工作可隨窯的檢修同步進(jìn)行施工，不需要額外增加改造時間。
三、改造效果
轉(zhuǎn)子稱系進(jìn)口設(shè)備，單風(fēng)道噴煤管配轉(zhuǎn)子稱作為熟料窯的煤燃燒系統(tǒng)使用，公司對其通過改造后，達(dá)到了提產(chǎn)降耗的目的，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
①由于采用變頻技術(shù)，窯前鼓風(fēng)機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)可以實現(xiàn)無級調(diào)速，其風(fēng)量、壓力同樣可以實現(xiàn)無級調(diào)控，使得火焰形狀的調(diào)整變得很容易。
②大幅度的改善窯況，使耐火磚的壽命得到很大的提高，其中5＃窯的窯齡首次突破200天，改造前后窯齡對比見表1。
③改造后噴煤管火焰在正常操作時形狀穩(wěn)定，不易發(fā)散，在熟料燒結(jié)區(qū)可集中能量，均衡操作。同時火焰長度增加近1m，可增加燒結(jié)反應(yīng)長度，有利于穩(wěn)定窯況和操作；產(chǎn)量大幅度提高，較改造前單臺窯熟料產(chǎn)量提高4t／h，兩臺窯全年可多產(chǎn)氧化鋁約2萬t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。另外，由于轉(zhuǎn)子稱和噴煤鼓風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速，可任意調(diào)節(jié)火焰長度，在窯操作不穩(wěn)定時，可迅速扭轉(zhuǎn)、穩(wěn)定窯況，條件具備時又可以迅速提產(chǎn)。
5去掉兩臺袋式除塵器，從根本上杜絕了發(fā)生煤粉著火的可能性，煤粉制備系統(tǒng)的安全可靠性大幅度提高。
⑤由于產(chǎn)量增加，單位熟料能源消耗由改造前的125kg標(biāo)煤／t下降到101kg標(biāo)煤／t，大大降低了能源消耗
⑥停用兩臺羅茨風(fēng)機(jī)，降低了噪聲，有利于改善工作環(huán)境。
⑦整個技改投資約100萬元，其中設(shè)備及備件費(fèi)用為30萬元，管道材料及制作費(fèi)20萬元，改造施工費(fèi)30萬元。技改后年增產(chǎn)氧化鋁2萬t，按現(xiàn)行氧化鋁價格4300元／t計算，除去各項成本，純利潤3000元／t，全年利潤6000萬元。同時停用兩臺布袋收塵器，可降低運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用8萬元，合計年獲效益5908萬元，改造后經(jīng)濟(jì)效益顯著。
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