岐星水泥廠700t/d窯外分解生產(chǎn)線設(shè)計與調(diào)試

合肥水泥研究設(shè)計院 黃志遠 季益祥（230051）

　　岐星水泥廠是陜西省岐山縣岐星村的一家村辦企業(yè)，原有4條機立窯生產(chǎn)線（2-φ3×11m、1-φ3×10m、1-φ1.7×6.5m），年生產(chǎn)能力為35萬噸425#普通硅酸鹽水泥。

　　岐星水泥廠于1998年11月委托我院進行700t/d生產(chǎn)線的全線設(shè)計，99年2月中旬正式開工建設(shè)，2000年3月9日點火試生產(chǎn)，3月26日至29日連續(xù)72小時累計生產(chǎn)熟料2310噸，平均日產(chǎn)770噸。5月份生產(chǎn)熟料20173噸，超過月設(shè)計產(chǎn)量（17500噸）15.3%；熟料燒成熱耗350KJ/ kg（839kcal/kg），水泥綜合電耗110.8kW.h/t；熟料標號62MPa。生產(chǎn)線工程總投資7400萬元。

　　水泥廠領(lǐng)導(dǎo)出于長期安全生產(chǎn)的考慮，要求燒成車間限產(chǎn)運行（800t/d以下），因此，窯的生產(chǎn)潛力仍未完全發(fā)揮。正常生產(chǎn)時窯系統(tǒng)主要工藝參數(shù)見表1。

表1 窯系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

項 目　　　　　　　　　　　　　參 數(shù)

回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速，r/min--3.1~3.4C1出口氣體溫度，℃--330~350

C1出口氣體壓力，Pa---4900~-5100C5出口氣體溫度，℃--840~870

C5下料溫度，℃--835~870分解爐出口氣體溫度，℃--860~890

窯尾煙室氣體溫度，℃--950~1050高溫風(fēng)機熱力耦合器開度，%--50~55

增濕塔出口溫度，℃--130~170入窯物料表觀分解率，%--90~97入爐三次風(fēng)溫，℃--780~880

窯頭與分解爐喂煤比例--~4：6

本文就該生產(chǎn)線的設(shè)計特點與調(diào)試過程作一簡單介紹。

1 設(shè)計特點

1.1 采用了較多的新技術(shù)、新裝備

(1) 新型旋風(fēng)預(yù)熱器以及改進型RSP分解爐

　　我院開發(fā)的新型五級預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)從旋風(fēng)筒及其上升管道和分解爐的結(jié)構(gòu)、尺寸以及相互銜接等方面進行了系統(tǒng)的優(yōu)化改進，不僅大幅度降低了系統(tǒng)阻力（正常生產(chǎn)時1級筒出口負壓為-4.9~-5.1kPa左右），而且有效地避免了堵塞（從3月9日點火投產(chǎn)以來，除了調(diào)試初期由于施工遺留物等機械原因造成堵塞外，基本未發(fā)生工藝或原燃料引起的堵塞），從而提高了系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率（5月份運轉(zhuǎn)率為91.7%）。

(2) 新型空氣梁篦冷機

　　本項目采用了由我院開發(fā)的新型空氣梁篦冷機作為熟料冷卻裝置?？諝饬杭夹g(shù)能有效減少冷卻風(fēng)量，提高入窯二次風(fēng)溫和入分解爐三次風(fēng)溫，有處于燃料的燃燒；同時由于提高了出窯熟料的冷卻速率，有利于提高熟料質(zhì)量。

　　在該生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)中，入人解爐的三次風(fēng)溫通常都在800℃以上。產(chǎn)量較高時（＞800t/d）甚至達到870℃以上，為煤粉在分解爐內(nèi)也相應(yīng)較大（通常為6~12%），細度也較粗（12~20%），但很少發(fā)生煤粉在分解爐內(nèi)燃燒不完全而跑到4#級以上旋風(fēng)筒內(nèi)燃燒的情況，從而保證了預(yù)分解系統(tǒng)溫度場的穩(wěn)定。

(3) 立式生料磨

　　立式磨是一種高效節(jié)能型粉磨設(shè)備。立式磨生料制備系統(tǒng)具有工藝流程簡單、設(shè)備維護量小、粉磨電耗低（17~17.5KW.h/t）、調(diào)試周期短等特點。本項目所用HRM1900立式磨設(shè)計產(chǎn)量55t/h（細度12%），剛投產(chǎn)時以35t/h低量運行，一周內(nèi)逐步增加至55t/h，以后一直在設(shè)計產(chǎn)量之上平穩(wěn)運行。

(4) DCS自動控制系統(tǒng)

　　本工程自動化總體方案以“集散控制、分解結(jié)構(gòu)”為主要特點。所謂的“集散型控制”即分散的數(shù)據(jù)處理和過程控制、集中的操作監(jiān)視。本項目DCS系統(tǒng)選用德國SIEMENS公司的PCS7系統(tǒng)，主機選用工業(yè)PC機，CRT選用彩色大屏幕顯示器。整個系統(tǒng)先進、實用、可靠。

　　結(jié)合本工程工藝布置和特點，設(shè)四個DCS過程站。

a 生料磨及均化庫站：從配料庫底到窯尾喂料樓。

b 窯尾站：從窯尾喂料樓到窯尾煙室。

c 窯頭站：包括余風(fēng)處理、窯中、窯頭、篦冷機到熟料庫頂。

d 煤磨站：從磨頭倉到煤粉輸送。

　　各過程站之間的信息交往通過一個工業(yè)控制計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

　　過程站的分散設(shè)置及網(wǎng)絡(luò)通訊方式大大提高了自動化系統(tǒng)的可靠性，節(jié)省了電纜橋架和施工費用，同時提高了系統(tǒng)的現(xiàn)場抗干擾能力。