某水泥公司5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，預(yù)分解系統(tǒng)配備五級旋風(fēng)預(yù)熱器+噴騰式在線管道分解爐。自2008年建成投產(chǎn)以來，預(yù)分解系統(tǒng)運行穩(wěn)定，但煤耗較高，標(biāo)煤耗基本在110kg/t左右。使用煤矸石后，標(biāo)煤耗降低至106kg/t，但仍處于較高水平。為進一步降低煤耗，公司對預(yù)分解系統(tǒng)進行了診斷，通過對比分析，該公司預(yù)分解系統(tǒng)存在的主要問題為一級出口溫度高，投料410t/h時一級出口溫度約300℃。經(jīng)理論計算，預(yù)熱器一級出口每降低10℃，熟料約可降低能耗9.547kJ/kg(氣體量按1.53m3/kg計算)，折算為標(biāo)煤即1.36kg/t。可見降低預(yù)熱器一級出口溫度可顯著降低煤耗。

預(yù)分解系統(tǒng)由預(yù)熱器和分解爐組成，預(yù)熱器內(nèi)主要完成生料懸浮預(yù)熱和氣固分離，分解爐內(nèi)主要完成生料分解過程。預(yù)熱器又可分為旋風(fēng)筒、上升管道和下料管三部分，其中旋風(fēng)筒和下料管主要完成氣固分離，而生料預(yù)熱主要在上升管道內(nèi)完成。由此可見，降低一級出口溫度，節(jié)約煤耗關(guān)鍵在于：

(1)延長生料在上升管道內(nèi)的停留時間即延長氣固換熱時間，提高傳熱效率。

(2)增強分解爐縮口噴騰效應(yīng)，使煤粉在高溫氣流內(nèi)迅速燃燒，同時燃燒產(chǎn)生的熱量迅速傳遞給生料。

從預(yù)分解系統(tǒng)出口溫度高的原因分析看，降低一級出口溫度，節(jié)約煤耗的關(guān)鍵在于延長生料在上升管道內(nèi)的停留時間和增強分解爐縮口噴騰效應(yīng)。2019年大修期間，公司對上述部位進行了針對性改造，改造主要分為以下兩個方面：

(1)各級下料管撒料箱下移，其中入一級旋風(fēng)筒撒料箱下移1.5m，一、二、三級下料管撒料箱下移1m，撒料箱下移延長了生料在各級旋風(fēng)筒上升管道內(nèi)的停留時間，延長了生料與高溫氣流換熱時間，提高了生料預(yù)熱效率。

(2)縮口由2.45m×2.45m方形改為中2.45m圓形，見圖1，減小縮口通風(fēng)面積，增大縮口風(fēng)速和噴騰效應(yīng)，提高煤粉燃盡率，同時也可避免部分生料短路直接入窯，有利于提高生料分解率，減輕回轉(zhuǎn)窯熱負荷。

圖1 撒料箱下移現(xiàn)場圖和分解爐縮口改造示意圖

2019年大修期間公司投資約46.86萬元對入一級旋風(fēng)筒撒料箱和一、二、三級下料管撒料箱以及分解爐縮口進行了技術(shù)改造，改造后預(yù)熱器一級出口溫度和標(biāo)煤耗明顯降低。技改具體效果如下：

(1)投料410t/h，預(yù)熱器一級出口溫度由300℃降低至270℃，按照理論計算，預(yù)熱器一級出口每降低10℃，約可降低標(biāo)煤耗1.36kg/t，預(yù)熱器一級出口溫度降低30℃，理論上可降低標(biāo)煤耗，1.36×30÷10=4.08kg/t。

(2)從盤點結(jié)果看，標(biāo)煤耗由改造前106kg/t降低至103.17kg/t，降低2.83kg/t，每年可為公司節(jié)約原煤6530t，原煤價格按720元/t計算，每年可為公司節(jié)約成本：6530t×720元/t=470.16萬元。

該公司預(yù)分解系統(tǒng)節(jié)煤改造，僅對下料管撒料箱和分解爐縮口進行小幅調(diào)整，投資金額少，風(fēng)險低，但改造效果顯著，是值得在水泥行業(yè)內(nèi)推廣的一項技術(shù)改造。

作者：獨傳新，武浩

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