第四代篦冷機在新型干法水泥窯生產(chǎn)線上的應(yīng)用

王巧林

（焦作千業(yè)水泥有限責(zé)任公司，河南 焦作454002）

0 引言

公司一期篦冷機原采用第三代空氣梁篦冷機冷卻技術(shù)，實際運行中料層薄處通風(fēng)多，料層厚處通風(fēng)少；篦板容易變形或脫落，導(dǎo)致漏料竄風(fēng)，冷卻配風(fēng)達2.4～2.5 Nm3/kg.cl；液壓系統(tǒng)由于出現(xiàn)卡大塊導(dǎo)致全系統(tǒng)跳停，故障停機現(xiàn)象較多。熱回收效率僅有67%左右， 很大程度上限制了余熱發(fā)電量，且維修費用高，同時由于入庫熟料溫度高，給水泥磨系統(tǒng)皮帶機、輥壓機、水泥磨運行造成很大隱患。為了解決上述問題，公司決定對篦冷機進行升級改造， 決定采用FLSmidth 公司十字棒第四代篦冷機，達到了預(yù)期效果。

1 FLSmidth 公司十字棒第四代篦冷機

1.1 主要技術(shù)性能

FLSmidth 公司十字棒第四代篦冷機主要參數(shù)見表1。

1.2 主要特點

（1）水平布置，節(jié)約建設(shè)投資。

（2）輸送與冷卻分離，驅(qū)動板帶動十字棒輸送熟料。

表1 FLSmidth 公司十字棒第四代篦冷機主要參數(shù)

（3）固定篦板結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)中篦板不動，維修時帶耐磨層的篦板可拆分。

（4）專利化機械流量調(diào)節(jié)器MFR。

（5）模塊化設(shè)計，專利化檢修通道，有利于安裝維修檢視。

（6）機械驅(qū)動輥式破碎機，可靠性強，維護量小。

（7）空氣炮控制的斜坡篦床。

2 控制重要技術(shù)參數(shù)

第四代篦冷機中控監(jiān)控信息包括篦冷機篦速、中段輥破運行速度和扭矩、固定篦床及活動十字棒兩側(cè)篦床運行溫度、 篦冷機油泵運行及系統(tǒng)壓力、十六列十字棒（一段八列、二段八列）位移和液壓缸進出口壓力、篦冷機風(fēng)機群（57.06～57.15）風(fēng)機運行電流、風(fēng)量和軸承溫度、篦冷機固定篦床篦下壓力和風(fēng)機對應(yīng)風(fēng)室壓力。

2.1 篦冷機篦速運行監(jiān)控

篦冷機篦速控制范圍：1～10 次/min。一般最低運行速度為3 次/min，正常一段運行為5～7 次/min，二段運行為6～8 次/min。遇到特殊情況時可根據(jù)實際情況進行篦速調(diào)整。

2.2 篦冷機輥破運行監(jiān)控

操作界面從左至右依次為輸送輥T2（M14）、輸送輥T1（M13）、破碎輥C1（M11）、破碎輥C2（M12），即和現(xiàn)場對應(yīng)，輸送輥T2 為近料輥、破碎輥C2 為遠料輥。

輥破只有T1、C1、C2 三個輥可進行調(diào)速操作，速度給定范圍為：1～10 rpm， 正常操作期間盡量將輥速設(shè)定在8～9 rpm，以增加輥破破碎效率。

輥破四個輥扭矩上面兩個為破碎輥扭矩，下面兩個為輸送輥扭矩， 四個輥扭矩低報值為1 000 N·m，破碎輥高報值為35 000 N·m， 輸送輥高報值為15 000 N·m， 當(dāng)破碎輥扭矩過高時現(xiàn)場C1、C2 輥會反轉(zhuǎn)，如果中控監(jiān)控破碎輥長時間扭矩過高，也可中控進行反轉(zhuǎn)操作。

2.3 篦冷機十字棒運行監(jiān)控

正常運行中十六列十字棒全部運行， 遇到特殊情況需要停止相應(yīng)列時， 中控可根據(jù)現(xiàn)場需要單獨停止該列十字棒運行， 中控操作員監(jiān)控十六列十字棒運行的位移情況和相應(yīng)液壓缸進出口壓力。

當(dāng)出現(xiàn)篦床溫度升高或達到報警值時， 中控要及時將相應(yīng)列停止，觀察溫度變化，需要增加風(fēng)機風(fēng)量時及時進行調(diào)整， 待溫度下降后恢復(fù)正常操作，如果出現(xiàn)長時間溫度不降的情況，通知現(xiàn)場檢查并考慮回轉(zhuǎn)窯止料操作。

3 操作原則

（1）為了建立和維持篦床上合適的熟料料層，必須按照窯產(chǎn)量的比例增加冷卻機驅(qū)動速度。分別控制一段及二段第一個十字棒氣室的篦下壓力為4 800～6 000 Pa ，預(yù)期熟料層厚度600～700 mm。

（2）在冷卻機運行過程中，為了避免篦板堵塞和風(fēng)室漏料， 應(yīng)保持所有風(fēng)室壓力始終保持2 000 Pa以上。

（3）篦冷機正常操作相關(guān)控制參數(shù)：①一段篦下壓力控制范圍：5 200～6 000 Pa。②二段篦下壓力控制范圍：5 000～5 800 Pa。③三個固定篦床溫度控制范圍：≤150 ℃。④九個活動篦床溫度控制范圍：≤300 ℃。⑤1#、2# 風(fēng)室壓力控制范圍：≥9 500 Pa。⑥3#風(fēng)室壓力控制范圍：≥6 300 Pa。⑦輸送輥T1、破碎輥C1、破碎輥C2 速度給定控制范圍：原則上速度控制≥8 rpm，如果需要調(diào)整時，以崗位人員和相關(guān)技術(shù)人員溝通為準。⑧輸送輥M13、M14扭矩控制范圍：≤15 000 N·m，當(dāng)扭矩數(shù)值波動≥6 000 N·m 且持續(xù)時間超過3 min 時， 通知崗位人員現(xiàn)場檢查。⑨破碎輥M11、M12 扭矩控制范圍：≤35 000 N·m，當(dāng)扭矩數(shù)值波動≥15 000 N·m 且持續(xù)時間超過3 min 時，通知崗位人員現(xiàn)場檢查。

4 故障及處理

按照事故預(yù)想預(yù)處處理原則， 針對實際操作過程中可能出現(xiàn)的異常狀況， 結(jié)合同行業(yè)篦冷機操作經(jīng)驗，制定篦冷機故障及處理方法。

（1）熟料料層薄

處理方式： 降低推動速度以獲得合適的熟料厚度，通過改變壓力設(shè)定來實現(xiàn)料層厚度控制。

（2）MFR 閥板完全打開

出現(xiàn)情況一：篦下風(fēng)室風(fēng)量不夠。

處理方式：檢查風(fēng)機的功率、流量、壓力、壓力設(shè)定，核對風(fēng)機的輸出風(fēng)量。

出現(xiàn)情況二：熟料料層太厚。

處理方式：增加推動速度，或者降低壓力設(shè)定值以降低篦床的壓損。

（3）MFR 閥板完全關(guān)閉

處理方式結(jié)合第2 條進行。

（4）篦下風(fēng)室漏料

處理方式： 檢查篦下風(fēng)室的壓力， 應(yīng)當(dāng)大于2 000 Pa。如果壓力太低，必須增加冷卻風(fēng)量或者料層厚度。如果發(fā)生篦下風(fēng)室漏料并且持續(xù)不斷，停冷卻機檢查內(nèi)部。驅(qū)動板的U 型板和C 型板必須徹底檢查。

（5）熟料料層結(jié)塊或結(jié)團成雪人

處理方式：增加空氣炮擊打頻率，增加冷卻風(fēng)量，尤其是固定斜坡氣室的冷卻風(fēng)量。

（6）ABC 固定斜坡上熟料分布不均

處理方式： 熟料的分布表明ABC 固定斜坡上的風(fēng)量多少和篦板速度。如果熟料堆積出現(xiàn)在冷卻機的固定進料區(qū)域， 應(yīng)加快空氣炮的工作頻率，或者空氣炮集中擊打有問題的篦床區(qū)域。

（7）跑生料冷卻機篦板高溫報警

處理方式： 如果在窯跑生料期間或者之后，冷卻機篦板溫度出現(xiàn)高報警，應(yīng)降低液壓驅(qū)動的推動速度并適當(dāng)減少冷卻風(fēng)量，以最小化地減少赤熱粉塵沿著篦床流動、增加物料在篦床上的冷卻時間。

（8）篦板溫度高報警

處理方式：對冷卻風(fēng)量不夠或者熟料料層太薄造成的報警，應(yīng)檢查風(fēng)量，或者降低液壓驅(qū)動推動速度。冷卻風(fēng)量太大，造成的料層不穩(wěn)，可以通過肉眼觀察冷卻機發(fā)現(xiàn)， 所有的MFR 完全關(guān)閉，ADP溫度高，風(fēng)室壓力大。也可減小特定區(qū)域的風(fēng)量。

（9）篦床兩側(cè)有紅河

處理方式：篦床兩側(cè)的熟料冷卻不好，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場控制柜縮短液壓缸的沖程長度，以增加熟料停留/冷卻時間。

5 運行情況對比分析

為了保證驗證效果的真實性和可比性，分別對篦冷機升級前和升級后整月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行比較，見表2。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，第四代篦冷機升級改造后， 熟料產(chǎn)量增加約489 t/d， 熟料標(biāo)準煤耗下降4.04 kg Ce/t cl，原煤價格按650 元/噸計，煤耗節(jié)約2.626 元/噸熟料，折合增加發(fā)電6.35 （kW·h）/t cl，電價按0.56 元/（kW·h）計，電耗節(jié)約3.556 元/噸熟料，合計節(jié)約6.182 元/噸熟料。

表2 篦冷機改造前后運行參數(shù)對比

6 結(jié)語

FLSmidth 公司十字棒第四代篦冷機技術(shù)的成功應(yīng)用， 使公司窯產(chǎn)量和余熱發(fā)電量都有大幅提高，熟料成本下降明顯，效益突出。