岐星水泥廠700t/d窯外分解生產線設計與調試

合肥水泥研究設計院 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，原有4條機立窯生產線（2-φ3×11m、1-φ3×10m、1-φ1.7×6.5m），年生產能力為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生產線的全線設計，99年2月中旬正式開工建設，2000年3月9日點火試生產，3月26日至29日連續72小時累計生產熟料2310噸，平均日產770噸。5月份生產熟料20173噸，超過月設計產量（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。生產線工程總投資7400萬元。

　　水泥廠領導出于長期安全生產的考慮，要求燒成車間限產運行（800t/d以下），因此，窯的生產潛力仍未完全發揮。正常生產時窯系統主要工藝參數見表1。

表1 窯系統主要工藝參數

項 目　　　　　　　　　　　　　參 數

回轉窯轉速，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入爐三次風溫，℃--780~880

窯頭與分解爐喂煤比例--~4：6

本文就該生產線的設計特點與調試過程作一簡單介紹。

1 設計特點

1.1 采用了較多的新技術、新裝備

(1) 新型旋風預熱器以及改進型RSP分解爐

　　我院開發的新型五級預熱器分解爐系統從旋風筒及其上升管道和分解爐的結構、尺寸以及相互銜接等方面進行了系統的優化改進，不僅大幅度降低了系統阻力（正常生產時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日點火投產以來，除了調試初期由于施工遺留物等機械原因造成堵塞外，基本未發生工藝或原燃料引起的堵塞），從而提高了系統的運轉率（5月份運轉率為91.7%）。

(2) 新型空氣梁篦冷機

　　本項目采用了由我院開發的新型空氣梁篦冷機作為熟料冷卻裝置。空氣梁技術能有效減少冷卻風量，提高入窯二次風溫和入分解爐三次風溫，有處于燃料的燃燒；同時由于提高了出窯熟料的冷卻速率，有利于提高熟料質量。

　　在該生產線的實際生產中，入人解爐的三次風溫通常都在800℃以上。產量較高時（＞800t/d）甚至達到870℃以上，為煤粉在分解爐內也相應較大（通常為6~12%），細度也較粗（12~20%），但很少發生煤粉在分解爐內燃燒不完全而跑到4#級以上旋風筒內燃燒的情況，從而保證了預分解系統溫度場的穩定。

(3) 立式生料磨

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

(4) DCS自動控制系統

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

　　結合本工程工藝布置和特點，設四個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控制計算機網絡實現。

　　過程站的分散設置及網絡通訊方式大大提高了自動化系統的可靠性，節省了電纜橋架和施工費用，同時提高了系統的現場抗干擾能力。