技术利用洪堡公司KHD技术对烧成

随着国内对新增水泥生产线的限制，进行内部技术优化、改造升级以实现节能降耗、污染减排已是许多水泥企业的首选。洪堡公司（以下简称KHD）作为世界水泥行业著名企业，拥有一些独特技术，如两档窑、高效低压损预热器、辊压机粉磨和高效脱氮等。自年开始，KHD运用其专有技术对国内一南方著名水泥企业的8条水泥生产线进行了窑系统提产改造，笔者参与了此过程，下面就重点介绍提产改造技术，以供参考。

确定提产目标是改造的核心要求，也是主要目标，通过对每条生产线的现场考察、数据收集、运行观察、初步诊断、双方初步讨论、最终诊断等，才能最终确定。

.1　制定调查问卷和需要技术资料清单

根据双方初步达成的改造范围、目标和现状介绍，诊断人员制定调查问卷和需要技术资料清单，并提前7~14d发给企业以进行收集整理，主要内容有：原料、燃料分析数据、设备数据、设备运行数据、热工数据、产量、质量、电耗、能耗、环保数据、设计施工图（主要是布置图、土建结构图）、工厂已自行改造变更资料和计划改造资料等。

.　现场调查

现场调查一般需要5~6d时间，主要内容有：

（1）热工标定：热工状况正常稳定情况下，测定两天，1次/d，每次不低于8h；

（）中控运行画面截取：与热工标定同步，1次/h；

（3）主机功率数据：热工标定期间，电力室查表读取（根据运行稳定情况，至少读取一次）；

（4）图纸收集：相关设备图、工艺图、结构图、设备数据表、工艺设备表等；

（5）设备铭牌标注数据：每台设备现场拍照记录核实；

（6）入窑生料、熟料质量数据：与热工标定同步，两天的检测数据；

（7）中控操作历史记录：一般查阅不低于6个月的记录，以分析、判断系统长期运行状况。

现场收集的数据量、图纸量相当庞大，需要认真分析，相互核对、校正、反推、验算、去伪存真，以求数据真实准确可靠。此项工作量非常大，往往为确定一项数据，需要花费大量时间，例如：

（1）入窑生料量与熟料量的比值：工厂提供的经验值基本上是由月度或年度盘库数据推定，与当时测定值偏差有时较大。此数值为关键指标，需认真校核。

（）主机运行时间：由于人工记录往往以15min甚至30min为单位，累积起来，偏差不少，对确定实际台时产量、日产量、电耗、燃料消耗等都增加了难度，需查看电脑记录核定。

（3）热耗：有些工厂为了环保事业，废物利用，除主要使用煤作燃料外，还烧垃圾作为辅助燃料，如：废纸、塑料、木屑等；还有利用煤矸石作原料的情况。这部分引入的热耗往往被遗漏或少计，致使统计的热耗数据不能准确反应烧成系统热耗实际状况，需要重新核实修正。

（4）设备数据：有些工厂对原有设备进行了改造、更换、升级，但相应的档案记录未及时准确更新，如生料秤、煤粉秤、高温风机、废气风机、燃烧器等关键设备，这都需要查看铭牌或直接联系设备厂家核定。

.3　提出诊断报告

在现场诊断后期，KHD将提交一份初步诊断报告反馈给工厂，主要内容有三个方面：

（1）现有运行主要数据：主机产量，窑系统的料耗、热耗、电耗，预热器C1出口的废气量、温度和压力，三次风管的气温、压力等。

（）预计窑提产产量、窑负荷、窑主电动机功率、系统热耗。

（3）其他设备能力核算，提出现有能力和需要能力要求，如高温风机、废气风机、喂料秤、入窑提升机、冷却机、煤磨、熟料输送机等。

双方需重点对初步诊断报告中涉及的重要指标、重要数据、重要图纸资料等进行沟通讨论，之后，KHD一般在一个月内提出正式诊断报告并正式确认提产改造指标。

KHD的工程设计范围一般为：

（1）预热器、分解炉、窑尾烟室、窑头罩、燃烧器等，内容包括设备布置图、载荷图、3D示意图、工艺设备技术说明等；

（）提供需要改造的其他设备（如窑传动、高温风机、废气风机、冷却机、除尘器、煤粉供应、生料入窑等）所需技术参数；

（3）非标制作图、现场设备制作图、耐火材料图；

（4）烧成系统PID图、耗点清单、仪器仪表清单；

（5）其余设计由工厂联系国内设计单位负责。

现以国产典型5?t/d窑系统（Φ4.8m）为例来介绍KHD提产技术特点：

（1）回转窑：装机功率：≥kW，转速：设计最大5.0r/min，正常运行4.5r/min，物料填充率：正常≤18%，容积负荷：正常≤7.0t/（m3·d），热负荷：正常≤6.6MW/m。

（）高温风机：风量1??Nm3/h左右，风压全压不低于9?Pa，多数略高于10?Pa。

（3）预热器一级筒C1：均增加个直径与原有相近的一级筒，从两个双联体变成两个三联体，以大幅度增加分离能力。

（4）下料管、撒料板、翻板阀：绝大多数重新进行了优化设计。

（5）燃烧器：重新进行了设计和更换，燃料分配比例设计由传统的40%∶60%改为30%∶70%，分解炉的实际配备能力比这更高一点。

（6）预热器内筒：C~C5全部重新设计。

（7）窑尾烟室：烟室上部（缩口）全部重新设计和更换，下料管位置和尺寸进行了调整。

（8）窑头：不需更换，部分改造，扩大与三次风管接口面积。

（9）分解炉：采用新的煤料混合箱，并针对不同类型分解炉，分两种情况进行改造，一是进行重新设计和更换，分解炉都采用管道式（见图1），分解炉的净容积增加到约3?m3（从缩口到C5进口），直径约5.4m，高度达70m左右；二是保留原有分解炉，重新设计喂料点和更换缩口（如图）。

KHD的工程供货范围一般为：燃烧器（可选项）C~C5内筒、膨胀节、翻板阀、撒料板（箱）检修门、捅料孔等，其余的由工厂现场制作和购置。

因提产改造就是在当时已有条件下进行的，所以对入窑生料、燃料无额外特殊要求，一般为：

煤发热量：Qnet，ad≥1.8MJ/kg，细度≤3%（80μm筛筛余）；

入窑生料：平均细度≤16%（80μm筛筛余），KH≈0.94，n≈.5，P≈1.6。

本次提产改造施工的停窑时间集中安排在00年春节期间，时间一般40d左右，具体由工厂组织实施。

本次调试由于疫情原因，KHD调试工程师无法在现场配合支持，只好工厂自行进行，目前现场反馈的情况是提产改造项目除个别生产线因操作不熟练、原料发生较大变化或有些故障因生产旺季不能停窑处理等原因而尚欠稳定外，大多数能稳定达到或超过目标。值得说明的是，此类改造是在本来就高产的基础上进行的，能够实现如此大幅度的提产（平均0%以上），而且相应的单位电耗和煤耗等都有不同程度的下降，彰显了KHD技术的先进性，对国内水泥行业具有借鉴意义。

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