化工公司持续清洁生产磨煤系统改雷蒙磨为风扫磨实施方案

化工公司持续清洁生产磨煤系统改雷蒙磨为风扫磨实施方案1.1振华公司现有磨煤系统存在的问题及解决方案1.1.1煤粉制备状况振华公司现有三条回转焙烧窑，以煤粉为燃料，企业制煤粉工艺流程为：进厂原煤经原煤仓、喂料机入磨机，粉磨后的煤粉随气流人粗粉分离器，分离出的粗粉经螺旋输送机回磨继续粉磨，细粉随气流进入细粉分离器，分离出的细粉进入煤粉仓备用。现有煤粉制备系统采用悬辊式磨机(雷蒙磨)，共有3台4R3216雷蒙磨。1.1.2雷蒙磨的结构和工作原理雷蒙磨是粉磨加工行业中应用较为广泛的设备之一，主要由振动给料器、磨机、排放风机和选粉机四部分组成。物料由机体主侧部通过给料机和溜槽送入机内，磨环固定不动，机体中心有一个梅花架，由传动装置带动而快速旋转，其上装有磨辊，绕机体中心轴线旋转，由于旋转产生的离心力作用，磨辊向外张开，压紧磨环并以一定的速度与物料进行碰撞、破碎。气流将磨体中粉料吹至磨机上部的选粉机，符合要求的细粒吹至大旋风分离器后从气流中分出，较粗的磨料仍落入磨体内再被研磨。在企业生产过程中，雷蒙磨的缺点与弊端越来越明显：①在粉碎过程中无法对粉料进行有效干燥，粉料水分含量偏高；②细度偏低，分级精度较差；③粉尘外泄较严重，不但污染环境，恶化操作条件，且造成物料损耗(大部分都是超细粉)；④产量较低。1.1.3存在的问题及解决方案由于雷蒙磨固有的缺陷，无法对粉煤进行有效干燥，以致进入焙烧窑的煤粉含水率偏高。回转窑对煤粉含水率要求为3%～5%，雷蒙磨出磨煤粉含水9%～10%，超过其技术要求，下料时易结块和堵塞，造成窑内出现“断吹”现象，导致焙烧窑煅烧不稳，影响焙烧效果，企业产量降低6%，吨产品碱耗、矿耗增大约4%。为解决因煤粉水分偏高而导致的一系列问题，提高现有粉磨系统入磨风温，煤粉水分略有降低，但磨头出现明火现象，因此，仅靠提高风温不能从根本上解决现有问题。目前大型立窑行业都已采用烘干风扫磨技术实现生料烘干兼粉磨并成功应用于大生产，考虑企业现有状况，为解决煤粉含水率偏高的问题，审核小组提出中费方案“磨煤系统改雷蒙磨为风扫磨”。1.2风扫磨代替雷蒙磨的技术可行性分析1.2.1风扫磨工作原理干法生料粉磨主要分为球磨和辊磨两大类。国内大中型厂家主要采用风扫磨干法磨矿工艺。风扫磨是干法生产过程中的主要设备，其粉碎矿的原理和其他类型的球磨机一样，只是在破碎矿石的同时通热风进行干燥。球磨机粉料时一般采用圈流粉碎，圈流粉磨是连续工作的磨机，生料经给料器喂入磨机后，被磨机内的研磨体磨成细粉，鼓风机向磨机内吹入空气流，将磨料吹至选粉机，在此进行磨料的粒度分级，符合粒度要求的细粉进入大旋风分离器从气流中分离出，粗粒磨料仍返回磨机重复研磨。烘干风扫磨实际上是在球磨机粉磨过程中通入热风，使其一边粉碎，一边干燥。由于物料在磨内停留时间较长且边粉碎边烘下，大颗粒物料分散在热气流中表面被干燥且粒度不断减小，小颗粒和粉状物料悬浮在热气流中，直接和热气流充分接触，接触面积大，热交换迅速使其瞬问得到干燥。同时因磨内风速较高可将烘干及粉磨过程中产生的水蒸气和细粉及时排出磨外，避免了粘球、糊磨及堵塞等不良现象，减少了粉磨和形成料垫的机会，磨机粉磨效率很高。1.2.2风扫磨工艺流程风扫磨在磨机磨头增设热风装置以提供烘干入磨原料水分所需的热量，热风经过一个特殊的磨头进料装置和物料一起进入磨内，在磨机运转的过程中进行热交换，含尘废气由磨尾排风管直接进入粗粉分离器内进行气料分离。分离后的含尘气体进入高压静电收尘器内再一次进行净化处理，净化后的气体由排风机排人大气。粗粉分离器收集下来的粉尘和出磨生料一起进人选粉机进行选粉，经收尘器收集下来的合格细粉和选粉机选出的成品一起经输送设备送入粉料库。选粉后的粗粉经再次分选，确保在300％左右的循环负荷下，系统的选粉效率达到80％左右，再次选粉后的粗粉用输送设备送人磨内重新粉磨。1.2.3风扫磨代替雷蒙磨的技术可行性烘干风扫磨技术和设备广泛适用于入磨原料水分大的生料粉磨。现从以下几个方面对风扫磨代替雷蒙磨进行技术可行性分析。1.悬辊式磨机和圈流球磨机工作性能对比风扫磨采用圈流球磨机粉碎，圈流流程的优点为：(1)粉碎能力增加45%～95%；(2)产品功率消耗降低37%～70%；(3)节约直接生产费用。悬辊式磨机与圈流球磨机工作性能对比见表6-38。表6-38悬辊式磨机与圈流球磨机工作性能对比表对比项目悬辊式磨机圈流球磨机电耗/(kw·h/t)6050生产能力小大占地面积小大维修周期较短长球磨机磨体装载量大，相对于悬辊式磨机,具有产量高，金属磨损率低，维修工作量小，电耗较低等优点，适用于大中型生产。2.粉料含水率焙烧系统影响烘干风扫磨在粉磨过程中对生料进行热风干燥，煤粉含水率可达到1%，保证焙烧窑煅烧稳定，提高产能，降低矿耗和碱耗。企业现有粉煤系统制备煤粉含水率约为9%，煤粉含水量对焙烧窑煅烧能力的影响见表6-39。表6-39煤粉含水量对焙烧系统的影响煤粉含水率产量(t红矾钠/d)矿耗(t/t红矾钠)碱耗(t/t红矾钠)9～10%661.30.923～5%701.20.89采用风扫磨可有效解决目前煤粉制备系统存在的煤粉含水率偏高，满足不了工艺要求的问题。由表6-39可知，风扫磨可保证焙烧系统对煤粉含水量5%的要求，在现有基础上提高焙烧窑煅烧能力。3．采用烘干风扫磨可以充分利用现有粉煤系统的选粉机和除尘等设备，减少一次性投资；4．风扫磨技术和设备成熟，已广泛应用于水泥等大型立窑行业，产品质量可靠，操作维护简单。综上可得，风扫磨可实现煤粉的粉磨兼干燥，降低煤粉的含水率，达到焙烧工艺的要求，避免窑内出现“断吹”现象的可能，使焙烧窑煅烧更稳定，提高产量产能。同时，能改善操作环境，维修量小，维修费用低，且设备操作简单，操作人员少。因此，风扫磨代替雷蒙磨在技术上是可行的。1.3风扫磨代替雷蒙磨的经济可行性分析1．吨煤成本下降企业焙烧窑耗煤量约为90t/d，磨煤系统现有3台雷蒙磨，连续工作总产量约为90～100t/d，刚好满足耗煤需求，吨煤加工成本约为80元。改用风扫磨，Φ2.5×3.9m球磨机，研磨体装载量为21～23t，台时产量可达14t/h，1台即可取代现有3台雷蒙磨，满足生产需求只需6～7h工作时间，因此可根据企业用电情况调节工作时间，避开峰值期和平谷期用电，峰值期电费为0.92元/度，低谷期为0.22元/度。经计算，改为风扫磨后，煤加工成本下降8元/t，每年节约煤加工费用约24.5万元。2．改善焙烧窑煅烧能力，降低原材料消耗改为风扫磨后，可满足工艺对煤粉含水率的要求，提高产能6～7%，降低矿耗和碱耗约4%。3．风扫磨系统一般采用热风炉燃煤产生热风进行烘干，考虑到企业实际生产情况，可利用焙烧窑尾气余热进行烘干，降低系统运行成本。此方案投资约90万，综合上述考虑，3～4年即可回收投资，具有经济可行性。1.4风扫磨代替雷蒙磨的环境效益雷蒙磨采用正压操作，设备漏灰情况比较严重，产生扬尘量较大，操作环境恶劣。而风扫磨是在负压状况下运行，