粉磨設(shè)備及其選型與孰料熱平衡計算

1、粉磨設(shè)備及其選型建平摘要：簡述立式磨優(yōu)點和一般工藝流程；以某水泥廠選擇LM38.4立式磨作為生 料磨為例，對生料磨的選型進行了計算。關(guān)鍵詞：立磨；選型計算1立式磨輥壓機、立磨、筒輥磨、環(huán)輥磨等粉磨系統(tǒng)，它們雖然是粉磨速度、粉磨強度以物料粒度分布范圍等工藝參數(shù)不同形式的粉磨系統(tǒng)（見表1-1），但共同的宗旨在于節(jié)能、降耗、環(huán)保。表1-1幾種料層擠壓粉碎設(shè)備的主要工藝參數(shù)比較比較項目輥壓機立磨筒輥磨粉磨強度（Mpa）1502502080物料被粉磨次數(shù)（次/min）12348磨輥線速度（m/s）12101256最大物料粒度（mm）256060物料切入角（ ）61218粉磨料層厚度（mm）2030254

2、05070物料循環(huán)負(fù)荷（%）500600100200700900單機最大產(chǎn)量（t/h）160220300系統(tǒng)單位電耗（KWh/t）272825相對電耗（%）757570相對投資（）120125115其中立式磨作為生料粉磨系統(tǒng)的優(yōu)選設(shè)備，同時具有細碎、烘干、粉磨、選 粉、輸送等多種功能。因此，在現(xiàn)今大多數(shù)是新型干法的生產(chǎn)線上采用的都是立立式輥磨機的主要優(yōu)點為：通風(fēng)烘干能力強、節(jié)約破碎機電耗、操作運轉(zhuǎn)中 的噪音很小、對各種性能原料的適應(yīng)性強、 適應(yīng)水泥裝備大型化配套、集中碎、 粉磨、烘干、選粉與氣力輸送等五項單元操作于一體等等。 從以上優(yōu)點可以看出 立式輥磨能有效地解決當(dāng)前粉磨工藝存在的主要問題。

3、I -農(nóng)蒂2握升機 3-匸噸閥 q-立用 5-族処諭-立瞎域機 7-收塵機 E-電敗塵霸 9 燼役110.1 1 J6 -拉庭機握開機 1號-敗憚器 2O-1JH*V13-富灰?guī)?14J7 -空弋斜*ft 序-球按絞畀 2【-皮帝機圖1-1 LM38.4立式輥磨系統(tǒng)工藝流程圖立磨可以單獨操作運行，也可以作為預(yù)粉磨設(shè)備使后續(xù)磨機大幅度增產(chǎn)節(jié)能。 那么綜合考慮粉磨能力、烘干能力、能耗、喂料粒度等，根據(jù)水泥廠實際情況進 行選型就顯得異常重要。本文以某日產(chǎn)4000噸熟料的水泥廠選擇LM38.4立式磨作為生料磨為例進行 相關(guān)選型計算。2磨機選型相關(guān)計算2.1磨機生產(chǎn)能力粉磨能力生料輥磨是烘干兼粉磨的磨機

4、，其能力由粉磨能力和烘干能力中較低的能力 確定。其中粉磨能力決定于物料的易磨性、輥壓和磨機規(guī)格的大小。在物料相同、 輥壓一定的情況下，磨機的產(chǎn)量和物料的受壓面積與磨輥的尺寸有關(guān)，每一次輥碾壓的物料量正比于磨輥的寬度 B、料層厚度h和磨盤的線速度V。磨輥的寬度 B和料層厚度h在一定的范圍內(nèi)均與磨盤直徑 D成正比，線速度V與CP.5成正比, 因此可以得出輥磨的粉磨能力公式：G=K1D2.5式中：G為輥磨的粉磨能力，t/h ；D為磨盤直徑，mi為系數(shù)，與輥磨形式、選用壓力、被研磨物料的性能有關(guān)。各種磨機的工藝參數(shù)不同，其 Ki也不同。一般LM型輥磨Ki取9.6，D取磨盤碾磨區(qū)外 徑；而MPS型輥磨K

5、i取6.6，D取磨盤碾磨區(qū)中徑。根據(jù)所要求的小時產(chǎn)量，選擇磨盤的直徑為3.8m。此時：G=9.6X 3.82.5=270.2 t/h，可以滿足所要求的小時產(chǎn)量，為留有余地, 磨機標(biāo)定生產(chǎn)能力為265t/h是安全的。烘干能力G=KD25式中：G為輥磨的烘干能力，t/h ;d為磨盤公稱直徑，mK d為系數(shù)，與物料水分熱風(fēng)量與熱風(fēng)溫度有關(guān)。參考TRM昆磨取&=10。所以 Gd=10X3.82.5=281.5t/h。2.2磨盤轉(zhuǎn)速輥式磨的磨盤轉(zhuǎn)速決定了物料在磨盤上運動速度和停留時間，它必須與物料的粉磨速度相平衡。粉磨速度決定于輥壓、輥子數(shù)量、規(guī)格、盤徑、轉(zhuǎn)速、料床 厚度、風(fēng)速等因素。不同形式的輥磨因其

6、磨務(wù)和磨輥的結(jié)構(gòu)形式不同，其他工藝 參數(shù)不同，物料在磨盤上的運行軌跡也不相同，要求的磨盤轉(zhuǎn)速也就不盡相同。 但是對于同一形式，不同規(guī)格的輥磨，要求質(zhì)量為m物料顆粒受到的離心力是相 同的，經(jīng)過一系列換算可得下式：n=KX D0.5式中：n為磨盤轉(zhuǎn)速，r/min;K2為系數(shù)；D為磨盤直徑，m。不同磨機的K2值大約為：LM萊歇型輥磨K2=58.5 , MPS型輥磨K2=45.8 , Atox型輥磨K2=56,這里L(fēng)M萊歇型輥磨取58.5。所以 n=58.5 X.8-0.5 = 30 r/min。2.3磨機功率與輥壓(1)輥壓Kt=FDrB式中:Kr單位磨輥投影面積的輥壓Dr、B分別為磨輥平均直徑和寬

7、度，DR=1.80m, B=0.710mF單輥壓力，KN與液壓有對應(yīng)關(guān)系，L=0.08m液壓系統(tǒng)：P最大 MPaS=BL=0.7lX0.08=0.057m2F=PS=12000X0.057=681.6 KNF 681.62Kt =533.33 KN/m2Dr滿足生料磨的Kt 1.8 為03_20=16 56mm(D-磨輥直徑 mm)3磨機性能匯總由以上計算就可以選擇所需要的型號了，下表是所選磨機性能匯總表3- 1磨機性能匯總規(guī)格型號LM38.4磨盤直徑*3800磨輥直徑- 1800磨輥個數(shù)4個磨盤轉(zhuǎn)速30r/min最大入磨粒度75入磨物料水分3%產(chǎn)品細度R0.08W 12%產(chǎn)量仝 265t/h

8、產(chǎn)品水分w 0.5%入磨風(fēng)溫285 C出磨風(fēng)溫80-90 C液壓系統(tǒng)工作壓力w 12MPa主電機功率2400kw參考文獻高長明.當(dāng)代水泥工業(yè)粉磨裝備選型趨勢分析.水泥技術(shù) 2006.本文作者長期從事硅酸鹽行業(yè)工作鄒一峰 吳志明 孫毅楊清峰蔡華鋒 陳飛合肥水泥研究設(shè)計院(230051)1 無煙煤煤粉制備的意義我國水泥行業(yè)中，回轉(zhuǎn)窯水泥廠熟料煅燒長期以來均采用煙煤為燃料。由于我國煙煤礦藏分布不均， 主要煙煤產(chǎn)地多在北方，而南方諸省則以無煙煤居多，幾乎沒有煙煤資源。北煤南運，增加了鐵路等交通 部門的壓力，也增加了生產(chǎn)廠的燃料成本，因而加重了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。為了對燃料資源合理利用和降低南方 地區(qū)回轉(zhuǎn)窯水泥

9、生產(chǎn)的直接成本，需要解決在煙煤燃料缺乏的地區(qū)開發(fā)回轉(zhuǎn)窯用無煙煤為燃料問題。以福 建省為例，當(dāng)?shù)責(zé)o煙煤價格約150元/噸，而煙煤價格約為300元/噸。以每噸熟料用實物煤150公斤 計算，用煙煤煅燒噸熟料用煤成本為45元，？而用無煙煤只需一半的成本。以一條600t/d 的熟料生產(chǎn)線計算，每年僅用燃料成本可減少 405萬元。既可開拓當(dāng)?shù)責(zé)o煙煤的使用途徑，也可給企業(yè)帶來顯著的效益。眾所周知，在常規(guī)的煙煤煅燒回轉(zhuǎn)窯燒成系統(tǒng)中，所用燃煤的揮發(fā)份一般為2030 %，如揮發(fā)份降低則會岀現(xiàn)點火困難，燃盡率差，火焰不穩(wěn)定，黑火頭長，火焰溫度下降。若揮發(fā)份低于15 %以下采用常規(guī)工藝一般難以點燃，無法生產(chǎn)。這種現(xiàn)象

10、是由煤的燃燒機理所決定的。當(dāng)煤受熱時，首先是揮發(fā)份 析岀，這些揮發(fā)份具有較低的著火點，當(dāng)溫度達到時就迅速燃燒，從而點燃煤中的固定碳。固定碳則按以 下反應(yīng)生成 CO 2 : 2C+0 2 - CO、C+0 2 - CO 2、C0+0 2 - CO 2。無煙煤由于其揮發(fā)份含量低 于10 %，燃燒時排岀的助燃揮發(fā)氣體少，固定碳的點燃存在困難。而碳粒的燃盡速率與燃燒反應(yīng)中的反 應(yīng)溫度成正比，與粒子的粒徑平方成反比。因而必須提高燃燒反應(yīng)空氣溫度和降低燃煤粒徑。我們的研究 目的是解決無煙煤煅燒工藝中煤粉制備的主要技術(shù)問題，探討如何可靠地、經(jīng)濟地降低入窯煤粉細度，結(jié)合生產(chǎn)實際開發(fā)煤粉制備工藝和裝備，為無煙煤

11、煅燒熟料生產(chǎn)工藝線提供合格的煤粉。2 .常規(guī)煤粉制備工藝和設(shè)備目前國內(nèi)外常用的煤粉制備方法是采用立磨或球磨配雙分離、雙風(fēng)機系統(tǒng)。國內(nèi)煙煤煤粉主要采用普 通風(fēng)掃球磨制備，回轉(zhuǎn)窯水泥廠煤磨車間主要生產(chǎn)工藝及煤磨機系統(tǒng)配置見表1。序號生產(chǎn)線規(guī)模華新窯600 t/d新型干法300t/d )新型干法600、700t/d新型干法1000t/d )1系統(tǒng)特點中間倉直吹系統(tǒng)雙風(fēng)機中間倉雙風(fēng)機中間倉或單風(fēng)機中間倉雙風(fēng)機中間倉或單風(fēng)機中間倉2磨機規(guī)格，m 2.5 X 3.9 2.2 X 3.0 2.2 X 4.4 2.4 X4.753磨機產(chǎn)量，t/h10 125 68910 124產(chǎn)品細度R 80，%10 121

12、0 1210 1210 123 煤的粉磨性能及相關(guān)試驗關(guān)于煤的易磨性，一般認(rèn)為煤很好磨。其實不然。文獻1報導(dǎo)，煤的粉磨功指數(shù) Wi=1630kWh/t,不僅大大高于石灰石的功指數(shù)Wi=1012kWh/t ，也比熟料的功指數(shù) Wi=1620kWh/t高。人們知道生料中摻一些煤能提高產(chǎn)量。實際上，正如文獻所述，這只是由于摻煤后改善了白生料粉磨中普遍存在的 粘球、粘襯板的現(xiàn)象。如果配煤量較多，生料Wi值將增大。配煤量愈多，煤的易磨性愈差，生料電耗愈大。本文認(rèn)為，是煤的易碎性較好使得人們誤認(rèn)為易磨性好。在煤磨中，盡管多數(shù)情況下入磨煤塊度很大，配球一般最大 60mm就能處理，就是因為煤的易碎性較好。與煙

13、煤相比，無煙煤除在燃燒性能方面有著火溫度高，燃燒速度慢，燃盡率差的特點外，在粉磨性能方面也有較為明顯的差別。3.1粉磨至一定細度時所需的時間無煙煤較之煙煤通常成礦地質(zhì)年代更為久遠，可以認(rèn)為無煙煤是一種比煙煤晶體化更完整的形態(tài)。因而質(zhì)地變硬，易磨性變差。這與石灰石的情況類似。眾所周知，棲霞灰?guī)r地質(zhì)年代較早，顏色較深；黃龍灰?guī)r地質(zhì)年代較晚，顏色較淺。通常棲霞灰?guī)r比黃龍灰?guī)r易磨性差得多。在我們進行的大量化驗室小磨試驗中，無煙煤與煙煤易磨性的差別也得到證實。用 500 X 500mm統(tǒng)一小磨，標(biāo)準(zhǔn)級配條件下，將煤磨到0.08mm篩余40%的細度，我們稱為粗磨；再換用適當(dāng)級配的小研磨 體，磨到細度為0.

14、08mm篩余5%，我們稱為細磨。幾種煤的粗磨和細磨所需的時間見表2 。煤種煙煤1煙煤2煙煤3無煙煤1無煙煤2無煙煤3粗磨時間（min ）7815141720細磨時間（min ）9.51212222530試驗表明，相同細度下無煙煤所用的 粉磨時間普遍比煙煤長，也就是說無煙煤的易磨性差于煙 煤，特別是細磨性能更差。同時表明，無煙煤是一種相對易碎難磨的物料。3.2不同研磨體對粉磨效果的影響無煙煤的易碎難磨特性，早在 90年代初期就引起了我們的注意。當(dāng)時推行機立窯節(jié)能技術(shù)改造，其 中的一項措施就是料、煤分別制備，以減輕機立窯的化學(xué)不完全燃燒現(xiàn)象。我們根據(jù)無煙煤的特點，采用 具有選擇性粉碎作用的棒磨來制

15、備煤粉，其產(chǎn)品1mm通過率大于90%，而小于0.08mm的細粉含量極低，粒度組成非常適合機立窯煅燒的要求。水份小于5%時棒磨的效率很高，在LJP水泥廠，一臺裝機功率為55kW的 1.5 X 2.5m 棒磨在調(diào)試時，80%負(fù)荷下產(chǎn)量可達13t/h 。無煙煤用于回轉(zhuǎn)窯煅燒，對煤粉的要求與機立窯完全不同，必須尋求新的技術(shù)途徑。大量的實驗室試 驗結(jié)果顯示，如采用國內(nèi)常規(guī)方法粉磨無煙煤必將大大增加粉磨電耗，且煤粉細度難以保證。同時發(fā)現(xiàn)， 采用適當(dāng)尺寸的小研磨體對大多數(shù)煙煤和無煙煤的細磨效果均很好。福建DT水泥廠不同研磨體對 無煙煤粉磨效果的影響見表3 。表3 DT水泥廠無煙煤粉磨試驗結(jié)果（0.08mm篩

16、余，%）從試驗數(shù)據(jù)可以看出小段的細磨效果明顯優(yōu)于普通鋼球。同時可見，不同的無煙煤效果也不一樣。此外，可以看出四種無煙煤易磨性最好的是A，其余依次為B、C、D。作為工業(yè)性試驗，1998年我們在HRB水泥廠對 2.4 X 9m煤磨進行改造。該磨開流生產(chǎn)，無計量設(shè)備。原煤烘干后喂入磨內(nèi)，出來即為成品，這種工藝流程國內(nèi)很少。改造前細度約18%，有時達30%，臺時產(chǎn)量1113t ，喂料皮帶調(diào)速電機轉(zhuǎn)速為 200220r/min。廠方改造目標(biāo)是希望把煤粉篩余降下來，以利于窯的煅燒。我們在磨內(nèi)增設(shè)篩分隔倉板，調(diào)整倉位和級配，特別是在細磨倉采用小研磨體。試驗中取得了大量的寶貴數(shù)據(jù)。試驗證明，如果工藝參數(shù)選擇得

17、當(dāng)，小研磨體可以象實驗室試驗顯示的那樣高效地完成煤的細磨任務(wù)。經(jīng)過幾次調(diào)整，改造完成后在喂料量不變時，細度很容易達到5% ;在細度約10%時，喂料皮帶調(diào)速電機轉(zhuǎn)速可達300 r/min，實測喂料皮帶速度比原來提高約50%。在取得大量的實驗室試驗和工業(yè)試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，我們針對不同的生產(chǎn)線進行了無煙煤細磨機的研究設(shè)計，目前已進入生產(chǎn)應(yīng)用開發(fā)階段。4 .無煙煤煤粉的制備工藝4.1新建生產(chǎn)線的煤粉制備工藝我們研究設(shè)計的無煙煤制備工藝系統(tǒng)首先用于福建DT水泥廠日產(chǎn)600t五級預(yù)熱器窯生產(chǎn)線。DT水泥廠廠區(qū)附近的無煙煤粉磨性能試驗上文已經(jīng)述及，其易磨性在迄今我們所作的試驗中是最差的。其工業(yè)分析和煤灰化學(xué)

18、分析結(jié)果見表4。選擇B煤進行不同溫度下?lián)]發(fā)份、點火特性試驗，見表5、表6。表4無煙煤工業(yè)分析和煤灰化學(xué)分析（）煤種M adV adA adFC adQ net,ad(kJ/kg)SiO 2Al 2 O 3Fe 2 O 3CaOMgOA0.9711.5825.2062.252432855.6724.009.952.012.56B0.673.6720.8974.732563253.5324.4410.471.981.93C1.092.5723.8172.532447064,9616.926.964.381.55D1.652.8617.0478.452684468.6814.395.704.062.

19、08表5 B煤在不同溫度下的揮發(fā)份標(biāo)定溫度C449517584703揮發(fā)份（重量 ）1.292.252.863.35表6 B煤點火性能試驗結(jié)果粒徑燃燒氣體中O2 %點火時間ms點火溫度Cd60 卩 m211501050從表5、表6可見，B煤的揮發(fā)、點火性能很差。這說明，無煙煤的易磨性、燃燒性能的趨向是基 本一致的。由于燃燒煤粉的燃盡時間與粒徑的平方成正比，因此要求煤粉0.08mm篩余小于3%。也就是說，隨著煤質(zhì)不同，煤粉細度要求也不同，對于粉磨設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)也有待合理選擇。根據(jù)DT廠無煙煤性能分析試驗結(jié)果和以前的試驗數(shù)據(jù)，我們確定無煙煤細磨機的規(guī)格為2.2 X5.8m。該磨機具有兩個粉磨倉

20、。第一倉主要用于粗磨，采用的研磨體為鋼球，主要承擔(dān)破碎和粗磨作用。 第二倉是細磨倉，采用的研磨體為特制的鋼段，是煤粉磨細的關(guān)鍵。原煤在第一倉粉磨后經(jīng)由第一、二倉 之間特制的篩分裝置進行粗細分離，分離后細粉及時進入二倉，粗粉則繼續(xù)留在一倉，這是細磨倉采用小 研磨體的必要條件。在風(fēng)掃磨中，煤粉產(chǎn)質(zhì)量受粉磨能力和烘干能力的制約。傳統(tǒng)煤磨中煙煤煤粉不必磨得很細，烘干能力往往是主要矛盾，因此煤磨大多是短而粗，即長徑比較小，能通入大量熱風(fēng)。無煙煤水份一般較煙煤低，而細度要求細，易磨性又差，粉 磨能力是主要矛盾，應(yīng)選擇較大的長徑比。傳統(tǒng)煤磨在停磨檢查時?？煽吹侥?nèi)兩邊有很多煤粉而中間風(fēng)掃得很干凈，這說明熱風(fēng)

21、在磨內(nèi)穿空而過，分布嚴(yán)重不均。我們在進風(fēng)處設(shè)計了均風(fēng)裝置，使熱風(fēng)在整個斷面上分布，這也相當(dāng)于提高了磨機的烘干能力，所以不設(shè)烘干倉。實際使用中制備出的煤粉水份、細度都符合煅燒的要求。此外，我們改進了密封，減少了漏風(fēng)；改進了進料結(jié)構(gòu)，使小球不易在進料斗處堆積，使熱風(fēng)能順利 入磨。在粉磨系統(tǒng)設(shè)計中，由于當(dāng)時條件所限，仍然沿用了傳統(tǒng)的粗粉分離器，其分離效率低，回粉細度小 于20%。系統(tǒng)中其它主要設(shè)備包括旋風(fēng)式細粉分離器、循環(huán)風(fēng)機、袋式受塵器、排風(fēng)機等。該系統(tǒng)于1999年初投入正常生產(chǎn)。開始階段A煤和B煤搭配使用，后來全部使用低揮發(fā)份的 B煤, 這在全國是第一家。系統(tǒng)產(chǎn)量基本穩(wěn)定在 7.58t/h ，最

22、高可達9t/h 。煤粉細度23%，水份1 1.5%。該磨仍未達最大能力，主機電流僅 380A （額定電流500A ）。3年來的生產(chǎn)實踐表明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，操作簡便，制備出的煤粉完全可以滿足回轉(zhuǎn)窯煅燒的要求，系統(tǒng)的粉塵也可達標(biāo)排放。隨后為 1000t/d 新型干法生產(chǎn)線配套的 2.4 X 6.5m無煙煤細磨機 也于2001年11月在湖南YS水泥廠投產(chǎn)， 煤粉細度控制為35% o在裝載量為額定裝載量 2/3 時，產(chǎn)量已達10t/h 。預(yù)計滿負(fù)荷粉磨無煙煤時，按現(xiàn)有細度不變，產(chǎn)量可達13t/h 以上。4.2原有煤粉制備系統(tǒng)的在線改造用無煙煤作燃料在許多廠已不斷得到應(yīng)用。這些廠原有的煤粉制備系統(tǒng)

23、制備的煤粉細度一般為0.08mm篩余1012%，有的達到16%。要使其達到無煙煤煅燒的要求，必須對原有煤粉制備系統(tǒng)進行改造。以湖南DJ水泥廠為例，該廠有3臺濕法華新窯，各有一套煤粉制備系統(tǒng)且可以互相串用。煤粉制備系統(tǒng)流程如圖1 。煤磨規(guī)格為2.5 X 3.9 m，有效內(nèi)徑為2.5 m，有效長度為3.9m，裝球量為25t ， 電機功率320kW。煙煤入磨水份約12%，煤粉細度平均約13%，產(chǎn)量約10t/h 。在對無煙煤進行易磨 性試驗和其它有關(guān)試驗、對系統(tǒng)進行詳細了解和研究后，我們確定采用以下技術(shù)措施：工藝流程改造。如圖2所示，取消了原循環(huán)風(fēng)機和循環(huán)風(fēng)管，棄用旋風(fēng)筒，代之以高濃度煤磨袋式收 塵器

24、，廢氣全部經(jīng)收塵器由系統(tǒng)內(nèi)唯一的排風(fēng)機排入大氣。使流程大為簡化，操作更加方便。磨內(nèi)改造。采用新型襯板，提高粉磨效率。既不降低磨機有效容積，又不會形成使煤粉易于留存的死角，還能使研磨體沿軸向合理分級，使大球多聚集于進料端。合理的研磨體級配。由于襯板的分級作用，平均球徑可以降低，采用小球加強細磨能力，結(jié)合小磨試 驗結(jié)果，設(shè)計出最佳級配。采用高效分離器。用 CMS-30煤磨選粉機代替2.5m粗粉分離器，提高了分離效率，減輕了磨機負(fù) 擔(dān)。同時使細度控制變得方便，煤粉細度更加穩(wěn)定。改造完成后，在無煙煤占 60%、煙煤占40%，原煤水份約11%的情況下，產(chǎn)量可達13t/h 以上， 煤粉細度為5%，水份小于

25、1.5%。當(dāng)時有煤磨檢修，一臺磨供兩臺窯只略為緊張?，F(xiàn)在該廠停了一臺煤 磨，僅用兩臺煤磨供應(yīng)三臺窯用的煤粉還有富余。水泥廠煤磨系統(tǒng)改造后工藝流程圖1 DJ水泥廠煤磨系統(tǒng)改造前工藝流程圖2 DJ5 小結(jié)回轉(zhuǎn)窯水泥廠因地制宜采用廉價的無煙煤或劣質(zhì)煤來煅燒熟料，有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。其關(guān)鍵技術(shù)之一是煤粉制備工藝及設(shè)備。本文的研究對無煙煤和劣質(zhì)煤的利用具有現(xiàn)實意義。無煙煤具有燃燒性能差和易磨性差的特點，在相同的粉磨細度下，無煙煤所需的粉磨時間大于煙煤；而采用小研磨體在 多數(shù)情況下可有效地提高粉磨效率。通過研究，開發(fā)了適合不同情況的無煙煤煤粉制備工藝和裝備。對于老廠在線改造，可通過理順工藝流程、磨

26、內(nèi)改造、采用高效分離器等措施來滿足要求；對于新建生產(chǎn)線， 則采用新型 無煙煤細磨機更為合理。2.2 X 5.8m無煙煤細磨機可以為 600t/d 、700t/d 生產(chǎn)線配套，2.4 X 6.5m 磨機可為10001500t/d 新型干法生產(chǎn)線配套。在水份低于10%的情況下，這種煤磨也非常適合于粉磨煙煤，可大幅度降低電耗，并且細度穩(wěn)定。2.2 X 5.8m 煤磨配華新窯或1000t/d 新型干法線還有富余，2.4 X 6.5m煤磨可配1500t/d 2000t/d 新型干法線。應(yīng)當(dāng)指岀，這種煤磨技術(shù)含量較高，其倉位和級配及篩分結(jié)構(gòu)等參數(shù)要根據(jù)不同煤的性能進行調(diào)整， 并非一成不變。因此在選用前要由

27、專業(yè)技術(shù)人員對煤的各種性能進行全面了解，才能取得最佳效果。 參考文獻1羅帆：水泥原料易磨性的影響及其改善.水泥，1998年第10期0引言通過引進、消化吸收國外先進技術(shù)以及多年不斷的探索和研究，我公司于90年代中期在MDC系列煤磨袋除塵器的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)出具有更優(yōu)異防燃防爆性能的FGM型高濃度、防爆型氣箱脈沖煤磨袋式除塵器。它克服了 MDC除塵器受分室反吹清灰能力的限制，處理氣體含塵濃度到很大限制的問題， 可以處理1000g/m2的含塵氣體，在立式煤磨上應(yīng)用，可以省去細粉分離器或動態(tài)選粉機，直接作為一級 除塵設(shè)備，降低了系統(tǒng)阻力和后排風(fēng)機的裝機功率，標(biāo)況下粉塵排放濃度可低于50mg/ m3。本

28、文以此為例，介紹煤磨袋除塵器的選型及使用。1系統(tǒng)工作原理氣箱脈沖袋除塵器采用分箱室清灰，清灰時逐箱隔離輪換進行，各收塵箱室的脈種噴吹時間和清灰周期由除塵器 PLC控制儀自動控制連續(xù)進行。除塵器本體分隔成若干個箱室，每箱室有若干條濾袋，含塵氣體經(jīng)濾袋過濾凈化后經(jīng)過由提升閥板控制通斷的箱室孔匯入岀風(fēng)管道外排。當(dāng)除塵器過濾工作 一定時間（或系統(tǒng)阻力達到設(shè)定值）后，除塵器控制儀發(fā)岀信號，關(guān)閉其中一個箱室的提升閥，切斷過濾氣 流，隨后開啟該箱室的脈沖閥，使壓縮空氣瞬間沖入該箱室上部的凈氣室，氣振清除濾袋上外附的粉塵。后重新開啟提升閥，使該箱室重新進入過濾工作狀態(tài)。順次循環(huán)執(zhí)行上述動作程序，完成各室清灰。

29、2設(shè)計選型 目前國內(nèi)擬建、在建、新建的水泥生產(chǎn)線多是20005000t/d的新型干法生產(chǎn)線。各設(shè)計院在設(shè)計煤粉制備系統(tǒng)時，采用的生產(chǎn)工藝流程及性能配置有所不同，配置的除塵器規(guī)格型號也有所區(qū)別。5000t/d規(guī)模：煤磨多采用立式磨，處理風(fēng)量在110000120000m3/h，般配置FGM96 2X10或FGMI28 2X6 型除塵器，設(shè)備投資在 65萬元左2500t/ d或2000t/d規(guī)模：煤磨可以采用立式磨或風(fēng)掃磨，除塵器處理 風(fēng)量在3300041000m3/h，般配置FGM96 7FGM96 9型除塵器，設(shè)備投資在2530萬元。1000t /d規(guī)模；煤磨采用風(fēng)掃磨，除塵器處理風(fēng)量在 250

30、0030000m3/h，般配置FGM96 5或FGM96 6 型除塵器，設(shè)備投資在 25萬元以下。2 . 1處理風(fēng)量 根據(jù)選定的煤磨主機設(shè)備及工藝需要確定工況風(fēng)量， 并考慮5%左右的系統(tǒng)漏風(fēng)量。除塵器處理風(fēng)量應(yīng)適當(dāng)大于煤磨系統(tǒng)風(fēng)量，太大則設(shè)備型號規(guī)格加大，增 加投資；偏小則濾袋過濾風(fēng)速大，濾袋壽命短，壓力損失大，收塵效率低。一般可根據(jù)系統(tǒng)工藝配置情況及經(jīng)驗進行確定。2 . 2進口粉塵濃度 除塵器進口粉塵濃度 1000g/m3。2. 3使用溫度 煤磨袋除塵器對 于進口風(fēng)溫有較嚴(yán)格的限制，既要防止超溫煤粉燃爆，又要防止低溫結(jié)露，合適的使用溫度范圍是 5585CO 2. 4阻力損失 除塵器阻力主要是

31、濾袋阻力，而濾袋阻力又受濾 料性能及工藝流程影響，總體的阻力損失在1 5002000Pa左右。2 . 5系統(tǒng)壓力 除塵器承受的系統(tǒng)壓力與工藝布置有關(guān)，一般情況，除塵器承受 的系統(tǒng)壓力在一9000Pa以下；如采用立式磨，利用窯尾廢氣作為烘干熱源時，除塵器需承受的系統(tǒng)壓力可 達一14 000Pa以上。配置除塵器時需要特別指明。2. 6過濾風(fēng)速 一級收塵時，過濾風(fēng)速應(yīng)取較低值；二級收塵時可取較高值；粉塵顆粒細時，過濾風(fēng)速應(yīng)降低。過濾風(fēng)速過高會加重濾袋負(fù)擔(dān)，增加系統(tǒng)阻力， 導(dǎo)致濾袋壽命縮短，清灰效率低；風(fēng)速過低則增加過濾面積，設(shè)備規(guī)格加大。一般而言，煤磨袋除塵器的過濾風(fēng)速可選擇在 0. 8 1 . 0

32、m/min，凈過濾風(fēng)速嚴(yán)格控制在 1. 2m/min以下。2. 7過濾面積及濾袋 數(shù)量規(guī)格根據(jù)處理風(fēng)量及過濾風(fēng)速可以推算出過濾面積，選配出相應(yīng)的除塵器型號規(guī)格，確定濾袋規(guī)格及數(shù)量。有些生產(chǎn)廠家為節(jié)省造價，推出非標(biāo)準(zhǔn)型號規(guī)格，把濾袋長度盲日加長，造成清灰不徹底，系統(tǒng)燃 爆可能性加大，給生產(chǎn)造成安全隱患：2. 8壓縮空氣耗氣量 可根據(jù)清灰周期、每室配胃的脈沖閥數(shù)、脈沖閥噴吹氣量大致核算，除塵器設(shè)備選型樣本中也給出了耗氣量數(shù)據(jù)。當(dāng)配備空壓機站壓縮空氣時，耗氣 量應(yīng)富余50%;采用獨立空壓機供氣量，耗氣量應(yīng)富余100%。3設(shè)備配置3. 1設(shè)備制造企業(yè)選擇 現(xiàn)在生產(chǎn)制造袋除塵器的企業(yè)很多，但真正能夠掌握

33、核心技術(shù)、保障產(chǎn)品質(zhì)量、具有良好使用業(yè)績的企業(yè)為數(shù) 不多，特別是對于高濃度煤粉袋除塵器這類對設(shè)備技術(shù)、工藝、防燃防爆性能、設(shè)備配置、安全使用等要 求極高的專項設(shè)備，更應(yīng)該具有良好的技術(shù)和性能保障，不能僅偏重于價格因素，以免給生產(chǎn)過程留下隱 患、，3. 2濾料的選擇 國產(chǎn)濾料主要有抗靜電滌綸針刺氈、抗靜電防油防水滌綸針刺氈、抗靜電滌綸針 刺氈覆膜、抗靜電防油防水滌綸針刺氈覆膜等，進口濾料主要有戈爾、唐納森抗靜電滌綸針刺氈覆膜等濾料。由于煤磨系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率相對較低，經(jīng)常開開停停，特別是有時原煤水分較高，容易造成煙氣結(jié)露，因此 建議設(shè)計及訂貨時選用國產(chǎn)抗靜電防油防水（三防）滌綸針刺氈或者是抗靜電滌綸針刺

34、氈覆膜濾料，以滿足 濾料抗結(jié)露的要求，同時這 2種濾料價格不算高，使用壽命比較長，是綜合性價比較為合適的濾料。如果 是對粉塵排放濃度、裝備技術(shù)水平要求非常高的地區(qū)，資金又有所保證，可以選用進口濾料。3. 3防爆門防爆門歸納起來有3種類型：帶安個鎖的可調(diào)式防爆安全閥、防爆膜片、重錘式。帶安全鎖的叫可調(diào)式防爆安全閥通過對鎖的調(diào)節(jié)。重錘類型防爆門通過對重錘位置的調(diào)節(jié)設(shè)定不同的釋爆壓力，防爆門打開泄壓 后可以重復(fù)使用。防爆膜片類型通過對膜片的處理設(shè)定不同的釋爆壓力，爆開泄壓后需另行安裝。煤磨袋除塵器，應(yīng)當(dāng)根據(jù)其防爆通風(fēng)面積及泄爆壓力配置防爆門，在防爆要求相當(dāng)?shù)那闆r下，以上3種防爆門均能滿足防爆要求，但

35、還是各有利弊：重錘式防爆門的漏風(fēng)系數(shù)較大，防爆膜片式防爆門的防爆膜片爆開后 需另行安裝，帶安全鎖的可調(diào)式防爆安全閥價格較貴?？紤]到檢修方便和減少漏風(fēng)量，降低氣體結(jié)露的可 能性，建議業(yè)主選擇使用帶安全鎖的可調(diào)式防爆安全閥，也可考慮選擇防爆膜片類刮防爆門。3. 4自動滅火裝置 很多業(yè)主為節(jié)省投資，取消了滅火裝置，采用人工滅火，一旦出現(xiàn)燃燒事件，處理事故往往不及時， 并極有可能引發(fā)爆炸。因此建議使用業(yè)主應(yīng)當(dāng)完整配置自動滅火裝置，以保障安全生產(chǎn)、防燃防爆。3 . 5卸灰鎖風(fēng)設(shè)備 目前，活動的卸灰鎖風(fēng)設(shè)備有分格輪和雙層氣動卸灰閥2種。分格輪卸灰均勻，高度低，們運轉(zhuǎn)一段時間后，閥體與閥心間隙加大、鎖風(fēng)效果

36、有所降低，漏風(fēng)率會有所上升。雙層氣動卸灰閥是間歇式 的，卸灰不均勻，高度高，其優(yōu)點是在排灰過程中，機械運動件與煤粉相互摩擦小，減少了由于摩擦而引 起的煤粉發(fā)熱起火，鎖風(fēng)效果也比較穩(wěn)定，漏風(fēng)率不會上升。分格輪有示動力消耗，要定期加潤滑油脂， 而雙層氣動卸灰閥設(shè)備維修較為方便。3. 6測溫元器件 除塵器灰斗和進風(fēng)管上必須配置測溫元器件，并將信號傳送到中控室，并需設(shè)定上下限報警，同時應(yīng)聯(lián)接自動滅火系統(tǒng)在中控室可以自動連續(xù)記錄各部位 溫度、壓力曲線，以便分析、總結(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)，一旦發(fā)生事故，便于查找原因；3. 7灰斗設(shè)備 可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻葪l件選擇配置灰斗電加熱器、振動電動機等沒施。在北方嚴(yán)寒地帶，灰斗

37、電加熱器是需要的， 當(dāng)灰斗溫度低時，防止煤粉在殼體內(nèi)壁結(jié)露粘結(jié)；在南方不必配置。灰斗卸灰裝置如配置雙層氣動卸灰閥， 可不必配置振動電動機；但如是分格輪，則應(yīng)當(dāng)振動電動機。3. 8結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于系統(tǒng)壓力高 一14000Pa的除塵器本體，必須從整體結(jié)構(gòu)上作好強化處理，防止因負(fù)過大造成設(shè)備變形，無法正常使用。其它諸如避免積灰、防止煤粉堆積自燃、消除尖角摩擦等設(shè)備內(nèi)部設(shè)計、制作注意事項，設(shè)備制造廠家都應(yīng)作好考 慮和保證。4安全生產(chǎn) 各水泥廠都制訂有煤粉制備系統(tǒng)安全生產(chǎn)操作規(guī)程，對于新建生產(chǎn)線設(shè)計單位、設(shè)備制造單位也都提供了詳細的系統(tǒng)凋試說明書，投產(chǎn)初期各方面技術(shù)力量全面保證，只要嚴(yán)格遵守規(guī)程， 謹(jǐn)慎操

38、作，并不斷總結(jié)經(jīng)驗，一般不會發(fā)生事故。生產(chǎn)中一方面注重防止煤粉堆積自燃的情形發(fā)生，更要 嚴(yán)格防止明火引入煤磨袋除塵器發(fā)生爆炸事故。需要注意的是，對于煤揮發(fā)分的高低及煤粉細度的控制應(yīng)有一個綜合的認(rèn)識，煤粉揮發(fā)分較高對煤粉燃燒有利，但揮發(fā)分高、細度細的煤粉著火點低、容易自燃。此，建議煤粉揮發(fā)分可控制在30%左右、篩余6 %10%、水分1. 0 %1. 5 %，既能滿足窯燒成工藝需要，降低煤粉制備電耗，也能有效防止燃爆事故發(fā)生。一、NSP窯規(guī)格1.1NSP窯規(guī)格的確定1.1.1 NSP窯的直徑要求生產(chǎn)能力 2000t/d由經(jīng)驗公式：G=53.5Di3.14其中G（t/d）窯產(chǎn)量，D為窯筒體有效內(nèi)徑（

39、m取窯內(nèi)耐火磚的厚度=300mm200053.5=3.2(m)則窯內(nèi)徑 D= Dj 2、=3.2+20.3=3.8(m)窯的長度將D =3.2帶入經(jīng)驗公式G=8.4912.328L0.680|_= 2.680G _2.328-8.491Di0.680 2000、8.491 3.22.328= 57.4(m)“鵬飛”回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品系列：規(guī)格（單位：米） 3.5m X 54m 3.8m X 58m 4.0m X 60m 4.3m X 64m 4.8m X 74m 5.0m X 74m 5.6m X 87m初步確定窯的規(guī)格為 3.8m X 58m 即D=3.8米 L=58 米 1.1NSP窯產(chǎn)量的標(biāo)定根

40、據(jù)經(jīng)驗公式，將 D =3.2米，L=58米代入G=8.491Di2.328L0.6802 382=8.491 X 3.2 . X 580.680=2014t/d由于經(jīng)驗公式受數(shù)量、地域、工藝、時間限制， 以及產(chǎn)量受窯規(guī)格、原燃料、操作等影響極大。根據(jù)山西靈丘豪洋公司用3.8m X 58m窯的生產(chǎn)實際（大于 2000t/d ）確定窯的規(guī)格為 3.8mX 58m二、主要熱工參數(shù)的計算2.1 NSP窯系統(tǒng)物料平衡2.1 NSP窯系統(tǒng)熱平衡2.1 NSP窯系統(tǒng)主要熱工參數(shù)的計算原始資料窯型為 4.0m X 60m帶D D型預(yù)分解窯。生產(chǎn)品種為普通硅酸鹽水泥熟料。物料化學(xué)成分見表1-1。燃料元素分析和工

41、業(yè)分析及發(fā)熱量見表1及表2。表1-1物料化學(xué)成分單位：%成分 項目、燒失量SiO2Al 2C3Fe?QCaOMgOSQ其他總和干生料35.8813.273.032.0944.680.290.160.60100.00熟料022.485.543.7966.830.590.050.72100.00煤粉051.6031.794.163.620.682.205.59100.00表1-2燃料元素分析單位：%cynrSNQAWW60.103.960.350.977.9125.711.00表1-3工業(yè)分析及發(fā)熱量單位：%AF. CWC?dW (kJ/kg)25. 7128. 3644. 931. 002361

42、4溫度。a.入預(yù)熱器生料溫度：50Co b.入窯回灰溫度：50Co c.入窯一次空氣溫度：30C。d. 入窯二次空氣溫度：950C。e.環(huán)境溫度：30Co f.入窯、分解爐燃料溫度： 60C。g. 入分解爐二次空氣溫度： 740C。h.熟料出窯溫度：1360C。i.廢氣預(yù)熱器溫度：340C。j. 飛灰出預(yù)熱器溫度：300 Co入窯風(fēng)量比（）。一次空氣（K1）:二次空氣（&）:窯頭漏風(fēng)（K3）=15： 80： 5o燃料比（?；剞D(zhuǎn)窯（Ky）:分解爐（K0 =40： 60o出預(yù)熱器飛灰量：0.1kg/kg熟料。出預(yù)熱器飛灰燒失量：35.20%o各處過剩空氣系數(shù)。 窯尾：a y=1.05;分解爐混合室

43、出口： a l=1.15 ;預(yù)熱器出口 ： a f=1.40。&=0.16。其中，預(yù)熱器漏風(fēng)量占理論空氣量的比例（11）分解爐及窯尾漏風(fēng)（包括分解一次空氣量）占分解爐用燃料理論空氣量的比例（12）電收塵和增濕塔綜合收塵效率為99.6%o（13）熟料的成熟:1736.9kJ/kg 熟料。（14）系統(tǒng)表面散熱損失：460kJ/kg 熟料。（15）生料水分:0.2%。（16）窯的產(chǎn)量 2000t/ 日（或 83.3t/h）。解物料平衡與熱量平衡計算步驟如下?；鶞?zhǔn)：1kg熟料，溫度：0C；范圍：回轉(zhuǎn)窯 根據(jù)確定的基準(zhǔn)和范圍，繪制物料平衡圖（圖+分解爐+預(yù)熱器系統(tǒng)。1）、熱量平衡圖（圖2 )oK5=0.

44、05。mFhVy1k+myrVy2kVlok1+Vlok2QrR+QrQBQy1kQy2kQyshQBQsh QssQf3kQlok*1-1物料平衡計算如下(1) 收入項目 燃料總消量 mi ( kg/kg )其中，窯頭燃料量 myckym,分解爐燃料量 nmr=kFmi。 生料消耗量、入預(yù)熱器物料量a. 干生料理論消耗量100mrAa10025.71mrm gs=-=1.560 0.401m100-Is100-35.88式中a 燃料灰分摻入量，100%b. 出電收塵飛損量及回灰量mFh = mfh （1 一口）=0.10x （1 一0996） = 0.0004 kg / kg 0.10 kg

45、/kgmyh=mh mh=0.10 0.0004=0.0996 kk / kkc. 考慮飛損后干生料實際消耗量mgs-mgslmFh100-Lfh100-Ls=10560-0.401mr 0.0004100-35.2100-35.88k / kd. 考慮飛損后生料實際消耗量ms=mgs100100 -W.= （1.560 -0.401mJ100100-0.2=1.563 -0.402mk / kge. 入預(yù)熱器物料量入預(yù)熱器物料量=ms myh = r 0.100 = r kg/ kg 入窯系統(tǒng)空氣量a. 燃料燃燒理論空氣量Vlk = 0.089Car 0.267Har 0.033（Sar -

46、 Oar）= 0.089 60.10 0.267 3.96 0.033 （0.35 -7.91）=6.157m3/kg煤（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）m|k =1.293/|k =1.293 6.157 = 7.961 kg / kg煤b. 入窯實際干空氣量3Vyk =ayV|kmyr =ayV|kKymr =1.05 6.157 0.40m- =2.5861 m /kg （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）myk =1.293Vyk =1.293 2.586m= 3.344葉 kg / kg其中，入窯一次空氣量、二次空氣量及漏風(fēng)量分別為Vyk1 = KiVyk - 0.15VykVyk2 = K2Vyk - .8VykVi。二 K

47、3Vyk -.05VykC.分解爐從冷卻機抽空氣量 出分解爐混合室過?？諝饬縈 =（： L-1）Vik mr =（1.15-1） 6.157m- = 0.924口 m3 / kg （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)） 分解爐燃料燃燒空氣量3V2=V|kmFr=V|kmr=6.1570.60葉=0.924葉 m/ kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)） 窯尾過剩空氣量V3 =C y-1）V|kmyr =（： y-1）V|k Kym- = （1.05-1） 6.157 0.40m-= 0.123mr m3/ kg （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)） 分解爐及窯尾漏入空氣量3V4=K5Vlk mFr = K5V lkKf mr- 0.05 6.1570.60mr=

48、0.185mr m /kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)） 分解爐從冷卻機抽空氣量VF2k =V1 V2 -V3 -V4 = 0.924葉 3.694mr - 0.123mr - 0.185mr3 =4.310葉 m / kg （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）mF2k = 1.293V= 2k =1.293 4.310mr = 5.573mr kg/ kgd.漏入空氣量預(yù)熱器漏入空氣量為3V5 = K4V lk mr =0.16 6.157mr = 0.985mr m /kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）窯尾漏入空氣總量為V|ok2 = V4 V5 =0.185+0.985mr=1.170mr m3/kgVok2=1.293 X Vok2 =1.51

49、3m全系統(tǒng)漏入空氣量為3V|Ok =V|Ok1 V|Ok2 = 0.05 2.586mr 1.170mr = 1.299mr m /kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）m| ok= 1.293V|ok =1.293 X 1.299mr=1.680 kg / kg(2 )支出項目熟料： =1kg 出預(yù)熱器廢氣量a.生料中物理水含量Ws0.2mws 二 ms 1.563 - 0.402 mr0.003 - 0.001 mr kg / kgmwsVws 0.804b.生料中化學(xué)水含量100 f 100 0.003-0.001 mr3丄m0.804smsh =0.00353mgsAL203-=0.0040.001mr m

50、 /kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）=0.00353 1.560 - 0.401g 3.03 = 0.017 - 0.004g kg / kgVhsmhs0.804c.生料分解放CO出氣體量0.017 0.004mr = 0.021 - 0.005mm3/kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）0.804CO2心osMMCOs M亠 MgOs-CaOM MgOCO2-44.68 44 0.29 上-35.425640.3sm co2CO2二 mgs100“h 詈 “60。4血 鵲S。004 35.20100 25520.1伽 k /sV co 2sme。20.552 -0.142 mr1.9771.9770.2793-0.072 m r m/kg （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）d.燃料燃燒生成理論煙氣量態(tài)）22.4x12/22 4 N-0.79V/lkmr 二28 100Vrco22.4 Carmr2 12 1006.10mr122mr1003m /kg（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）rN2VrH2OVrSQ22 40 97mr 二 0.79 6.157mrmr28 100二空 Harm絲4 Wrm 二2 100 18 10022.4 3.96 22.4 1002100 18 100= 4.