是,多数情况下,烘干能力和选粉效率将决定空气流量,同时,仅压降减小,就能使风机能耗降低。 1、烘干能力和粉磨能力
据资料介绍,当前实际生产中立磨的有效粉磨能力超过500 t/h,一般来说,立磨可烘干含水10%一15%的物料,且立磨规格增大烘干能力不变,这一点与球磨相反。 2、喂料粒度及能耗
立磨喂料粒度可达100~150 mm,这一参数与磨辊尺寸有关。通常磨物料粒度与辊径比为1/20,随磨机规格增大,喂料粒度可适当增大。与球磨相比,立磨的粉磨能耗小。当产品筛余值相同时,立磨的单位粉磨能耗小于球磨的50%。但由于立磨内部物料输送需要大量空气,故其风机电耗比球磨高,特别是粉磨较干物料时更是如此。就整个粉磨系统而言,立磨单位产品的系统综合能耗要比球磨系统低15%~25% ;且随着原料湿度的增大,立磨的节能优势更显著
2.3 辊压机
辊压机常用于水泥粉磨系统,目前在生料磨系统也开始使用,节能经济效益好,尤其在粉磨干燥的脆性物料时,效益明显;但不适于湿含量高、腐蚀性以及结构松软的物料辊压机可单独用来粉磨原料(即终粉磨),也可用于球磨之前作预粉磨。下面以国外某水泥厂辊压机终粉磨系统为例进行分析。该终粉磨系统辊压机的单位能耗、系统单位能耗与整个流程的循环负荷和粉磨压力的关系见图1-1
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图1-1
分析图1-1可知,随粉磨压力的降低,辊压机的单位能耗随之而降低,而循环负荷率和选粉设备的能耗则随之而升高。当压力范围在4 000—6 000 kN/m之间时,系统总能耗最低,这时循环负荷系数为4。目前,在生产中最大的辊压机生产能力为1 000t/h以下,所以辊压机终粉系统的最大生产能力约为250t/h。
2.4 性价比较
(1) 大型现代化水泥厂新建窑一般能力为3 000—6 000 t/d。球磨机和立磨单机的有效粉磨能力均能满足这类生产线的要求;选用辊压机终粉磨系统,若原料性能合适,其生产能力也可满足3 000 t/d生产要求。
(2) 对于中、小型球磨,其生产能力与原料湿度有关。当湿度过大,其球磨烘干能力难以满足生产要求时,需配置专这将使系统越来越复杂,投资也高。立磨能够粉磨湿度较大(可达15%)的原料。作为生料终粉磨的辊压机,其烘干能力是人磨物料湿度为5% ,当物料湿度较大时,须设置专有的预烘干设备,否则将影响生产能力。综合比较,在烘干能力方面立磨占有绝对优势。
(3) 立磨和辊压机生料终粉磨的系统总能耗低,约是球磨的75% 。且随着原料湿度的增大,立磨的节能优势更明显。
(4) 球磨的喂料粒度最小,其次为辊压机,立磨喂料粒度最大,可达100~150 mm。采用立磨可使破碎系统的负荷降低。
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(5) 球磨和立磨,机械性能可靠,但立磨结构更复杂,需要更多的养护;球磨的耐磨材料耗损率高于立磨,但其耐磨材料的单位价值低于立磨的。所以,这两种磨机系统的总的耐磨材料损耗价值相近。在生料粉磨系统中,辊压机的运用还是比较少,至今其可靠性还不能达到立磨和球磨的水平。相应地其维修费用比上述两种磨机系统都高.
从粉磨能力、烘干能力、喂料粒度和能耗方面入手,对球磨、立磨和辊压机粉磨系统这三种生料磨系统进行了对比分析。分析认为:在大中型水泥生产线工程建设中,生料粉磨方案设计时可优先考虑烘干能力强、能耗低、系统投资低的立磨粉磨。
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第3章 熟料能耗的影响因素
3.1 熟料热耗影响因素
在实际生产中,由于熟料形成过程中物料不可能没有热损失,也不可能没有热量损失,而且废气、熟料不可能冷却到计算的基础温度(0°C或20°C),因此,熟料形成的实际消耗热量要比理论热耗大,每煅烧一千克熟料窑内实际消耗的热量成为熟料实际热耗,简称熟料热耗,也叫熟料单位热耗。热耗与水泥熟料煅烧的方式有关,更与煅烧装备中的预热器分解炉系统、回转窑、篦冷机、燃烧器的型式有关,也与原燃料性能有关。热耗的影响因素:
1、生产方法与窑型
生产方法不同,生料在煅烧过程中消耗的热量不一。如湿法生产需要蒸发大量的水分而消耗热巨大,而新型干法水泥生料粉在悬浮态受热,热效率较高。因此,湿法热耗一般较干法高,而新型干法生产的熟料热耗则较干法中空窑热耗为低。窑本身的结构、规格大小亦是影响熟料热耗的重要因素,因为传热效率高,则热耗低。
2、 废弃余热的利用
熟料冷却时需放出大量热,虽然这部分热量是必须的释放的,但可以设法最大可能回收到利用,熟料冷却时产生的废气可用作助燃空气或是窑尾废气余热发电,提高煅烧设备的热效率,最大限度降低窑尾排放废气温度可以降低熟料热损失,从而降低熟料热耗。
3 生料组成、细度及生料易磨性
易磨性好的生料,则热耗低,而易烧性差的生料,颗粒粗时则热耗增大。
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4、燃料不完全燃烧热损失
燃料的不完全燃烧包括机械不完全燃烧、化学不完全燃烧。燃煤质量不稳定,及质量差、煤粉过粗或过细、操作不当等均是引起不完全燃烧的原因。在立窑中通风不良、料球碎裂等亦是造成煤燃烧不完全的重要原因。煤燃烧不完全,煤耗必然增加,故熟料热耗增加。
5、窑体散热损失
窑内称隔热保温效果好,则窑体散热损失小,否则散热损失大,熟料热耗增加。
6、矿化剂及微量元素的作用
适量加入矿化剂或复合矿化剂、晶种,或合理利用微量组分,则可以改善易烧性或加速熟料烧成,从而降低熟料热耗。此外,稳定煅烧过程的热工制度,提高煅烧设备的运转率和水泥窑的产量等均会有利于提高窑的热效率,降低熟料热耗。
3.2 电耗
水泥生产过程中,所消耗的电能与生产线的装备型式、熟料煅烧方法、自动化程度、环保要求、原燃料性能和水泥质量与细度有关,不同型式的生产线生产的熟料和水泥耗用电能均不相同,通过调研和资料分析的电耗大致如下:
表3-1 大中型干法水泥生产线的电耗
电耗 辊式磨、辊压机生产线 球磨技术生产线 kWh/t水泥 90-100 100-110 煤耗 kg标煤/t水泥 36-40 40-41
2008年度的各种生产线的平均电耗统计估算数据为:预分解窑为101kWh/t水泥、立窑96kWh/t水泥、传统回转窑为113kWh/t水泥。全部
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