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    煤磨系统输送设备的优化措施

    发布时间:2020-11-30
    秦学恒 邵忠卫
    (福建三明南方水泥有限公司,福建三明 365304)
    摘 要:在煤粉制备过程中,原煤、煤粉等物料在输送过程因渗漏造成的环境污染、因密封效果降低造成的漏风、设备维修过程因油品泄漏造成的污染等等现象,一直是企业的难题。然而,目前行业上要求重视环保、重视职业健康,企业在升级改造的趋势下,都在不遗余力地推进精益生产。本文针对这些问题,提出了一系列的改造措施,取得了明显效果。
    我公司煤粉制备采用风扫磨系统。在喂煤设备和输送设备上存在环境污染和维护困难等问题。目前行业上要求重视职业健康、提高劳动生产率,我公司为了改善工作环境、提高工作效率,决定对煤粉生产和输送设备进行改进,以期达到提高密封效果、降低电耗和物耗、减少设备故障的目的。现将我公司改善煤磨系统输送设备的几点措施进行总结。
    1  煤磨系统概况
    我公司5000t/d生产线煤粉制备采用风扫磨系统,磨煤机配置一台Φ3.8 m×(7.75+3.5)m管磨进行原煤粉磨。给煤机配置DEL1027定量给料机,给料范围:6.5~65 t/h,输送原煤。选粉机下部配置一台LSII800×17500mm粗粉螺旋输送机,输送粗煤粉。大布袋收尘器下部配置两台LSII500×9500mm细粉螺旋输送机,输送细煤粉;刈绶渲400mm×400mm星型下料器,在物料下料输送过程进行锁风。煤粉制备系统工艺流程见图1。
    图1 煤粉制备工艺流程示意
    煤磨系统输送设备主要有:
    (1)原煤仓下部的给煤机:配置敞开式电子皮带秤,对原煤进行计量输送。
    (2)在电子皮带秤下部使用配重双重锤锁风阀,将原煤锁风输送入磨。
    (3)大布袋收尘器下部灰斗安装星型下料器(电动机功率1.5kW/台),收集煤粉锁风输送。
    (4)星型下料器与煤粉仓之间配置两台螺旋输送机(电动机功率7.5kW/台),煤粉集中输送。
    (5)每台螺旋输送机输送下来的煤粉,通过两台电液推杆闸门来切换下料点(选择入仓)。
    (6)选粉机下部安装重锤翻板阀,将粗粉锁风送入螺旋输送机,再被螺旋输送机输送入磨。
    以上几处在生产过程中的煤粉和油品泄漏对煤粉制备环境产生污染,同时也带来一定安全隐患。螺旋输送机的传动销轴和吊瓦故障频次平均两个月出现一次,维修过程导致环境污染,损坏部件进入煤粉仓后也会导致下部的转子秤故障,造成烧成系统止料;。
    2 存在问题及改进措施
    煤磨系统存在的主要问题是:(1)原煤、煤粉在输送过程中,产生的泄漏造成环境的污染;(2)设备在生产过程中,密封效果降低带来漏风;(3)设备在使用及维修过程中,油品泄露造成污染;(4)设备运行中产生噪音。为此,我公司针对所存在的问题进行如下改进。
    2.1 原煤仓下部给煤机密封改进措施
    2.1.1 改进要求
    (1)取消双重锤锁风阀后,给煤机整体密封保证不产生系统负压风损。
    (2)在日常生产和检修时能够方便维护、巡检及维修。
    2.1.2  具体做法
    (1)给煤机的头部、尾部安装前后门,门的形式采取电气柜密封门;扣压在门框密封胶条保证关闭时密封效果;框架与地面进行发泡剂填充密封处理(土建做法)。
    (2)为满足巡检、设备维护和检修需要,侧面安装4块错位拉开的密封窗(见图2),可以节省一半空间;方便巡检、维护、检修。平时巡检可观察;更换零部件时,开窗可留出足够空间(此处也可根据自身需要考虑其他形式密封窗)。
    图2 给煤机密封示意
    (3)整体框架采用100mm×100mm镀锌方管焊接,保证足够强度,整体的门、窗安装方面要考虑更换裙边皮带,检修时候可以进行拆卸。
    2.2 螺旋输送机改成空气输送斜槽
    斜槽具有无传动部件,易于维护,密封性好,无噪音;操作可靠,耗电少,改变输送方向方便,并能多点喂料和多点卸料(本文仅对大布袋收尘器下部两台螺旋输送机改造斜槽进行介绍,选粉机下部一台螺旋输送机改造斜槽方案基本相同,此处不做赘述)。
    2.2.1 不同斜槽方案比较
    (1)现场空间(高度尺寸):大布袋收尘器灰斗底面到地面高度3.8m,斜槽长度15.66m;因此可以在角度8°~10°之间布置空气斜槽?掌辈鄄贾梅桨1见图3,方案2见图4。
    图3 空气斜槽布置方案1
    图4 空气斜槽布置方案2
    (2)方案1与方案2相同点:两套方案都是通过两条主斜槽汇聚到四通槽,然后被分配到两处短斜槽来完成煤粉入仓的选择功能。
    (3)方案1与方案2不同点:第一种尾段斜槽选择圆弧过渡段使得斜槽整体在空间布局顺畅。第二种考虑单段斜槽壳体、透气布通用性选择直段斜槽,日后检修中准备通用配件。
    我公司选用第二种方案进行布置。在现场空间、高差等尺寸满足的条件下,用户也可以根据自身条件,选择更加适合的方案,对空气输送斜槽进行布置和设计。
    2.2.2 空气输送斜槽输送能力理论计算
    空气输送斜槽输送能力公式:
    Q=0.98×3600S·v·ρ。1)
    式中:
    Q——输送能力,t/h;
    S——物料截面面积(料层厚度一般为50~80 mm),m2;
    v——物料流动速度,m/s(斜度4%,取1m/s;斜度5%,取1.25m/s;斜度6%,取1.5m/s;斜度8%,取1.75m/s);
    ρ——物料容重,t/m3;(充气水泥:0.75~1.05t/m3;充气生料:0.7~1.0t/m3;充气煤粉:0.4~0.6t/m3;充气粉煤灰0.7~1.0t/m3)。
    在生产过程中磨机台时产量45~50t/h,计算后选型XZ315,输送物料煤粉(流动性较好),角度8°~10°下:输送量70~90t/h,同时配套3台9-19-4A风机(功率3kW,转速2900r/min,风量1704m3/h,风压3253Pa)满足煤粉制备系统斜槽输送用风量,可取代2台7.5 kW的螺旋输送机。
    2.2.3 斜槽部件选用及安装细节
    (1)在斜槽内部的下料部位安装导料板,减少物料下落时对透气布的冲刷磨损。
    (2)透气层安装抗磨板,在设备选型计算时考虑风阻系数,安装过程中要将接触面上遗留的加工飞边及毛刺打磨光滑;防止使用过程中对透气布产生接触磨损。
    (3)选择长纤透气布比较短纤透气布在使用中阻力小、强度高、寿命更长。
    (4)使用整体透气布铺设优于标准节铺设,可以消除在标准节接头部位出现积料和漏粉;安装时上下壳体涂抹密封胶更有利于整体密封。
    2.2.4 实现煤粉从斜槽选择入仓
    改造后,实现大布袋收尘器收集的煤粉从两排6个灰斗的软板锁风阀进入下部空气斜槽。煤粉集中进入四通槽,通过出四通槽的短斜槽上的截止阀和下部电动三通翻板阀、电动闸板阀配合操作,完成煤粉有选择地进入下部窑头煤粉仓、窑尾煤粉仓、废料仓。图5是煤粉入仓示意。
    图5 煤粉入仓示意
    具体操作方法:
    (1)清仓时:上部斜槽的煤粉进行阻断,关闭对应电动截止阀和电动闸板阀。
    (2)煤粉进入废料仓时:打开截止阀1,关闭电动闸板阀1和电动闸板阀2。
    (3)煤粉进入窑头仓或窑尾仓时:关闭截止阀1,电动三通翻板阀打到对应下料侧,同步打开对应的电动闸板阀1或电动闸板阀2。
    (4)实现煤粉同步进入窑头仓和窑尾仓时:关闭截止阀1,电动三通翻板阀打到中位,同步打开对应的电动闸板阀1和电动闸板阀2。
    2.3  星型下料器改软板锁风阀
    星型下料器的摆线减速机在使用过程中遇到卡料过载情况时,其内部的转臂轴承(俗称偏心轴承)易损坏;维修、更换过程煤粉和油品会对环境造成污染。
    重锤翻板阀的刚性阀板与壳体内壁之间的缝隙,会因挤料后导致不灵活,转轴密封(毛毡)使用一段时间产生磨损和煤粉渗漏,在生产和维修过程,对环境产生污染。
    改用软板锁风阀可以避免以上问题。软板锁风阀使用输送带作为阀板,在与下料口接触区域的阀板背面,使用沉头螺栓在四条边固定钢法兰。阀板通过固定架垂直安装在内部下料溜口端面。固定法兰上部与夹板下部之间的阀板(柔性输送带)起到“转轴”作用。柔性阀板避免积料、卡滞等导致阀板不灵活问题。软板锁风阀上部设置检修门,用于日常检查和更换软阀板(阀板若老化变硬须更换)。软板锁风阀结构示意见图6。
    图6 软板锁风阀示意
    3 改后效果
    改造后煤磨系统工作环境现场效果见图7~图10。
    图7 改造后给煤机密封
    图8 选粉机下部螺旋输送机改斜槽后
    图9 大布袋下部螺旋输送机改斜槽后
    图10 星型下料器改软板锁风阀后
    煤磨系统采取以上措施后,在原煤和煤粉输送设备上减少了机械传动,原料和油品泄漏方面得到了根治。改进后输送设备的机械传动部件故障源消除,设备日常维护工作量降低,系统运行可靠性提高。螺旋输送机传动噪声消除。输送设备用电降低约50%。同时,我公司煤磨系统设备和工作环境卫生得到改善。此次改造,煤磨螺旋输送机改斜槽(2处)备件及材料费用约7万元;现场拆、装费用约7万元;给煤机密封及锁风阀改型(6处)材料费用约1万元;现场制作、施工费用约1万元,共计16万元。
    来源:《水泥》2019年第5期

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