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回轉(zhuǎn)窯窯頭密封改造
2023-06-01付宗利 姚潤(rùn)泉
01 改造必要性
我公司水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)產(chǎn)量5000t/d,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格Φ4.8m×72m,窯頭采用魚鱗疊片式密封。目前存在的問(wèn)題是回轉(zhuǎn)窯在運(yùn)行過(guò)程中,魚鱗片密封下半部分在粉塵堆積的重力作用下與冷風(fēng)套之間會(huì)形成間隙,有大量的灰塵溢出,上半部分由于鋼絲繩拉力的作用,魚鱗片與冷風(fēng)套之間磨損快,對(duì)兩者都有很大的損傷,從而會(huì)很快地失去密封效果。造成窯頭灰沙大,加劇輪帶和墊板、輪帶和托輪、托輪軸承組內(nèi)襯瓦等處的磨損,并污染周邊環(huán)境。在高溫工作狀態(tài)下冷風(fēng)套很容易變形,如若冷風(fēng)套長(zhǎng)時(shí)間變形嚴(yán)重,或者焊縫開焊會(huì)對(duì)窯頭魚鱗片造成重度磨損,甚至直接損壞的后果。造成窯頭漏風(fēng),會(huì)增加系統(tǒng)的熱耗,影響熱工系統(tǒng)的操作。
02 改造方案及原理
2.1 改造方案
窯頭密封裝置整體替換為Z新結(jié)構(gòu)形式的新型密封,包含密封罩、冷風(fēng)箱、迷宮密封板、冷風(fēng)套、風(fēng)道、出風(fēng)口、支架、固定密封板、錐體法蘭和耐熱鋼密封板、積灰斗等。在回轉(zhuǎn)窯的外側(cè)通過(guò)密封罩安裝有冷風(fēng)箱,密封罩與冷風(fēng)箱之間有冷風(fēng)套,密封罩安裝在支架上,冷風(fēng)箱上布置有出風(fēng)口。出風(fēng)口的一端與風(fēng)道定點(diǎn)角度連通,出風(fēng)口的另一端朝向冷風(fēng)套的喇叭口。冷風(fēng)套的喇叭口外部設(shè)置有固定密封板,冷風(fēng)箱的內(nèi)部設(shè)置有兩道迷宮密封板。風(fēng)道的外部通過(guò)錐體法蘭固定有耐熱鋼魚鱗板。
2.2 依據(jù)原理
冷風(fēng)由風(fēng)機(jī)風(fēng)道吹進(jìn)冷風(fēng)箱,通過(guò)冷風(fēng)箱進(jìn)入風(fēng)道再由固定風(fēng)口吹入窯頭冷風(fēng)套,達(dá)到給筒體和冷風(fēng)套降溫(此處溫度400℃)防止筒體受熱變形的目地。由于空氣的壓力阻止窯頭密封的煙氣及物料溢出,空氣在密封裝置內(nèi),經(jīng)內(nèi)循環(huán)后進(jìn)入灰斗一并把物料順勢(shì)帶走。如此循環(huán)既給窯頭降溫又阻止煙氣和物料的外溢,從而達(dá)到一個(gè)完美的密封和冷卻效果。
03 窯頭密封改造過(guò)程
(1)將原所有密封件全部拆除,并打磨干凈,等待安裝新型密封。首先在冷風(fēng)套位置固定安裝迷宮密封板。
(2)拼裝密封罩、冷風(fēng)箱、風(fēng)道、封口、密封罩內(nèi)置迷宮密封擋板、固定密封板和錐體法蘭等。
(3)拼接成一個(gè)整體后再由中間剖分,隨后吊裝至窯頭固定位置。
(4)在外側(cè)錐體法蘭處安裝耐熱鋼魚鱗片密封板,只需將耐熱鋼魚鱗片密封板于窯筒體貼合,無(wú)需緊固。
(5)在新型窯頭密封下側(cè)迷宮密封位置前后開口做兩個(gè)漏灰斗,灰斗另一端直接接入篦冷機(jī)。
(6)在原風(fēng)機(jī)吹風(fēng)口處找適當(dāng)位置接通風(fēng)口至冷風(fēng)箱。
(7)焊接支架固定整體密封裝置,Z后打磨上漆,見圖1。
圖1 窯頭密封改造現(xiàn)場(chǎng)圖
04 改造效果及經(jīng)濟(jì)效益
(1)改造前,在窯頭罩出現(xiàn)正壓情況時(shí),窯內(nèi)的飛砂料煙塵大量冒出,不僅污染工作環(huán)境,而且影響托輪使用壽命。
(2)改造后,窯頭罩在0~50Pa微正壓條件下,也未見煙塵和飛砂外溢,徹底解決了窯頭正壓時(shí)的冒灰問(wèn)題,杜絕冒灰漏風(fēng)現(xiàn)象。同時(shí),在窯頭罩負(fù)壓的工藝條件下,Z大限度地減少窯外冷風(fēng)的進(jìn)人,進(jìn)而減少氮氧化物(NOx)生成,降低燃料的消耗量,節(jié)能減排效果顯著。
(3)經(jīng)濟(jì)效益。改造后,標(biāo)煤耗降低0.2kg/t,按照年產(chǎn)量140萬(wàn)t、煤價(jià)1000元/計(jì)算,年降低成本28萬(wàn)元。窯頭密封改造費(fèi)用20萬(wàn)元,投資回報(bào)期0.7年。
05 結(jié)論
(1)窯頭密封改造效果良好。有效減少窯頭漏風(fēng)漏料,降低系統(tǒng)熱損,燒成系統(tǒng)熱工制度更加穩(wěn)定,改善窯頭整體工作環(huán)境,滿足環(huán)保要求,降低現(xiàn)場(chǎng)工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度;保障了附近托輪及冷風(fēng)套的使用壽命,減少備件磨損,維護(hù)工作量和配件消耗量大幅下降;有效延長(zhǎng)檢修周期,減少回轉(zhuǎn)窯主機(jī)設(shè)備的臨停次數(shù),避免在高溫狀態(tài)下修復(fù)會(huì)給修復(fù)工作帶來(lái)非常大的困難,甚至無(wú)法修復(fù),從而造成密封不良漏風(fēng)、漏灰。
(2)待繼續(xù)改進(jìn)之處。此密封裝置也略有不足之處,密封裝置對(duì)窯筒體前段包裹面積較大,筒體掃描儀無(wú)法探測(cè)此處的真實(shí)溫度。同時(shí),外側(cè)密封的魚鱗片阻擋視線,無(wú)法觀測(cè)前段窯筒體狀況,當(dāng)窯口耐火磚脫落,發(fā)生紅窯時(shí),不易被發(fā)現(xiàn)。
來(lái)源:《中國(guó)水泥》
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