煤立磨系统静态选粉机的升级改造措施

REFRACTORIES&LIME Feb.2021
Vol.46No.1煤立磨系统静态选粉机的升级改造措施
王志锋(中信重工工程技术有限责任公司,洛阳471039)摘要:为了节约资金,满足新建石灰回转窑所用煅烧煤粉性能的要求,将旧有煤粉制备系统煤立磨静态选粉机改造升级为动态选粉机。

结果表明,改造后煤立磨的生产能力和产品细度都达到了生产要求,为同类企业通过利旧改造来节约资金投入提供了参考和借鉴。

关键词:煤立磨;静态;改造;动态
中图分类号:TQ175.5文献标识码:A文章编号:1673-7792(2021)01-0036-03
Upgrading and reforming measures of static classifier in
coal vertical mill system
Wang Zhifeng(CITIC Heavy Industry Engineering Technology Co.,Ltd.,Luoyang417039,China) Abstract:In order to save money and meet the performance requirements of calcined coal powder used in newly⁃built lime rotary kiln,the old coal vertical mill static classifier was upgraded to a dynamic classifier.The results show that the production capacity and product fineness of the reformed coal vertical mill can meet the production requirements,which provides a reference for similar enterprises to save the cost through the improvement to the old equipment.
Key words:Coal vertical mill;Static;Upgrading;Dynamic
收稿日期:2020-05-06
作者简介:王志锋(1978-),男,工程师
2021年2月
第46卷第1期
耐火与石灰
表1旧有高炉用煤立磨技术参数
型号磨盘直径
/mm磨盘转速
/(r·min-1)磨辊直径
/mm磨辊宽度
/mm能力
/(t·h-1)∗煤粉细度
/80μm电机功率
/kW
MPS140140031109037018<20%210注:∗表示设备考核能力,实际生产能力达到20t/h。

(3)原煤参数
旧有高炉用煤立磨所用原煤参数列于表2。

表2旧有高炉用煤立磨所用原煤参数
煤种粒度
/mm水分/%挥发分/%灰分/%热值
/(kcal·kg-1)HGI
无烟煤0~351111.510740055 3升级改造的可行性分析
(1)静态选粉机改造为动态选粉机的必要性
众所周知,静态选粉机没有动力部件,产品选粉粒度粗,仅靠分离器的静态叶片和风选来调节产品细度,煤粉的均匀性差;而动态选粉机采用变频调速控制,分离器转子速度可调,产品选粉粒度细,煤粉的均匀性要大大好于静态选粉机。

最早的煤粉制备系统是为了用于钢厂高炉系统喷煤所建造的,高炉所用煤粉细度较粗,200目的筛子筛余小于20%(见表1),因此煤立磨采用静态选粉机就能满足要求。

而在相同条件下,新建的石灰回转窑要求煤粉的细度(80μm筛)要小于8%,这样静态选粉机就无能为力了,如果要利用此磨机,必须将静态选粉机改造成动态选粉机。

(2)磨机生产能力分析
新建石灰回转窑的产量为1000t/d,燃料采用烟煤,要求煤粉的细度(80μm筛)小于8%。

原煤参数列于表3。

表3原煤参数
煤种粒度
/mm水分/%挥发分/%灰分/%热值
/(kcal·kg-1)HGI
烟煤0~40102512600060
从表3可知,煤的热值为6000kcal/kg,若石灰窑热耗按1200kcal/kg灰来考虑,那么石灰窑正常生产时每小时需要的煤粉量为:1200/6000×
1000/24=8.4t,考虑富余后要求改造后煤立磨的生产能力至少为10t/h。

经核实原系统粉磨采用无烟煤时煤粉生产能力为20t/h,筛余为20%(80μm 筛)。

一般来说,同等条件下无烟煤与烟煤相比,无烟煤要难磨。

假定把烟煤粉磨成筛余为20%(80μm筛)的煤粉,磨机的生产能力肯定要大于20t/h。

根据表2和表3可知,烟煤的可磨性指数为60,无烟煤的可磨性指数为55,两者相差不大。

理念上来说,粉磨烟煤的能力要大一些。

根据理论公式,粉磨烟煤的理论生产能力为:20×60/55= 21.8t/h。

为了验证此结论,求知粉磨烟煤的生产能力,JG公司专门做了试验,将烟煤粉磨成筛余为20%(80μm筛)的煤粉,结果生产能力达到了22t/h。

如上所述,筛余为20%(80μm筛),磨机的生产能力保守按21t/h考虑,那么根据理论经验公式得知,在筛余8%(80μm筛)的情况下,磨机的生产能力为21×(8/20)0.45=14t/h,大于10t/h,生产能力满足要求,在理论上是可行的。

(3)其它设备能力分析
磨机只是煤粉制备系统中的一个主要设备,为了能够生产出合格粒度的煤粉,其他辅机设备也是整个系统中不可缺少的一部分。

其他主要辅机设备参数列于表4。

表4其他主要辅机设备参数
设备名称给煤机收尘器风机
性能参数
能力/(t·h-1)
10~30
变频电机功率
/kW
3
过滤面积/m2
1500
处理风量
/(m3·h-1)
55000
风量/(m3·h-1)
60000
变频电机功率
/kW
315由于改造后磨机的生产能力变小了,因此制粉系统中设备的能力都能满足要求。

由表4可知,给煤机和风机都是采用变频调速控制,调节变频器就能适应改造后的参数要求。

系统中的其它设备与此类似,这里不再赘述。

4改造措施
根据设计要求,改造措施分为三步:首先将静态选粉机改造成动态选粉机;其次将给煤机加长;最后改造非标管道。

下面分别对改造措施进行详细说明。

(1)静态选粉机升级改造为动态选粉机
如图2所示,原煤立磨总高度约为3860+ 1800=5660mm,进料和出粉都在磨机顶部。

经咨
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Feb.2021Vol.46No.1
询专业磨机厂家,需要在磨机顶部增设动态选粉机装置,将立磨上部即高度3860mm 以上1800mm 部分(原静态分离器所占的空间)拆除,以此为基础,增设动态分离器。

经设计计算,改造后设备整体高度增加约2360mm(含选粉机电机高度),磨机的整体高度变为3860+1800+2360=8020mm,而磨机的进料方式改成了中心位置入料方式,磨机出粉位置改成了顶部侧出粉方式,即将原磨机的进出料合二为一,改成了目前进出料单独设置,避免了进料的原煤和出料的煤粉之间的干扰,有利于磨机生产。

磨机改造后增加的主要部件列于表
5。

图2 改造前系统布置表5 磨机改造后增加的主要部件
序号部件名称
材质、规格、参数说明
1分离器壳体Q235A 2静叶片及旋转叶片400V 3落煤管及返料斗Q235A 4分离器传动部铸钢
5分离器上下轴承单列深沟球轴承6上下部骨架油封SA 型,带弹簧
7选粉机电机变频防爆,380V,22kW 8
变频柜
防护等级IP55,带变频器(2)给煤机改造
从图2可以看出,原给煤机长5m,煤立磨改造后整体高度有所增加,给煤机的卸料口与煤立磨进料口之间的高度降低,原煤溜管角度已不能满足物料的正常输送,因此需要增加给煤机的长度。

经测量需要增加2m,而给煤机主电机功率为3kW,通过咨询设备厂家,增加2m 的长度后给煤机的电机功率能够满足输送要求而不需要更换电机,改造方
案可行。

改造后给煤机卸料口中心与煤立磨进料口中心一致,这样给煤机的卸料溜槽由原来的倾斜管道改成了直管道,原煤更加易于输送,且避免了堵料情况的发生。

(3)非标管道的改造
煤立磨改造后,整体高度增加,煤立磨进料口和出粉口位置发生了变化,因此,与之相关的进料溜槽和出料管道都要发生变化,需要拆除,加以改造。

如图3所示,给煤机卸料口与煤立磨进料口相连的溜管由倾斜管道改造成直管道,避免了物料堵塞;而煤立磨出粉口改造成顶部侧出料后,相应的出粉口与煤立磨收尘器入口之间的管道减少了一个弯弧,从而减少了系统管道阻力。

改造后的布置示于图
3。

图3 升级改造后布置
5 结语
此煤立磨改造项目,从设计、设备订货、施工至安装调试完成,总共用时约3个月。

改造后整个系统运行平稳,在控制筛余8%(80μm 筛)的情况下,磨机的生产能力达到了13t /h,虽然与理论计算的能力存在一点差距,但完全能满足新建石灰回转窑的用煤需要,达到了预期目标。

整个改造费用共计约40万元,而采购一整套新的磨机,费用高达160余万元,从而节约资金120余万元,效益显著。

实践证明,煤立磨静态选粉机升级改造为动态选粉机是可行的,这为类似企业在改扩建项目中的设备利旧改造提供了借鉴。

王守权 编辑
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