摘要：通過(guò)計(jì)算煤粉發(fā)熱量反映煤的實(shí)際應(yīng)用效果，詳細(xì)闡述了如何對(duì)現(xiàn)有水泥熟料生產(chǎn)線煤粉脫灰設(shè)備進(jìn)行改造，提高除塵效率，降低煤粉含灰量，提高煤粉燃燒熱值，降低煤耗，并對(duì)改造前后不同脫灰工藝的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較。

1 問(wèn)題的提出

目前大部分新型干法水泥熟料生產(chǎn)線的煤磨系統(tǒng)置于窯尾，從窯尾抽取高溫廢氣（230~260 ℃），進(jìn)入煤磨作為烘干熱源。窯尾廢氣中含有粉塵約80 g/Nm3，廢氣在進(jìn)煤磨前經(jīng)過(guò)旋風(fēng)收塵器除塵（除塵效率通常為80%），未被去除的生料粉塵會(huì)隨著廢氣進(jìn)入煤磨和煤粉摻混，摻入生料粉后的煤粉比原有煤粉含灰量高出約3%~4%，進(jìn)而影響煤粉燃燒的熱值，使煤粉的熱值降低，水泥窯的熱耗提高。

為了提高煤粉的發(fā)熱值，降低水泥熟料生產(chǎn)線的生產(chǎn)成本，我公司對(duì)煤粉烘干系統(tǒng)的脫灰設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，提高除塵效率，降低煤粉含灰量，提高煤粉燃燒熱值，降低煤耗。

2 煤粉發(fā)熱量計(jì)算

國(guó)內(nèi)常用分析基低位發(fā)熱量（）來(lái)衡量煤粉發(fā)熱量，分析低位發(fā)熱量反映了煤的實(shí)際應(yīng)用效果，但受外界影響因素大。

不同煤種分析基低位發(fā)熱量經(jīng)驗(yàn)公式為：

由分析基低位發(fā)熱量經(jīng)驗(yàn)公式可以看出，灰分降低1個(gè)百分點(diǎn)，分析基低位發(fā)熱量可以提高270.2 J/g（煙煤）、345.7 J/g（無(wú)煙煤）、321.5 J/g（褐煤），由于新型干法水泥生產(chǎn)線大部分采用煙煤，因此降低一個(gè)百分點(diǎn)含灰量，可以提高煤粉熱值270.2 J/g。

3?脫灰系統(tǒng)改造實(shí)例

以遼源金剛水泥有限公司為例，該公司采用1臺(tái)型號(hào)為2-Φ1880 mm的旋風(fēng)收塵器為進(jìn)入煤磨的窯尾高溫廢氣進(jìn)行脫灰，除塵效率為80%，壓力損失740 Pa，脫灰處理過(guò)的高溫廢氣再通過(guò)一臺(tái)型號(hào)為W5-48№17.5F高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)入煤磨。

為了降低窯尾高溫廢氣中生料粉含量，我公司利用該公司原有旋風(fēng)收塵器基礎(chǔ)，將旋風(fēng)收塵器改造為一臺(tái)型號(hào)為CDMC684的長(zhǎng)袋脈沖噴吹袋收塵器，使除塵效率從原來(lái)的80%提高到改造后的99.96%，改造后進(jìn)入煤磨的窯尾高溫廢氣中生料粉含量<30 mg/Nm3，基本可以忽略不計(jì)。

改造過(guò)程：由于原有旋風(fēng)收塵器設(shè)備重量在7 t左右，而改造后的設(shè)備重量約35 t，需對(duì)原有設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行加固，然后整體拆除原有旋風(fēng)收塵器，保留原有的卸灰及輸送裝置，連接新的工藝管道，同時(shí)在袋收塵器進(jìn)口加裝電動(dòng)冷風(fēng)閥，由中控根據(jù)窯尾廢氣溫度調(diào)整冷風(fēng)閥開(kāi)度，確保進(jìn)入袋收塵器的廢氣溫度，既能滿足煤粉烘干需要，又能保證濾袋長(zhǎng)期運(yùn)行的需要。改造后袋除塵器的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

4 改造效果

以遼源金剛水泥有限公司為例，其5 000 t/d熟料生產(chǎn)線使用的煤粉含水分2.6%，含灰分21.5%，其中窯尾生料粉進(jìn)入煤粉帶入了3.3%的灰分，原煤的發(fā)熱量為25 498 J/g，經(jīng)我公司改造后除塵效率由80%提高到99%以上，煤粉中灰分降低，發(fā)熱量提高。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

1）節(jié)煤成本

該生產(chǎn)線日均消耗原煤850 t/d，原煤粉發(fā)熱值為25 498 J/g，改造后，脫灰袋收塵器運(yùn)行穩(wěn)定，出口排放濃度<30 mg/Nm3，煤粉中的灰分降低3.3%，發(fā)熱量提高270.2×3.3=891.7 J/g。經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，熟料煤耗從2018年度平均108.2 kg/t降至2019年度平均104.8 kg/t，實(shí)現(xiàn)節(jié)約原煤3.4×5 000/1 000=17 t/d，全年按300 d運(yùn)行計(jì)算，年可節(jié)約原煤5 100 t，原煤價(jià)格以500元/t計(jì)，則年可節(jié)約255萬(wàn)元。

2）運(yùn)行成本

改造后，脫灰系統(tǒng)阻力主要由旋風(fēng)除塵器改為袋除塵器導(dǎo)致，原有旋風(fēng)除塵器運(yùn)行阻力約500 Pa，改造后袋除塵器運(yùn)行阻力約1 200 Pa，系統(tǒng)阻力增加700 Pa，系統(tǒng)增加功耗：

改造后每天增加用電量35.6×24=854.4 kWh，按平時(shí)段工業(yè)電價(jià)（0.725元/kWh），合計(jì)每天增加電費(fèi)854.4×0.725=619.4元，全年按300 d運(yùn)行計(jì)算，則年增加電費(fèi)18.582萬(wàn)元。

3）設(shè)備成本

設(shè)備主要易損件為濾袋，改造設(shè)備濾袋投資為235×648=152 280元，按使用壽命2年計(jì)，則濾袋每年成本為7.614萬(wàn)元。

4）經(jīng)濟(jì)效益分析

脫灰設(shè)備改造后，每年可節(jié)約成本255-18.582-7.614=228.804萬(wàn)元，本次改造總投資為130萬(wàn)元，則設(shè)備運(yùn)行約207 d即可收回投資成本。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家節(jié)能減排要求的日益提高，在不斷采取措施提高環(huán)保排放的同時(shí)，如何降低煤粉中的水分、灰分，提高煤粉熱值，降低能耗，也應(yīng)是我們關(guān)注的重點(diǎn)。