TC12102篦冷機是用于5000t/d生產(chǎn)線數(shù)量較多的第三代篦冷機。該篦冷機篦床為液壓驅(qū)動，篦床分為三段，共有102根橫梁，篦床的有效面積為119.3m²。TS廠和DX廠5000t/d生產(chǎn)線都采用TC12102篦冷機，隨著工藝的改變和熟料產(chǎn)量的提高，兩臺篦冷機都暴露出一些問題。

  1 問題綜述

  1）TS廠篦冷機個性問題

  2012年燒生活垃圾后，二、三次風溫度波動大，固定床篦板易堵塞，篦冷機進料口極易堆雪人；熟料結(jié)粒不均，黃芯料嚴重，28d強度明顯下降。2013年下半年窯臺時產(chǎn)量提高到237.5t/h后，出篦冷機熟料溫度高達220℃；當一室篦下壓力達到7kPa時，一段篦床第二、三風室風機返風，高溫熱風燒損風機葉輪。

  2）DX廠篦冷機個性問題

  隨著運行時間的延長，固定床兩臺風機工作電流越來越低；篦床上的紅河現(xiàn)象嚴重，特別是細料側(cè)的篦板和盲板、破碎機篦條和錘頭的使用壽命都相應縮短；出篦冷機熟料溫度接近200℃。

  3）TS廠與DX廠篦冷機的共性問題

  ①二、三次風溫度偏低；②熟料熱耗偏高，余熱發(fā)電量偏低；③熟料強度偏低；熟料易磨性較差；④下道工序設備故障多，備件消耗大等。

  2 原因分析

  1）配風不夠合理，多數(shù)風機工作電流遠低于額定電流，風機的工作壓力遠低于設計壓力；高溫區(qū)熟料急冷嚴重不足。

  2）原風室之間的密封不好，形同虛設，風室之間竄風嚴重。

  3）篦下電動弧形閥鎖風不佳，灰斗中的細粉料常出現(xiàn)過頻排放或滯后排放現(xiàn)象。前者導致電動弧形閥漏風，后者造成灰斗中細粉堆積釀成設備事故。

  4）篦板之間的四個間隙控制偏大，冷卻風與熟料的交換路徑短路。

  3 改造措施

  1）優(yōu)化篦冷機進料口

  ①將第1～6排固定梁、第7排活動梁拆除，在此位置安裝 BCC新型進料口（見圖1）。該新型進料口由6排固定橫梁組成。

  ②在新型進料口6排橫梁內(nèi)安設隔板，通過篦下增設的3個風箱和1個外置的IKN調(diào)節(jié)閥，將新型進料口分成若干個供風小單元。

  ③新型進料口上篦板共計56塊，為多臺階、前出風結(jié)構(gòu)。

  ④在固定床上安裝熟料可動裝置。該裝置為一套單向閥，在進料端每塊篦板下方均安裝該閥。單向閥由一個高壓閥和一個低壓閥組成，見圖2。

  正常生產(chǎn)時，冷卻風通過穩(wěn)流閥，再通過低壓閥進入篦板下方，從篦縫吹出，對熟料實施正常的急冷作業(yè)，此時高壓閥關(guān)閉。當需要移除雪人時，通過空氣炮或脈沖閥瞬間釋放高壓氣流，高壓閥被頂開，低壓閥自動關(guān)閉，脈沖氣流進入篦板下部受限空間，經(jīng)過篦縫高速吹出，進行對雪人的沖擊作業(yè)。利用每塊篦板下部定時噴出的高壓脈沖氣流，對進料端模塊之上的熟料層進行脈動毫米級移動。整個噴吹過程是在厚料層底部進行的，既不會吹穿熟料層，影響二次風溫度，還會因噴出高壓脈沖氣流自動清掃篦縫，同時實現(xiàn)了脈動供風，將夾雜在熟料層中的細粉帶到料層表面，促進熟料急冷。熟料可動裝置用PLC控制空氣炮或脈沖閥，實施自動噴吹，噴吹間隔時間可以任意調(diào)節(jié)，配有“手動”和“自動”兩種控制方式。

  2）調(diào)整配風和優(yōu)化篦床結(jié)構(gòu)

  ①更換5臺風機。新風機為圓形圖框F1、F2、F3、Fg1A、Fg1B，原風機為方形圖框Fg2A、Fg2B、Fg3A、Fg3B；對于篦床結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化調(diào)整，見圖3。

  ②對其他未更換風機進行性能改造。按風機相似理論進行計算，有針對性地提高風機的流量和壓力，改造后對風機葉輪進行現(xiàn)場動平衡。

  ③布置在細料側(cè)的風室風機，因其射流作用以及粗料側(cè)熟料顆粒大、料層阻力低，導致大部分氣流從粗料側(cè)通過，使細料側(cè)料層得不到足夠的氣流。為此，在細料側(cè)風機上安裝氣流偏流糾正裝置（見圖4），顯著提高了流過細料側(cè)料層的氣體流量。盲擋板與兩側(cè)立板稍高于殼體上的風機出口，盲擋板設置在篦床中心線右側(cè)，在原檢修隔板上部安裝氣流導向篦子。

  3）更新風室之間的密封以消除風室竄風

  采用Φ0.05mm熱拔不銹鋼微絲制造壓實厚度10mm、寬度30mm、長度500mm的遮光微絲板刷，對活動框架穿越風室隔墻處進行重新密封，密封之后的效果見圖5。

  4）更新灰斗鎖風閥為窄型雙層氣動閘板

  篦下灰斗卸料與鎖風采用的料位計與電動弧形閥組合，是第三代篦冷機的常規(guī)配置。由于料位計性能不穩(wěn)定等因素，灰斗漏風是第三代篦冷機的通病之一。為此，灰斗鎖風采用窄型雙層氣動閘板新結(jié)構(gòu)（見圖6），不僅能夠解決卸料與鎖風問題，還配備自動控制的PLC控制柜和觸摸屏調(diào)節(jié)柜，實現(xiàn)自動控制，可以做到崗位無需人值守。該閘板的結(jié)構(gòu)特點：

  ①兩端無限位；

  ②10個（高強內(nèi)六角螺栓）圓柱體組成高承載力旋轉(zhuǎn)滑道；

  ③大儲量中間段節(jié)；

  ④雙金屬復合耐磨閘板。

  5）嚴格控制篦板四個通風面積

  篦板的四個通風面積如圖7所示[1]。A是鑄造或焊接篦板過風孔的面積；B是篦板間的相鄰間隙；C是篦板與側(cè)板間縱向間隙；D是固定排與活動排篦板間橫向間隙。這四個通風面積控制與管理不好，會造成篦板阻力下降，篦板分風不均，影響冷卻風與熟料的換熱效果。

  我們對這四個方面的間隙進行優(yōu)化：

  ①A面積是由設計階段決定的，冷卻風流過這個面積的流量越多，我們稱其為“有效風”越多，有助于促進冷卻風與熟料的熱交換。

  ②對篦板間的相鄰間隙B，通過精密加工（斷面組合銑床），控制篦板寬度公差在299±0.5mm以內(nèi)。

  ③間隙C是第三代篦冷機的主要弱點之一，這個部位的篦板與側(cè)板是長期運動于熟料顆粒和高速氣流混合物中，不僅長期承受磨料磨損，還經(jīng)常受到紅河熟料沖擊。通過消除紅河，設計出可以局部更換的側(cè)板并定期更換，有效地控制了這個間隙。

  ④對間隙D，通過精確調(diào)整橫梁位置、角度、間距和標高，再利用篦板間隙調(diào)整條焊接在篦板的“鼻子”部位，使間隙D達到了最小化，見圖8。

  冷卻風流過篦板后三個（B、C、D）面積的流量越多，我們稱其為“無效短路風”越多，越不利于冷卻風與熟料換熱。在這兩臺TC12102篦冷機改造中，非常重視這三個面積的控制，認真實施了改善性維修。

  IKN篦冷機雖然屬于第三代篦冷機，但由于其具有專注于控制篦板后三個面積的獨特篦床懸擺結(jié)構(gòu)，因此顯著地減少了無效短路風，相應地減少了單位熟料用風量。在多種篦冷機（包括第四代篦冷機）中，由于IKN的篦冷機用風量較少，銷售量穩(wěn)居世界前兩位[2]，這是一個控制篦板后三個面積的成功案例。

  6）入口澆注料做成梯形逐步擴寬、窄而長的馬蹄形（見圖3）。既可以防止堆雪人，又有利于離析的粗細熟料顆粒在進料口得到預混合，然后同時向兩側(cè)下方流動，均勻散布在后續(xù)篦床全寬上。要注意防止進料口熟料僅向一側(cè)下方流動，產(chǎn)生紅河現(xiàn)象。為了防止在后墻或側(cè)部澆注料表面堆雪人，重新優(yōu)化配置了7臺空氣炮。

  4 改造效果

  用相同的技術(shù)手段，先后改造兩臺TC12102篦冷機，均達到了預期目標。改造前后主要技術(shù)經(jīng)濟指標對比見表1。

  1）二次風溫提高110~120℃，三次風溫提高70~110℃。這兩個溫度的顯著提高，使窯頭及分解爐中燃料的燃燒環(huán)境大為改觀，操作者明顯感覺到，遇有窯系統(tǒng)波動時，與以前相比，調(diào)整恢復速度相當迅速。

  2）熟料溫度下降70~100℃。運行一年多結(jié)果顯示：下道工序設備故障明顯降低，備件消耗明顯下降。

  3）TS廠熟料標準煤耗下降2kg/t，噸熟料發(fā)電量提高2.6kWh/t；DX廠熟料標準煤耗下降6kg/t，噸熟料發(fā)電量保持在原有水平。

  4）兩廠熟料的3d和28d抗壓強度均有所提高；因熟料易磨性改善，水泥磨臺時產(chǎn)量有所增加。

  參考文獻：

  [1]熊會思。新型干法燒成水泥熟料設備設計、制造、安裝與應用[M].北京：中國建材工業(yè)出版社