Реконструкция холодильника «Волга-75»

Ответ:

Использование элементов конструкции современных холодильников клинкера модульного типа позволяют провести модернизацию морально и физически устаревших колосниковых клинкерных холодильников «Волга» с целью снижения издержек на ремонт и обслуживание, оптимизации параметров работы печной линии и газоочистного оборудования, повышения эксплуатационных характеристик, а именно:

• увеличения теплового КПД холодильника,

• увеличения удельной и тепловой нагрузок на 1 м² площади колосниковой решетки,

• снижения удельного расхода воздуха на охлаждение клинкера.

При этом возможны несколько направлений модернизации.

Один из вариантов — полная замена внутренней оснастки на оборудование холодильника модульного типа с сохранением существующего корпуса и строительных конструкций. При этом, как правило, отпадает необходимость в эксплуатации скребковых транспортеров просыпи.

Данное решение является самым кардинальным, практически заменой типа оборудования, позволяющей обеспечить технико-экономические показатели на самом высоком уровне.

Возможны также замена части оснастки; установка статической решетки с вентилятором острого дутья; замена части существующих рядов колосниковой решетки (одного, двух трех и т. д.) в зависимости от согласованного проработанного решения; заглушка внешних рядов колосников сверх ширины устанавливаемых модулей; реконструкция существующих подколосниковых камер. При этом необходимость замены или установки дополнительных вентиляторов рассматривается в каждом конкретном случае.

В результате перечисленных мероприятий будет обеспечиваться более высокий слой материала, что позволит повысить тепловую эффективность холодильника и, соответственно, снизить удельный расход тепла на обжиг. Постоянное заполнение аэрокассет холодным клинкером, обеспечивающим «автофутеровку», приведет к снижению затрат на ремонт и обслуживание агрегата.

По имеющемуся опыту проведения подобных работ на цемент­ных заводах РФ, модернизация существующих холодильников «Волга-75С» позволит обеспечить КПД до 95 %, снизить расход охлаждающего воздуха до 2,3—1,8 нм³/кг клинкера, снизить температуру клинкера на выходе до 65—70 °С сверх температуры окружающей среды.

Ответ: Возможны частичная реконструкция холодильников «Волга» с небольшими затратами и их полномасштабная реконструкция.

Реконструкция с небольшими затратами — это, например, установка современной статической решетки острого дутья. Наша компания поставляет такие решетки в подковообразной форме для образования достаточно высокого слоя клинкера, что гарантирует надежную защиту колосников от термических нагрузок и максимальную рекуперацию тепла.

Установка в 2011 году на ОАО «Искитимцемент» такой статической решетки острого дутья Claudius Peters на клинкерном холодильнике «Волга-50» привела к увеличению рекуперации тепла и соответственно к снижению потребления топлива (табл. 1).

Таблица 1: Изменение эксплуатационных показателей холодильника «Волга-50» на ОАО «Искитимцемент» после установки статической решетки острого дутья

Показатель	Достигнутое значение	Изменение, %
Расход топлива, ккал/кг клинкера	1341,2	–8
Температура клинкера на выходе, °C	Около 100	–23
Температура отходящего воздуха, °C	Около 150	–25
Производительность по клинкеру, т/ч	57	3

Полномасштабная реконструкция — это замена всех решеток (при возможном сохранении каркаса с футеровкой и фундаментов) беспросыпным холодильником Claudius Peters с шагающим полом типа ЭТА. Благодаря модульному исполнению клинкерного холодильника ЭТА время на его демонтаж, монтаж и холодный пуск (от погашения до розжига горелки) при оптимальной организации работ может составить менее 30 дней.

В 2010 году существующий холодильник «Волга-75» был заменен на печной линии № 4 ОАО «Сухоложскцемент» холодильником ЭТА Claudius Peters. В табл. 2 указаны эксплуатационные показатели после данной замены и до.

Таблица 2: Показатели работы технологической линии обжига № 4 ОАО «Сухоложскцемент» с холодильниками ЭТА и «Волга-75» для стандартного клинкера

Показатель	ЭТА (Claudius Peters)	«Волга-75»
Производительность по клинкеру	2160	1992
Общий объем охлаждающего воздуха в холодильнике, нм3/кг клинкера	1,87	2,92
Превышение температуры клинкера на выходе из холодильника над температурой окружающей среды, °C	52	119
Объем вторичного воздуха, нм3/кг клинкера	1,42	1,64
КПД клинкерного холодильника, %	95,3	65,5
Удельный расход топлива, ккал/кг клинкера	1189	1502

Ответ: Накопленный компанией IKN опыт успешного выполнения проектов показывает, что имеется много возможностей улучшить тепловые показатели и повысить работоспособность холодильников «Волга».

Положительные результаты были достигнуты уже после установки стационарной входной секции решетки (IKN KIDS) в холодильниках заводов-заказчиков. При выполнении более масштабных проектов заменялись либо колосники в первой части холодильника (зоне рекуперации тепла), либо вся решетка при сохранении имеющихся корпуса и основания холодильника «Волга».

Все три варианта модификации могут осуществляться или по отдельности, или поэтапно. В результате заказчик получает новый холодильник со всеми его преимуществами: высокой на­дежностью и крайне низкими затратами на обслуживание при высокой степе-ни рекуперации тепла. Основываясь на результатах успешного выполнения ряда проектов модернизации холодильников «Волга», например, в Польше, Болгарии и России, мы определили, что расчетная ожидаемая экономия тепла после замены всей решетки может достигать 65 ккал/кг клинкера.

Как правило, первыми шагами являются проведение встречи специалистов IKN с клиентом и посещение ими завода для изуче­ния ситуации на месте, осмотра оборудования и обсуждения проблем и целей заказчика. При разработке совместно с ним наиболее подходящего технического решения учитываются текущие показатели производства, рассматриваются возможности повышения производительности линии, сокращения времени простоя для технического обслуживания или из-за сбоев работы холодильника и, конечно, планируется бюджет.

Благодаря модульному дизайну оборудования IKN в каждом случае легко разработать индивидуальное техническое решение, учитывая все пожелания заказчика и принимая во внимание региональные особенности работы оборудования.

Ответ: Реконструкция и усовершенствование дей­ствую­щего холодильника «Волга» способствуют достижению следующих целей:

• снижения температуры клинкера после холодильника,
• повышения температуры вторичного воздуха, оптимизация его количества,
• стабилизации режима эксплуатации печи,
• снижения расхода топлива,
• повышения срока службы колосниковых решеток,
• повышения производительности.

Зарекомендовавшая себя концепция KHD для колосниковых холодильников, таких как «Волга-75», заключается в установке на входе в холодильник статической решетки с «подковой» из огнеупорного материала. Статическая решетка состоит из кассет, число которых может быть различным. Для управления воздушным потоком статической решетки под каждой кассетой устанавливаются регуляторы потока KHD. Остальная подвижная колосниковая решетка разделяется на отдельные камеры, перегородки между которыми уплотняются. Эти камеры аэрируются при помощи новых вентиляторов охлаждающего воздуха, причем давление снижается по направлению от входа к выходу. Чтобы контролировать воздушный поток для каждой камеры, на вентиляторах устанавливаются входные измерительные соп­ла. Перепад давления вентиляторов охлаждающего воздуха проектируется с учетом увеличенной высоты клинкерного слоя. Чтобы воздушные потоки не направлялись по пути с наименьшим аэродинамическим сопротивлением в соседние камеры, требуется реконструкция уплотнения перегородок между камерами и уплотнения цепного транспортера. В зависимости от цели реконструкции холодильника один ряд колосников на подвижной решетке (с каждой стороны) заглушается сплошными плитами.

Параметры	«Волга КС-75»	«Волга КС-75» со статической решеткой
Производительность, т клинкера/ч	72,5	72,5
Нагрузка на решетку, т/(сут·м2)	25	32,4
Ширина, м	2,52 (вход) / 3,36	3,60 (вход) / 2,52
Длина, м	20,5	2,1 + 18
Число ходов в минуту	Решетка №1: 12—14 Решетка № 2: 16—18	Решетка №1: ок. 10 Решетка №2: 16—18
Число камер/вентиляторов	6/5	6/6
Объем охлаждающего воздуха, нм3/кг клинкера	2,7—3,5	2,4—2,5
Температура вторичного воздуха, oC	Около 650	ок. 700—750
Температура клинкера на выходе из холодильника, oC	Около 110	Лето: около 75 Зима: около 85
Температура избыточного воздуха, oC	нет данных	150—185
Расход тепла в печной системе, ккал/кг клинкера	Около 1475	Около 1426

Большое преимущество концепции KHD заключается в том, что корпус холодильника целиком сохраняется. Инвестиционные затра-ты в сравнении с прочими концепциями снижаются примерно на EUR 400 тыс.—700 тыс. в зависимости от размера и состояния хо-лодильника и объема поставок, а продолжительность простоя во время монтажных работ — на 4—6 недель. В случае наличия уже установленных новых вентиляторов KHD проверяет возможность их дальнейшего применения в рамках проекта реконструкции.

Ответ: В России компания ThyssenKrupp Industrial Solutions уже модифицировала два холодильника «Волга-75» и холодильник «Волга-100» производительностью 75 и 100 т/ч соответственно. При этом заменена входная часть холодильника, в которой происходит рекуперация тепла. Задние части холодильника и корпуса остались неизменными или были перестроены и подогнаны к остальным элементам. Кроме того, частично установлены новые вентиляторы охлаждающего воздуха с более высоким статическим давлением. Модификации оказались успешными и привели к снижению количества потребляемого тепла и повышению производительности установок.