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奥通素描——记郑州奥通热力工程有限公司
添加时间:[2019-03-14] 创建人:管理员

每一个复杂的系统都很难做到尽善尽美,因为时间、成本、效率等等方面的制约,最终只能是各种关联因素的综合平衡与折衷;而设计者认知水平的局限,更是可能造成严重的后果。历史上,失败的案例俯拾皆是,不胜枚举。

贪大求全的北京西站,投入运营几十年之后仍然为人们所垢病;著名的西直门立交桥宛如迷宫,几乎每一个初次经过的司机都会发疯;无比高大上的航天飞机,最终因两架爆炸解体而永久停飞;大名鼎鼎的哈勃望远镜,虽然历经多次严苛的论证、审查、检验,仍然没能查出发射上天后才发现的严重设计缺陷,模糊的“视力”远远达不到预期的超高水平,最终只好专门给它定制了一副新的“眼镜”勉强过关。

完美只是相对的、暂时的,不完美才是世间的常态。即便经历了亿万年自然演化的生命体,依然都不是完美的存在。即便看起来非常成功的设计,也可能隐藏着暂时不为人知的缺陷,对于一个快速发展的技术体系而言尤其如此。

当局者迷,旁观者清,很多似是而非的“秘密”往往都不是业内人士发现的。在水泥热工领域,就有这么一家做耐热不锈钢铸造的公司,发现了新型干法水泥生产线的若干重大设计缺陷、却又游离于专业圈子之外的——

郑州奥通热力工程有限公司的前身是新密市耐热钢厂。热工领域最初使用的耐热钢主要依靠进口,耐热钢厂和郑州工学院合作,完成了对水泥窑热工设备耐热钢的研制开发,并荣获河南省科技进步三等奖。

在前期耐热钢的制造、使用过程中,确实出现过这样那样的问题,其中一部分炼钢问题:钢水温度、空气湿度、造型材料、加入废耐热钢比例等等原因造成的铸造缺陷;而另一部分就是煅烧工艺不合理造成的。以篦冷机前端篦板的使用寿命为例:熟料从窑口落入篦床,先形成锥体再向后慢慢铺平,斜坡左右两边和前边料层很薄甚至根本无料,气流从无料区上升,形成锥体的地方没有气流通过,熟料得不到冷却,篦板一直处于高温状态,氧化强烈,更换频繁,这样的篦板损坏就不是耐热钢的质量问题了。要想查到原因就要从工艺方面分析,应该是斜坡篦床面积问题,即工艺设计有问题导致篦板损坏严重。总之,热工设备的质量和使用寿命与系统工艺密不可分。因此,郑州奥通从耐热钢起步,从耐热钢使用和工艺的关系得到启发,三十年如一日,兢兢业业制造水泥设备,认认真真研究烧成工艺。

最初的新型干法水泥是从国外引进技术,燃烧器更是天价引进,头部是耐热钢材质。郑州奥通通过给国外燃烧器更换头部,完全掌握了结构技术,并做出了比进口燃烧器使用调节更理想的国产燃烧器。200010月在国家硅酸盐协会的倡导下,郑州奥通派专业技术人员,随硅酸盐协会组织的中国燃烧器考察团前往德国、法国、奥地利尤尼赛姆公司等燃烧器生产厂家实地考察,并参观水泥厂。回国后,奥通的工程技术人员和行业内有关专家一道对进口燃烧器进行了比较全面的分析研究,首先肯定进口燃烧器结构是合理的,钢材质量是一流的,但配风的合理性是值得怀疑的。燃烧器的设计有两个关键要求:一是寿命,二是效果。结构和钢材质量能保证寿命,风量设计合理才能保证效果,经过详细计算,进口燃烧器的配风量都在16%8%(占一次风比例),这个数字就比8%一次风配风标准相差太大了。大家有个共同的感觉,中国人上当了、被骗了!

根据考察的情况,上世纪70年代几乎不用煤烧水泥的欧洲人,2000年以后来中国销售煤粉燃烧器,而且中国大批量引进,更可悲的是国内同时出现了多个燃烧器厂家,而且这些厂家全部是模仿进口燃烧器进行制造销售。因为这样的设计,每吨熟料最少多用2kg标准煤,到了2010年的时候,有专家计算过,全国熟料产量按10亿吨计算,每年全国水泥行业多烧煤200万吨,相当于每年有2100万吨煤矿全部浪费,不但浪费能源,而且造成污染。

此时奥通和中建材南方水泥协商合作,采取先用后付款的方式,先在浙江水泥按8%的一次风比例设计试用,成功后在南方水泥、葛洲坝水泥、北方水泥、万年青水泥、盘景盘固水泥、上峰水泥、福建水泥、昆钢水泥、京兰水泥等大的集团公司和湖南印山台水泥、广东石井水泥、长沙白石水泥、四平天茂水泥、湖南金大地水泥、山西威顿水泥、四川峨胜水泥、佛光水泥等厂家应用;目前正在进行改造的还有:中联水泥、西南水泥、祁连山水泥、中材水泥、云南水泥、金隅冀东水泥、广东塔牌水泥等大的集团公司。

随着奥通对烧成工艺研究的逐步深入,发现翻板阀结构不合理造成严重内漏风,烟室全部偏小,造成二次飞扬,篦冷机前端缺风造成的高温后移,撒料箱影响的热交换效果等等设计缺陷非常普遍,几乎成了每条窑的通病,不但影响系统稳定,影响产质量,而且造成煤电耗偏高、能源浪费、水泥成本增高。

奥通对系统的深入了解是从上世纪90年代开始,当时的窑型只有600t/d的预热器窑和700t/d1000t/d的预分解窑,这个阶段也正是中国人对水泥干法技术交学费阶段,不管多大的规模,能够达标的很少,奥通对烧成技术的系统改造,是从那个时候开始的。当时的600t/d生产线改造后才能达到600t/d700t/d改造后达到1000t/d1000t/d改造后达到1300t/d1500t/d

小规模水泥厂关停后,奥通改造暂时停止,新上水泥生产线遍地开花,奥通因知识产权问题从不参与投标。一直到2010年前后,水泥行业逐步集团化,产能过剩,竞争激烈,需要降低成本时,奥通以燃烧器试用成功再付款的方式重新进入水泥市场,先后从燃烧器到翻板阀、烟室、篦冷机、撒料箱、各级预热器出口等细节,对系统进行琢磨分析,针对问题做设备,一个一个解决,一个一个突破,对新型干法系统存在的设计缺陷,具备了成熟的解决办法和完善的工艺装备。

在回转窑烧成系统,燃烧器只是煤粉输送工具,篦冷机才是烧成核心,篦冷机的供风能力决定了烧成能力,从目前看,国际“最先进”的丹麦斯密斯的篦冷机配风,产量稍高时,煤耗就偏高了,原因就是在设计理念上,包括国内设计的篦冷机和进口机一样,按熟料冷却计算风量,千篇一律的设计原理,造成了整个行业使用的篦冷机前端风少,中间风多,窑炉风不够,余热偏多,熟料基本靠中间冷却,不但影响热回收,而且影响熟料强度。奥通按窑炉用煤量设计篦冷机的供风量,使篦冷机最高温度的区域配给足够风量,既保证了二、三次风温,又使熟料得到急冷,只有满足窑风足够,才能保证高产量、高强度、低能耗。按照奥通这样的设计理念,每台篦冷机的配风都需要重新改造。

篦冷机的冷却效果,只看熟料温度是不全面的,首先要看是在那个区段降低的温度,分前端降温、中端降温和后端降温,区别很大。前端降温是熟料温度最高时,风把熟料里边的温度带回窑炉,既省煤又提高窑炉温度;中段降温有利于发电,不利于窑的温度和熟料强度;尾端降温,不但浪费电,而且增加废气量,污染大气。因此,篦冷机改造势在必行!

奥通近期的烧成系统改造已在以下几个公司开展:福建水泥金银湖2500t/d,北方水泥黑河2500t/d,标煤耗普遍降低5kg左右,北方水泥辽源1号窑5000t/d改造后标煤耗102kg,中联水泥洛阳5000t/d改造后标煤耗97kg,湖南水泥常德5000t/d改造后标煤耗100kg。按照奥通的说法,日产5000t/d线一般都能做到100kg以下,个别条件好的可做到95kg

郑州奥通,一个占地面积50000m2,厂房面积10000m2,职工人数160人的设备制造企业,除总经理外,没有一个销售人员,从来不做广告,没有产品说明书,不是自己的市场从不参与投标,产品统一价销售的经营模式,销售市场已占中国水泥的半壁江山。不得不说:郑州奥通是河南的骄傲!

来源:《中国建材》特刊