昔日旋窯改造狀元 今日系統(tǒng)優(yōu)化專(zhuān)家
2013年,是淄博科邦熱工科技有限公司在水泥熟料燒成技術(shù)方面取得多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)成果的一年。
在這一年里淄博科邦公司完成了“水泥熟料低氮燒成系統(tǒng)”的開(kāi)發(fā),并在12個(gè)月內(nèi)運(yùn)行了3條采用這項(xiàng)技術(shù)中的核心技術(shù)的生產(chǎn)線,其中一條是5000t/d的生產(chǎn)線;在對(duì)多年采用的燒成操作方法進(jìn)行提升完善,并進(jìn)行了理論推導(dǎo)后,推出了一種更加符合窯外分解技術(shù)原理的操作方法:---“精準(zhǔn)平衡操作技術(shù)”,并完成了在多條1300t/d--5000t/d的生產(chǎn)線中應(yīng)用。其中解決了兩條5000t/d生產(chǎn)線多年沒(méi)有解決的系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題,且其中一條生產(chǎn)線已經(jīng)運(yùn)行了8年都沒(méi)有解決;與此同時(shí)還完成了國(guó)內(nèi)最大的帶余熱發(fā)電的白水泥預(yù)分解窯的優(yōu)化改造,創(chuàng)造了白水泥預(yù)分解窯投料、運(yùn)行不堵塞,投產(chǎn)僅十天就實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn),并投料后一直穩(wěn)定運(yùn)行的顯著效果。
這些業(yè)績(jī)說(shuō)明淄博科邦公司已實(shí)現(xiàn)了十幾年來(lái)從專(zhuān)門(mén)進(jìn)行中小型旋窯改造到進(jìn)行大型熟料燒成系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)的成功轉(zhuǎn)型。并實(shí)現(xiàn)了更高水平層面的技術(shù)創(chuàng)新。
上世紀(jì)九十年代,郭紅軍響應(yīng)組織號(hào)召,從國(guó)有大型企業(yè)廠長(zhǎng)助理、副總工程師的職位上辭職,領(lǐng)辦淄博科邦公司的時(shí)候,正面臨著我國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)起步后的發(fā)展階段。當(dāng)時(shí)中小型旋窯生產(chǎn)線基本不能達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)的情況,嚴(yán)重制約著這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。他利用扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和對(duì)應(yīng)用技術(shù)特有的敏感性,專(zhuān)心投入旋窯改造這一很少有人涉足的事業(yè)。從研究解決各種不正常工藝現(xiàn)象,研究預(yù)熱器堵塞、結(jié)皮、窯頭罩正壓、分解爐塌料等方面入手,開(kāi)發(fā)出多項(xiàng)新型獨(dú)到的實(shí)用技術(shù),實(shí)現(xiàn)了預(yù)熱器不裝空氣炮而不堵塞;預(yù)熱器分解爐從不塌料,窯頭罩不正壓(單筒冷卻機(jī)系統(tǒng))、三次風(fēng)管不積灰的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)。廣泛應(yīng)用于各種類(lèi)型、各種規(guī)模水泥熟料燒成系統(tǒng)的改造和新建。實(shí)現(xiàn)了燒成系統(tǒng)運(yùn)行工況穩(wěn)定、提產(chǎn)、節(jié)能、降耗顯著的效果。并使一大批“邗江型”、“寶山型”、“涇陽(yáng)型”旋窯擺脫了虧損的局面,實(shí)現(xiàn)了超標(biāo)超產(chǎn)的工況。
2001年,他們成功解決了當(dāng)時(shí)被稱(chēng)為行業(yè)老大難企業(yè)----河北宣化水泥廠700t/d的N-SF爐燒成系統(tǒng)投產(chǎn)12年沒(méi)有達(dá)標(biāo)的難題。這條生產(chǎn)線曾經(jīng)組織國(guó)內(nèi)眾多知名專(zhuān)家聯(lián)合攻關(guān),改造投資高達(dá)上千萬(wàn),仍未達(dá)標(biāo)。而他采用獨(dú)創(chuàng)的系統(tǒng)平衡技術(shù),僅僅進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化,就使其順利超產(chǎn)達(dá)到了798t/d的好成績(jī)。成為繼拉法基之后,國(guó)內(nèi)第二個(gè)對(duì)這種成熟的分解爐進(jìn)行改造的公司。這一成功的創(chuàng)舉,使科邦旋窯改造技術(shù)得到國(guó)家建材行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家們充分認(rèn)可。也使郭紅軍在行業(yè)內(nèi)得到高度評(píng)價(jià)。中國(guó)建材報(bào)曾兩次分別以:“中小旋窯改造的狀元”和 “把成熟技術(shù)做到極致就是絕招”的標(biāo)題對(duì)他本人作了專(zhuān)門(mén)報(bào)道。他的母校武漢理工大學(xué)也聘他為 “兼職教授”;他被評(píng)為建材行業(yè) “優(yōu)秀企業(yè)家”。同時(shí),淄博科邦公司亦被政府部門(mén)授予高新技術(shù)企業(yè)、中國(guó)專(zhuān)利明星企業(yè)等稱(chēng)號(hào)。
近年來(lái),隨著中國(guó)水泥行業(yè)快速越過(guò)中小旋窯發(fā)展階段,開(kāi)始發(fā)展2000t/d以上的生產(chǎn)線后,中小型旋窯即使改造提產(chǎn)后的生存空間也比較艱難。此時(shí),他根據(jù)變化的形勢(shì)和國(guó)家新的產(chǎn)業(yè)政策,審時(shí)度勢(shì)。一邊總結(jié)多年的改造經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用技術(shù),一邊加強(qiáng)研究分析正在運(yùn)行的大型生產(chǎn)線存在的問(wèn)題,把技術(shù)研究重點(diǎn)從系統(tǒng)改造轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí),目標(biāo)也從提高產(chǎn)量轉(zhuǎn)移到節(jié)能、降耗和減少有害氣體的排放上來(lái)。
郭紅軍曾說(shuō):他就是一個(gè)水泥廠的醫(yī)生。他根據(jù)這些年來(lái)考察過(guò)的大大小小幾百個(gè)水泥廠的運(yùn)行現(xiàn)狀,運(yùn)用流體力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和燃燒學(xué)、熱力學(xué)理論,分析總結(jié)出了當(dāng)前正在正常運(yùn)行的熟料燒成系統(tǒng)存在的約十五種不合理現(xiàn)象。同時(shí)與國(guó)外公司合作,結(jié)合國(guó)外關(guān)于篦冷機(jī)和燃燒器的先進(jìn)技術(shù),針對(duì)這些現(xiàn)象設(shè)計(jì)了解決方案。提出了對(duì)燒成系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)的技術(shù)觀點(diǎn)。當(dāng)這個(gè)觀點(diǎn)第一次在中國(guó)水泥協(xié)會(huì)召開(kāi)的關(guān)于熟料燒成技術(shù)研討會(huì)上提出來(lái)的時(shí)候,很多人都感覺(jué)到改變這些現(xiàn)象是不太可能的。因?yàn)榇蠖鄶?shù)人對(duì)他提出的這些現(xiàn)象都已經(jīng)習(xí)以為常,沒(méi)想到會(huì)能改變,更沒(méi)有去分析改變后會(huì)產(chǎn)生什么效果。[Page]
在南方水泥集團(tuán)的支持下,他們利用停窯檢修的時(shí)間在河山南方水泥實(shí)施了他們的設(shè)計(jì)方案。在分解爐容積沒(méi)有擴(kuò)大的情況下,采用了擴(kuò)大三次風(fēng)管直徑、優(yōu)化分解爐結(jié)構(gòu)、篦冷機(jī)采用“縱向控制流固定床”進(jìn)行優(yōu)化和新型 “低風(fēng)量大推力低氮燃燒器”、“變流場(chǎng)分解爐燃燒器”等多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù),只改動(dòng)了局部結(jié)構(gòu)就取得顯著效果:
1、系統(tǒng)的產(chǎn)量從原來(lái)設(shè)計(jì)2500t/d,實(shí)際3000t/d,提高到了實(shí)際3305t/d;
2、改造優(yōu)化篦冷機(jī)后,二次風(fēng)溫從原來(lái)的1070℃提高到了1150℃;
3、改造三次風(fēng)管后,三次風(fēng)溫提高到了1000--1050℃,并且沒(méi)有積灰;
4、不僅使回轉(zhuǎn)窯燒成帶窯皮實(shí)現(xiàn)了:平整、光滑、堅(jiān)固的效果,還大幅度提高了耐火磚的壽命;
5、熟料的游離鈣降低了0.3-0.5%,合格率提高了5--8%,更突出的是熟料的3d和28d的強(qiáng)度分別提高了3-4Mpa.分別達(dá)到了月平均32和61.3Mpa;
6、燒成熱耗降低了12kgce/tcl;
7、氮氧化物排放降低了80-200ppm/m3;
在水泥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的情況下,他們因?yàn)槭炝腺|(zhì)量高而穩(wěn)定成為當(dāng)?shù)刈顡屖值氖炝稀?
這個(gè)項(xiàng)目的投產(chǎn)運(yùn)行,全面驗(yàn)證了郭紅軍提出的系統(tǒng)優(yōu)化理論和措施是正確可行的。
這個(gè)項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行狀況引起了國(guó)內(nèi)一家上市公司水泥企業(yè)的重視。立即要求科邦公司對(duì)其將要進(jìn)行大修的熟料燒成系統(tǒng)進(jìn)行維修式優(yōu)化。在雙方的互相支持和密切配合下,科邦公司將應(yīng)用的技術(shù)再次對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行了完善。使該生產(chǎn)線投產(chǎn)后實(shí)現(xiàn)了降低氮氧化物排放30-50%,排放指標(biāo)達(dá)到450mg/m3的驚人效果。在產(chǎn)量提高了16%的情況下,用煤量降低了約20%。熱耗達(dá)到了680-710kcal/kgcl的超高水平,操作人員的工作強(qiáng)度也從原來(lái)的高度緊張變?yōu)檩p松悠閑。熟料質(zhì)量穩(wěn)定提高。這個(gè)項(xiàng)目的投產(chǎn),再次驗(yàn)證了科邦提出的優(yōu)化理論和措施。特別是大幅度降低氮氧化物的效果,使科邦公司的優(yōu)化升級(jí)技術(shù)提高到了一個(gè)更高的層次,全面實(shí)現(xiàn)了降低熱耗,減少有害元素排放的環(huán)保目標(biāo)。郭紅軍也借此機(jī)會(huì)抓緊進(jìn)行了總結(jié),從理論上進(jìn)行了全面分析,發(fā)現(xiàn)他們這次升級(jí)后的技術(shù),各個(gè)工藝環(huán)節(jié)全都符合了國(guó)際上用工藝措施減少氮氧化物生成量的原理。而且由于他們之前就已經(jīng)解決了很多一般燒成系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,同時(shí)又應(yīng)用了新的操作技術(shù),所以技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程非常順利。在完成分析總結(jié)之后,他將這項(xiàng)組合了各種優(yōu)化技術(shù)方案的技術(shù)起名為:水泥熟料低氮燒成技術(shù)。
對(duì)于出現(xiàn)這種技術(shù)成果,郭紅軍認(rèn)為是應(yīng)驗(yàn)了“機(jī)遇總是垂青那些有準(zhǔn)備的人”的名言。在全社會(huì)都在為減少空氣污染,減少霧霾天氣而全面采取措施的環(huán)境下??瓢罟救〉玫倪@一適應(yīng)社會(huì)要求的成果,正是社會(huì)對(duì)這些年帶領(lǐng)科邦團(tuán)隊(duì)艱苦奮斗不斷創(chuàng)新的郭紅軍的一種獎(jiǎng)賞。
當(dāng)問(wèn)到科邦公司為什么這幾年在燒成技術(shù)方面發(fā)展的這么快,技術(shù)創(chuàng)新這么多時(shí),郭紅軍說(shuō)這是長(zhǎng)期的技術(shù)積壘形成的。在這個(gè)時(shí)候的突出表現(xiàn)只能說(shuō)是厚積薄發(fā)的一種現(xiàn)象。是在原有的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了快速升級(jí)。他認(rèn)為,能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)的快速圓滿(mǎn)升級(jí)是有多個(gè)方面的主客觀因素促成的:
首先是相信別人。尊重別人。任何一位他接觸到的與熟料燒成有關(guān)的人員,不管是老總還是一個(gè)普通的操作員,只要提出與正常燒成技術(shù)不一樣信息時(shí),他首先相信他人說(shuō)的是真的。然后會(huì)用各方面的理論和知識(shí)去做推斷。最終確認(rèn)這種現(xiàn)象產(chǎn)生的根源,并行成完整的理論解釋。這樣做的好處是不放過(guò)任何一個(gè)有用的技術(shù)。對(duì)N-SF分解爐的優(yōu)化和“變流場(chǎng)分解爐燃燒器”的研發(fā),對(duì)“大推力低氮燃燒器”的開(kāi)發(fā),都是由此產(chǎn)生的;他說(shuō),相信并尊重他人,是一個(gè)人的美德。這種為人處事的基本原則,使他比別人更多的得到了一些技術(shù)潛在性能的信息,讓他受益匪淺。
第二是踏踏實(shí)實(shí)的深入一線,認(rèn)真聽(tīng)取一線人員的各種意見(jiàn)。他說(shuō),作為一個(gè)設(shè)計(jì)者,不可能常年24小時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)值班。而一線工人在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)一些異常情況的處理,有可能就會(huì)激發(fā)出一些系統(tǒng)本來(lái)就應(yīng)該有的性能和功能。所以,在去工廠考察的時(shí)候,每到一處,他都會(huì)去和操作人員進(jìn)行詳細(xì)交談,并不恥下問(wèn),不擺專(zhuān)家的架子。認(rèn)真傾聽(tīng)他人提出的觀點(diǎn)和遇到的問(wèn)題,以及處理過(guò)程和處理方法。對(duì)每一個(gè)在現(xiàn)場(chǎng)工作的人員提出的不同意見(jiàn)和觀點(diǎn)以及發(fā)生的現(xiàn)象,都會(huì)刨根問(wèn)底,了解清楚。這使一些在一線工作的人員很受感動(dòng),愿意和他說(shuō)一些他們自己了解的少有的現(xiàn)象。他說(shuō)噴煤管的調(diào)整方法和噴煤管在不同的調(diào)整狀況下產(chǎn)生的沒(méi)有被大多數(shù)人認(rèn)識(shí)到的作用,就是這樣得到的。再經(jīng)過(guò)他多次計(jì)算分析和多次實(shí)踐后,他提出了一系列關(guān)于噴煤管的判斷、調(diào)整、使用方法;完善了噴煤管參數(shù)的設(shè)計(jì)和使用;[Page]
第三是善于聯(lián)想和創(chuàng)新。任何一項(xiàng)技術(shù),都是有很多理論和技術(shù)支撐的。這里有主有次。有些看起來(lái)不搭邊的技術(shù),也會(huì)有其共同之處。就象分解爐和汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。他們的共同之處就是要燃燒燃料,產(chǎn)生最大的熱能。他們面對(duì)的共同的問(wèn)題就是燃料不能充分燃燒。用最少的燃料產(chǎn)生最大的能力是他們的共同點(diǎn)。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)在同樣的容積時(shí)產(chǎn)生的功率相差很大。這與已經(jīng)正在運(yùn)行的各種分解爐的的現(xiàn)象是一樣的。從這一點(diǎn)出發(fā),他提出了關(guān)于影響分解爐性能的7個(gè)因素。并把分解爐的結(jié)構(gòu)和燃燒器的結(jié)構(gòu)放在了首要因素中。再結(jié)合在工廠調(diào)研中了解到的關(guān)于三通道噴煤管不同的使用經(jīng)驗(yàn)和發(fā)生的現(xiàn)象,從而順利完成了分解爐優(yōu)化的理論和驗(yàn)證了實(shí)際使用效果。
第四要有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論功底和廣闊的知識(shí)面。在大學(xué)期間,理論力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)這些與工程有關(guān)的課程都是他的強(qiáng)項(xiàng)。同時(shí)他喜歡看各方面的技術(shù)書(shū)籍,來(lái)增加自己對(duì)科學(xué)知識(shí)的了解。而更強(qiáng)項(xiàng)的是他把理論應(yīng)用到實(shí)踐中去的能力。對(duì)于在生產(chǎn)線運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題以及他人反映的問(wèn)題,他都會(huì)首先用這些理論知識(shí)去進(jìn)行辨別分析以及計(jì)算數(shù)據(jù)。采用這些理論和數(shù)據(jù),他完成了對(duì)分解爐流場(chǎng)與噴煤管的氣體流場(chǎng)合成后的狀況的分析,從而在分解爐容積不擴(kuò)大的情況下提高了分解爐的各種性能;特別是對(duì)三次風(fēng)管改造,很多人的認(rèn)識(shí)和他的觀點(diǎn)正好相反。而他卻利用流體力學(xué)中的一個(gè)基本公式,解釋了這種技術(shù)的原理,實(shí)現(xiàn)了三次風(fēng)管減少熱損失和阻力的作用。同時(shí)又用另外的理論消除了三次風(fēng)管的積灰現(xiàn)象。使三次風(fēng)的入爐溫度提高到1050℃。三次風(fēng)管兩端的溫度差只有不到150℃。阻力只有250pa;特別是他在聽(tīng)了一位燒窯比較有經(jīng)驗(yàn)的技師的觀點(diǎn),完善了對(duì)噴煤管的分析和優(yōu)化措施后,實(shí)現(xiàn)了很多人想不到的窯皮光滑堅(jiān)固、熟料游離鈣下降,合格率提高、窯內(nèi)氮氧化物減少的優(yōu)異效果。
第五是敢于親歷親為進(jìn)行實(shí)踐。任何新的理論和設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的出現(xiàn),都需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。而新的設(shè)計(jì)在運(yùn)行中有可能會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象,必須事先預(yù)測(cè)到,同時(shí)設(shè)計(jì)出解決方案。而一項(xiàng)新的技術(shù)在應(yīng)用中,都需要有對(duì)應(yīng)的操作方法來(lái)保證。而這些內(nèi)容不是一個(gè)一般的技術(shù)人員就能解決的。所以,每次開(kāi)發(fā)的新技術(shù)、新產(chǎn)品他都會(huì)親臨現(xiàn)場(chǎng)一線進(jìn)行指導(dǎo)操作。他說(shuō)自己有很強(qiáng)的動(dòng)手能力和處理現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題又準(zhǔn)又快的特點(diǎn)。這些年來(lái)一到窯前他很快就會(huì)進(jìn)入狀態(tài),對(duì)技術(shù)問(wèn)題具有高度的敏感性。通過(guò)觀察分析運(yùn)行數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況,能夠迅速找處原因,從根本上解決問(wèn)題。噴煤管的合理調(diào)整、使用,篦冷機(jī)的合理結(jié)構(gòu)和合理操作等技術(shù)問(wèn)題,都是他在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生靈感后產(chǎn)生的。而使預(yù)熱器在沒(méi)有空氣炮的的情況下,在投料過(guò)程和運(yùn)行期間不易堵塞的技術(shù),也是他在工廠連續(xù)多天24h跟班,在凌晨時(shí)間親自上框架捅堵后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的原因而解決的。
正是這種把理論與實(shí)踐密切結(jié)合的做法和大量解決工廠實(shí)際問(wèn)題的經(jīng)歷,使他練就了相當(dāng)高的解決疑難問(wèn)題的能力。并研究出了一套遠(yuǎn)程分析工廠運(yùn)行問(wèn)題的方法。只要是他分析并計(jì)算過(guò)的燒成系統(tǒng),只要現(xiàn)場(chǎng)操作的人員按照要求及時(shí)報(bào)告運(yùn)行參數(shù)和出現(xiàn)的現(xiàn)象,他就能夠判斷出是哪方面出了問(wèn)題,需要采取什么樣的調(diào)整和措施。在這些年進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的生產(chǎn)線上,已經(jīng)多次在關(guān)鍵時(shí)刻顯示了他這方面的能力。因此他對(duì)科邦開(kāi)發(fā)的所有技術(shù)都是最有發(fā)言權(quán)的。
今天的淄博科邦技術(shù)和科邦的團(tuán)隊(duì),已經(jīng)再次成為能夠解決國(guó)內(nèi)水泥熟料燒成系統(tǒng)高難度問(wèn)題的團(tuán)體。他們現(xiàn)在追求的已經(jīng)不是一般的72h達(dá)標(biāo)的問(wèn)題了。他們把系統(tǒng)投產(chǎn)既穩(wěn)定、操作難度低、操作人員工作強(qiáng)度低、各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)明顯提高并穩(wěn)定,當(dāng)作自己優(yōu)化的目標(biāo)。現(xiàn)在經(jīng)過(guò)優(yōu)化的生產(chǎn)線,已經(jīng)不需要專(zhuān)門(mén)組織高水平的技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)試了。工廠的中控操作人員只要按照燒窯的操作原則就能容易的實(shí)現(xiàn)既定的技術(shù)指標(biāo)。
跟隨郭紅軍經(jīng)過(guò)多年磨練的技術(shù)人員充滿(mǎn)信心的說(shuō):只要是熟料燒成系統(tǒng)的問(wèn)題,我們都能解決。
目前,淄博科邦公司正在把提升完善低氮燒成系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo),創(chuàng)建一流的燒成系統(tǒng)做為奮斗目標(biāo),讓采用新技術(shù)的水泥廠,真正成為城市建設(shè)和保護(hù)環(huán)境必不可少的主要設(shè)施。
編輯:曾家明
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