水泥企業(yè)煤粉計(jì)量不準(zhǔn)的原因分析

  摘要：煤粉計(jì)量與控制關(guān)系到窯的熱工制度穩(wěn)定，關(guān)系到熟料產(chǎn)、質(zhì)量以及熟料的能耗水平。本文就從設(shè)計(jì)失誤、選型失誤、采購(gòu)失誤、操作控制與管理失誤等方面分析了水泥企業(yè)煤粉計(jì)量不準(zhǔn)的原因。

  準(zhǔn)確計(jì)量在工業(yè)生產(chǎn)中不僅僅是穩(wěn)定控制生產(chǎn)的重要手段，也是考核員工的唯一依據(jù)。當(dāng)前我國(guó)水泥熟料的生產(chǎn)還絕對(duì)地依賴煤這種化石燃料，煤粉計(jì)量與控制關(guān)系到窯的熱工制度的穩(wěn)定，關(guān)系到熟料產(chǎn)、質(zhì)量以及熟料的能耗水平。窯頭、分解爐喂煤量不準(zhǔn)確，波動(dòng)失控，會(huì)導(dǎo)致煤粉不完全燃燒或熟料煅燒熱力不足，前者不僅造成能源浪費(fèi)，同時(shí)使CO超標(biāo)，給窯尾收塵系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)隱患；后者導(dǎo)致熟料欠燒，質(zhì)量下降。因此，水泥企業(yè)必須擁有計(jì)量準(zhǔn)確，喂煤量穩(wěn)定、可調(diào)，響應(yīng)速度快，對(duì)煤粉特性（煤種、細(xì)度、水分等）適應(yīng)能力強(qiáng)的計(jì)量與控制系統(tǒng)，才能確保高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、能源消耗低的生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

  事實(shí)上，水泥企業(yè)煤粉計(jì)量不準(zhǔn)的現(xiàn)象比較普遍，很多計(jì)量與控制系統(tǒng)都是在生產(chǎn)管理中不斷改進(jìn)才得以完善的。本文就水泥企業(yè)煤粉計(jì)量不準(zhǔn)的原因進(jìn)行探討。

  1 設(shè)計(jì)失誤

  設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的靈魂，關(guān)系到工程投用的效果。江西某5000t/d水泥生產(chǎn)線窯頭、分解爐喂煤均采用了德國(guó)進(jìn)口的菲斯特煤粉計(jì)量秤，其計(jì)量原理先進(jìn)，運(yùn)行可靠?？墒牵谡{(diào)試之初其分解爐供煤就極不穩(wěn)定，下煤不暢。其根本原因就是設(shè)計(jì)上出了問(wèn)題，煤粉輸送管道的工藝參數(shù)配置不合理，導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)和煤粉輸送管道配置失衡。這樣的喂煤狀況，根本談不上計(jì)量的準(zhǔn)確性。該煤粉輸送系統(tǒng)的基本參數(shù)：一是煤粉輸送量與輸送風(fēng)的質(zhì)量比（ 也稱料氣比），取值一般在3:1，根據(jù)實(shí)際情況略有變化；二是煤粉管道輸送時(shí)的管道風(fēng)速，取值一般＞25m/s，否則煤粉無(wú)法正常輸送。

  前者是羅茨風(fēng)機(jī)選型基礎(chǔ)，后者是管道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。該線窯尾轉(zhuǎn)子秤羅茨風(fēng)機(jī)配置風(fēng)量93.51m3/min，風(fēng)壓59.6kPa，電機(jī)132kW，其輸送管道直徑為325mm（內(nèi)徑）。該廠經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析和精確計(jì)算，認(rèn)為是輸送管道直徑過(guò)大導(dǎo)致下料不穩(wěn)，因?yàn)楣艿乐睆竭^(guò)大，輸送風(fēng)速低，再加上水平管道較長(zhǎng)，煤粉輸送會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的管道煤粉沉積，引起輸送系統(tǒng)送煤不暢，從而導(dǎo)致喂煤不穩(wěn)。針對(duì)上述情況，該廠將輸送管道直徑改小為275mm（內(nèi)徑），并且拉直了部分水平管道以減少阻力。但如果管道直徑取值過(guò)小，則風(fēng)速過(guò)高，阻力過(guò)大，輸送就不經(jīng)濟(jì)，同樣不合理。

  2 選型失誤

  隨著燃料的漲價(jià)和能源危機(jī)意識(shí)的增強(qiáng)與水泥熟料燒成技術(shù)的進(jìn)步，新型干法水泥企業(yè)燃用無(wú)煙煤的越來(lái)越多。對(duì)于采用無(wú)煙煤的喂煤系統(tǒng)，就不能按采用煙煤的經(jīng)驗(yàn)來(lái)選型。某水泥企業(yè)拒絕了設(shè)計(jì)院的建議，結(jié)果導(dǎo)致沖料，跑料，料流不連續(xù)、不均勻、不穩(wěn)定，喂煤量頻繁大幅波動(dòng)，難以控制，直接影響燒成系統(tǒng)正常的熱工制度。殊不知，采用無(wú)煙煤的新型干法工藝線，對(duì)煤粉細(xì)度有嚴(yán)格的要求，通常需控制在1%以內(nèi)，這樣的煤粉體積質(zhì)量低，流動(dòng)性好，增加了煤粉計(jì)量系統(tǒng)穩(wěn)定給料、準(zhǔn)確計(jì)量與控制的難度。因此不能隨意選擇喂煤系統(tǒng)。

  這里順便推薦合肥水泥研究設(shè)計(jì)院“波特蘭”公司的KXT科氏力秤煤粉計(jì)量系統(tǒng)，KXT科氏力秤煤粉計(jì)量系統(tǒng)是XT科氏力秤煤粉計(jì)量系統(tǒng)的升級(jí)設(shè)備。其在轉(zhuǎn)子腔水平回轉(zhuǎn)分格輪轉(zhuǎn)子和葉片上均采取彈性密封措施，實(shí)現(xiàn)全密封、零間隙。密封件采用特殊材料制作，具有良好的耐磨、耐溫性能，使用壽命2年以上。不需拆卸轉(zhuǎn)子，即可更換密封板，維護(hù)十分方便。彈性密封技術(shù)不僅從根本上解決了高流動(dòng)性、高細(xì)度煤粉跑料、沖料問(wèn)題；同時(shí)，解決了剛性葉輪磨損后必須整體更換問(wèn)題，節(jié)約了維護(hù)成本和時(shí)間。技術(shù)升級(jí)后的穩(wěn)流給料機(jī)在上述兩條生產(chǎn)線上取得了良好的使用效果。實(shí)際觀察表明，在煤粉細(xì)度<1%的條件下，沒(méi)有跑料沖料現(xiàn)象，料流均勻、連續(xù)、穩(wěn)定。在設(shè)定值不變的前提下，給料機(jī)變頻器最大調(diào)節(jié)幅度始終保持在1Hz左右，為系統(tǒng)穩(wěn)定給料和準(zhǔn)確控制提供了必備條件。

  3 采購(gòu)失誤

  在新建水泥生產(chǎn)線的設(shè)備采購(gòu)中，業(yè)主總希望用低的投資獲得好的設(shè)備，在計(jì)量設(shè)備的采購(gòu)中也不例外。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)也有計(jì)量原理先進(jìn)，實(shí)際運(yùn)行可靠的計(jì)量設(shè)備?；诘蛢r(jià)采購(gòu)的思想，這些先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備難以中標(biāo)，更何況進(jìn)口的。這實(shí)際上是業(yè)主為了節(jié)約一時(shí)的投資，卻犧牲了生產(chǎn)中穩(wěn)定節(jié)能的大效益。這正應(yīng)了一句老話：便宜沒(méi)好貨。

  4 操作控制與管理失誤

  由于技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)驗(yàn)的積累和采購(gòu)思想的改變，當(dāng)前建設(shè)的較多的新型干法水泥生產(chǎn)線的喂煤系統(tǒng)的配置合理、先進(jìn)、性價(jià)比高。然而面對(duì)快速的發(fā)展，優(yōu)秀的操作控制和管理人才卻不能滿足企業(yè)的需求。

  在先進(jìn)的喂煤計(jì)量系統(tǒng)的使用中，因操作控制和管理失誤的情況有：

  （1）倉(cāng)重控制不穩(wěn)，料位偏低，引起下料不暢。一些操作員將料位控制在倉(cāng)有效容積30%左右，視轉(zhuǎn)子秤喂煤風(fēng)機(jī)電流下降而不顧，只看到相關(guān)部位溫度下降而減料減產(chǎn)。事實(shí)上，先進(jìn)的喂煤計(jì)量系統(tǒng)，比如菲斯特喂煤計(jì)量系統(tǒng)的料位一般應(yīng)保持在倉(cāng)有效容積的40%以上。

  （2）煤粉在倉(cāng)內(nèi)起拱、堵塞，下煤不暢，甚至收塵管堵塞。這種現(xiàn)象多是因?yàn)槊悍蹪穸却?，?xì)度細(xì)，煤粉的流動(dòng)性大為降低造成的，其實(shí)屬管理不到位的表現(xiàn)。如果進(jìn)廠原煤水分高，煤粉又細(xì)，管理上一定要加強(qiáng)相關(guān)裝置的保溫，防止結(jié)露。

  （3）喂料風(fēng)從轉(zhuǎn)子頂部間隙中向下料管回竄，阻礙物料下流造成波動(dòng)及斷料。這應(yīng)著重檢查轉(zhuǎn)子上表面與頂板的間隙。

  （4）助流裝置效果欠佳也會(huì)導(dǎo)致下料不暢，影響計(jì)量。

  5 結(jié)束語(yǔ)

  目前，喂煤計(jì)量設(shè)施已經(jīng)在技術(shù)上成熟，只要設(shè)計(jì)合理、選型科學(xué)、采購(gòu)堅(jiān)持性價(jià)比，操作控制不馬虎，計(jì)量誤差都會(huì)小于1%，甚至0.5%以內(nèi)。這不僅有利于企業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，還能降低能源消耗、生產(chǎn)成本，可為企業(yè)帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)效益。

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