對于新型干法水泥生產線來說,喂煤系統的穩定相當重要。不穩定的喂煤可造成窯尾預熱器系統結皮、堵塞,進而影響到回轉窯的運轉和產量。為保證喂煤系統的穩定,山水集團新建的大型熟料生產線都采用了德國菲斯特公司生產的煤粉轉子秤。該裝置是目前國際上應用最廣泛的煤粉計量輸送設備,集喂料、計量、輸送、鎖風于一體,具有短時喂料穩定、長周期喂料精度高的特點。然而,由于該設備對使用和維護的要求較高,致使該設備在我們集團部分公司中經常出現下煤不穩定的問題。如我們集團某公司回轉窯去年就因喂煤轉子稱故障停機8次,共45小時47分鐘,占全年故障停機時間的10. 21%,成為影響回轉窯連續運轉的一個關鍵因素。本文結合在技術服務中遇到的問題談幾點體會。
1 轉子稱的工作原理
轉子稱采用的是重力操作的水平轉子的操作原理。散狀物料由轉子(分格輪)直接從倉內卸出,帶入稱重區,計量后直接進入氣力輸送管路,然后由羅茨風機提供的輸送空氣輸送到工藝系統中去。稱量軸跨越物料卸出點,氣力管道和轉子之間的活絡接頭,這意味著它可以使壓力波動造成的任何二次受力反應充分得到補償,并使物料的計量結果不受影響。無論什么時候通過轉子稱重區的物料重量都由稱重裝置計量下來。物料重量及其所在的位置都儲存在轉子稱的電子系統內,也就是說,在物料卸出之前即已知道轉子各部位的荷重情況。為了使預先確定的設定值和儲存在存儲器內的物料量相適應,在卸料點處要求的轉子角速度已預先計算出來,并由轉子驅動裝置來完成。通過這種先期控制原理,轉子稱可對任何波動給予校正并給出短期高精確度。
2 影響喂煤穩定的因素及處理措施
從山水集團煤粉轉子稱的使用情況來看,影響轉子稱喂煤不穩定的因素主要有:煤粉水份與質量、煤粉倉的密封和保溫、稱體消風、風機用風等等,而這些因素又互相影響,都不容忽視。
2.1 煤粉水份和質量
煤粉流動性好,尤其是在煤粉倉內使用助流風的情況下,具有流態化性能,容易造成涌料;若倉內煤粉水份含量高,且存儲時間較長,就會出現粘結,進而造成棚倉,這兩種情況均不利于控制。根據生產管理中遇到的問題,喂煤不穩定多數情況下與煤粉水份偏高有關,所以煤粉的水份控制十分重要。但是,在實際生產操作中,操作員為了省心或出于安全的考慮,有時出磨溫度控制偏低,導致出磨煤粉水份超標,造成煤粉倉內結壁或堵塞,進而影響到轉子稱喂煤的穩定。實際上,出磨氣體溫度只要不是因為斷料或磨內著火而迅速上升,出磨溫度不超過70℃(立磨粉磨時)是不會出現安全問題的。因此日常生產中要加強過程控制,嚴格考核操作人員,確保出磨煤粉水份合格。
煤粉質量的好壞對轉子稱的使用效果也有一定的影響。煤粉質量好且穩定時,系統用煤量相對要少,并且在轉子稱的設計量程范圍之內,轉子稱轉速相對要低一些,有利于設備的保養維護。而煤質差時,系統用煤量就會達到甚至超過轉子稱的設計量程,轉子稱的轉速提高,設備就容易損壞。如我們集團某公司由于回轉窯產量超過了設計產量,而使用的煤粉質量又較差,致使轉子稱超負荷運轉,轉子稱的密封板和轉子使用不到四年就已經磨損比較嚴重。
2.2 煤粉倉的材質、密封和保溫
煤粉倉的密封性必須良好,在安裝時可用煤油在焊接處采用內涂外查的辦法檢查焊縫的質量,防止漏氣。量倉孔使用后要及時蓋上,以防異物落入稱中。我們集團某公司的喂煤轉子稱就因為煤粉倉量倉孔未及時蓋上導致異物進入,回轉窯被迫停機5個多小時。因此在檢修和正常生產時都要注意倉的密封。
煤粉倉體外部要做好保溫。有的公司倉錐部因為加裝壓縮空氣助流裝置,而無法外包保溫材料的,就采用電熱帶纏包的辦法進行保溫,也有采用其它方式。如山水集團某公司回轉窯在投產初期因為煤粉倉結壁多次影響生產,為加強保溫效果,利用回轉窯余熱在煤粉倉及轉子稱的廠房內安裝了暖氣,使用效果良好,未再出現過因結皮而影響轉子稱喂煤的穩定性。
下煤管采用耐磨板或不銹鋼板焊制,為保證下煤的穩定,還可以在煤粉倉內增加不銹鋼板。需要注意的是,盡量不要采用高分子聚乙烯板。我們集團在兩條生產線上試用過,效果都不好,聚乙烯板磨損后容易脫落,卡住煤粉倉的下料口,處理起來比較困難,現在都在倉的錐體部位改用了不銹鋼板。
煤粉倉要保持合適的料位,倉位過低也會引起下煤不暢,工藝技術人員和中控操作員根據操作經驗可以得到一個合適的參數,一般料位保持在40%以上。
另外,需要定期對煤粉倉、下料管進行清理,及時清除結壁料。
2.3 稱體消風
稱體消風管路的設計對轉子稱的運轉也會產生較大影響。稱體上的消風管道一般接至煤粉倉的頂部,使稱體內與煤粉倉內負壓保持一致,然后從倉頂接一消風管道至出磨主風管上,消風管道應短而直,不允許有水平管道,管道上要安裝調節閥門。稱體消風管路見圖1。日常生產中要注意消風管道的清堵和保溫工作,保證稱體內的富裕風量及時排走,使下煤順暢。我們一條生產線在調試時曾多次出現消風管道積煤的問題,主要就是因為消風管道內負壓較大,經過安裝一個調節閥門后,情況有所好轉。
2.4 風機用風
羅茨風機的選型大小也會對轉子稱的喂煤穩定產生一定的影響。一般5000 t/d的熟料生產線窯尾轉子稱風機的風量為114m3/min,風壓58. 8 Pa,而稱體需要風量大約為60m3/min。若羅茨風機的風全部經過稱體除造成煤粉倉下料不暢外,還會造成
出口的耐磨套磨損速度加快,未到使用周期就需要更換。因此風機出口有一部分風量需要走旁路,直接進送煤管路。如圖1所示,在旁路管道上加裝一閥門和壓力表,通過壓力表的顯示,調節閥門的開度,確保足夠的送煤風量。不過應該注意的是,旁路管和原送煤管道的夾角一定要小于15度,以免給送煤管道造成太大的阻力。我們根據這一要求對部分生產線的輸送管道進行了改造,延長了耐磨套的使用周期。
2.5 助流系統的使用
助流氣源水分較大,容易引起煤粉潮濕堵塞下料管,進一步影響到下煤的穩定。因此使用過程中要保證油水分離器必須工作正常,不得缺油,嚴格控制壓縮空氣的水份,使助流系統用的壓縮空氣干燥。另外,壓縮空氣壓力不要太高,太高了容易對稱體造成損壞,一般轉子殼體清洗壓力在0. 2MPa左右即可。環形助流器的循環助流時間要根據下煤狀況及時調整,根據我們的使用經驗,助流時間的調整要按照越短越好的原則,如果下煤穩定,可關閉自動助流系統,根據需要強制助流。但是,我們在技術服務中發現,有些公司不夠重視,倉錐體助流壓縮空氣管道上的電磁閥損壞后長期不更換,導致壓縮空氣常吹或不吹,給安全生產帶來隱患,并且不利于下煤。
2.6 轉子和密封板
從設備本身看,最集中的問題主要是轉子、上下密封板磨損較快,導致轉子和兩密封板的間隙變大并且不均勻進而造成漏風,使轉子稱負荷較低(70%左右),正常范圍為80~120%,整個煤粉輸送系統有時就無法正常工作。稱體的磨損與生產過程的操作、使用維護有著密不可分的關系,應注意以下幾個方面:①禁止先開轉子稱再開送煤風機,必須將轉子稱中的煤送空后,再停稱;②嚴禁超量程給定或轉子電動機轉速>2000 r/min;③啟動稱時設定值應不超過1 t/h;④每次給煤量的調整應<0. 5 t/h;⑤當稱卡死時,嚴禁用工具強行盤動同步帶輪;⑥嚴禁敲擊轉子秤秤體和傳動部分;⑦各氣動閘板必須全開或全關。
轉子的間隙是轉子稱的一個重要參數,間隙的設定必須盡量小以確保突發料流灌入時的安全。由于物料從轉子間隙流過會產生磨損,所以小的間隙還能提高轉子和密封板的使用壽命,減小磨損。為確保突發料流的灌入安全和提高轉子的使用壽命,必須按照廠家要求定期設定轉子的間隙。有些企業檢修時對轉子稱間隙的設定重視不夠,致使間隙設定不合理,開機后頻繁跳停,被迫停機重新處理。
另外,日常維護也非常重要,如:嚴格按說明書定期加油,每班對轉子稱表面的積灰進行清理等。
3 保證措施
要保證轉子稱的正常使用,需要從以下幾方面入手:
(1)設計是關鍵。在設計方面要重視以下幾點:設備的選型、羅茨風機的匹配、輸送管路的設計、煤粉倉及消風管路的設計等。
(2)安裝是基礎。在設備安裝階段,要嚴格按照設計要求及設備安裝說明書進行,不要對設計隨意進行改動。
(3)操作維護是保障。如:保證煤粉水份達到質量要求、保證壓縮空氣干燥、嚴禁帶料停機、定期加油、定期標定、定期調整轉子稱間隙、定期對煤粉倉及下料管進行清理等。
4 結語
(1)煤粉轉子稱是新型干法水泥生產線熟料生產過程中一臺關鍵設備,它的使用質量關系到整條生產線的生產是否穩定,應該高度重視,加強管理和保養維護。
(2)煤粉轉子稱能否正常連續使用,應從整個煤粉輸送系統通盤考慮,每個環節都互相關聯,每個環節都不容忽視。
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