分格转子煤粉秤计量波动原因分析及处理

分格转子煤粉秤把传统的煤粉定量喂煤、计量、锁风和输送功能集成到一台装置中,在水泥工业的生产中广泛应用。分格转子煤粉秤使用的关键在于“稳”和“准”,但在使用过程中,由于煤粉制备系统工艺影响和设备维护不当等原因,会出现不稳和不准现象。笔者从事煤粉秤调试工作多年,在此对影响其稳定性的因素进行总结。

1 下煤不畅

1.1 煤粉的水分过大

大量实际应用证明:煤粉的水分对于系统的稳定运行影响较大,当水分大于3.5%时,煤粉流动性变差,容易起拱、结块堵塞,管道内下煤不畅,造成下煤不稳。煤粉水分过大,可能还会在转子和密封板之间结成薄片造成卡秤。因此制备煤粉时,必须控制好煤磨的进出风温度,使煤粉水分不大于2%。若水分过大出现下煤不畅,可把仓内煤粉排空,敲打管道。必要时清仓或关闭仓下阀门,拆开秤气动闸板阀上膨胀节或拆开转子秤下壳体,进行检修,处理结块。平时维护中要做好防雨水措施,在螺旋输送机上部和每层平台开孔处均需做好防水。

1.2 秤体间隙过大

煤粉主要靠气力输送,如果秤体间隙过大,会导致窜风。煤粉在管道内起拱,同样引起下煤不稳,造成罗茨风机风压波动。例如某4000t/d生产线,现场反映尾煤转子秤波动较大,转速有时达到满速时,流量反馈也跟不上。经现场询问查看,认为可能是转子与上密封板间隙过大窜风造成下煤不稳所致。停窑检测,间隙超过0.50mm,后将间隙调整为0.20mm,运行较为平稳。

转子的间隙必须准确调整且间隙均匀一致,间隙正常为0.20~0.40mm。分格转子煤粉秤上、下密封板和转子采用特种合金耐磨材料,对平整度和粗糙度的要求很高,出厂时间隙一般不大于0.2mm。实际应用中,在转子秤阻力小(变频器电流不增大)情况下,应使间隙尽量小。若是上下密封板和转子长时间磨损严重,密封性不好,可拆下更换或再加工处理,但再加工处理时应保证其最小高度或厚度。

1.3 锥仓和管道材料没按要求制作

锥仓和下料管须用不锈钢材料(1Cr18Ni9Ti)制作,否则管道内部易生锈,并与煤粉摩擦力增大或结块,也易造成下煤不畅。对收尘管的清堵和收尘管阀门的调整,可使秤体内的富余气体能及时排走,从而保证下料不受影响。此外,由于冬天温度较低,锥仓和管道要做好保温措施,北方地区尤其要重视。

1.4 仓重过大或过小

应用证明:系统正常运行时,仓内保持40%以上的料位对于下煤的稳定性也至关重要。仓重对下煤的影响也较明显,仓重过大或过小对下煤都不利,每个厂可在运行中找出最佳仓重范围。某4000t/d生产线,其煤粉仓满仓为42t,当仓内煤粉低于24t和高于38t时,称重信号变化相对较大,同时反映出下煤相对不稳,因此中控操作人员应尽量控制仓重在下煤稳定的范围内。如果管道内的富余气体过多,靠负压管道不能完全消除,造成下煤不畅,可在锥仓和转子秤进料口之间(空间许可的话)安装稳流小仓,以消除仓压影响,稳流小仓的容量在0.5~4t均可。

1.5 助流喷吹不起作用

空气喷吹助流系统可防止煤粉架桥和堵塞,使煤粉始终处于松散状态。喷吹助流系统对保持下煤通畅效果明显,若出现下煤不畅,可适当减小喷吹助流周期。定期检查喷吹电磁阀和更换喷吹过滤膜片。助流气体压力控制在0.4~0.5MPa之间,且助流气体干燥无油污。

2 煤粉输送工艺的参数配置

煤粉输送系统设备的选型和管道参数配置是否合理,关系到喂煤系统能否正常运转,应慎重对待。大量应用表明,煤粉输送系统的两个基本参数至关重要:①煤粉输送量与输送风的质量体积比,此值是罗茨风机的选型基础,取值一般在(2.5~3)∶1,根据现场实际情况略有变化,若是生产线规模小、输送水平管道短,此比值可略微增大;②煤粉管道输送时的管道出口风速,此值是对管道的设计安装要求,在25~30m/s范围内,根据生产线的规模和管道长度选取合适的罗茨风机型号和输送管道内径。如果煤粉输送管道内径过大,则风速降低,形成管道上部为稀相、下部为浓相的双相输送,管道下部将出现断续的煤粉沉积,将最终形成脉冲输送和塞流输送,从而导致喂煤波动。如果管道直径取值过小,则风速过高,阻力过大,会造成窜风,影响计量系统正常下煤,输送就不经济,同样不合理。因此,输送罗茨风机的配置和煤粉输送系统的管道,应该根据不同的条件(如煤粉输送距离、弯头的数量、煤粉输送量、计量设备承受风压、喷煤管的阻力和风速要求等)优化罗茨风机和管道的配置,确保煤粉稳定输送。

如,某厂窑头转子秤配置罗茨风机风量35.3 m3/min,风压58.8kPa,电动机功率55kW,正常喂煤量为5.5t/h左右,其输送管道内径为217mm。从中控曲线观察窑头秤罗茨风机压力有脉冲现象,经过仔细分析和计算,判断为输煤管道内径过大导致风速较小,将管道内径改为159mm后运行较为稳定,脉冲波动现象消除。

3 秤体称重支点的平衡

分格转子煤粉秤在出厂前称重支点平衡经过严格检测,若在现场安装或更换相关备件后,在罗茨风机风压作用下秤体受力逐渐增大或减小,会严重影响正常喂煤量(从中控曲线观察喂煤量与罗茨风机风压不成一定比例)。此类问题应引起重视,对于已安装好投入使用的转子秤,解决该问题最有效的方法是启动罗茨风机并适当调节两个悬挂轴承和进风管框架,保证称重轴与进料管、出料管的中心位置处于一条直线上,使得外力对称重点没有力矩的作用,消除罗茨风机风压对秤体的影响,使荷重信号基本不变。

4 电气干扰

现场控制箱到控制柜内的称重信号线和测速信号线,必须按提资图要求选用屏蔽线,并且屏蔽线只能在控制柜内一端接地。测速传感器与齿轮间距控制应在(1.2±0.1)mm,否则易引起荷重和速度信号波动,从而造成流量反馈和罗茨风机风压波动,同样会使转子秤下料不稳。

5 结束语

从以上的分析可以看出,影响分格转子煤粉秤喂煤系统稳定的原因,往往不在于转子秤本身,而是较多的外部影响因素。因此,分格转子煤粉秤在使用过程中若产生波动,原因可能是多方面的,不能只着眼于设备本身,要结合生产线的实际情况进行分析,从中控调出相关运行曲线综合分析排查。注重细节问题,重视并做好平时的维护,可实现系统的正常稳定运行,确保正常生产。

作者单位:合肥固泰自动化有限公司