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菲斯特转子秤下煤不稳的 原因及处理方法 李修启，郝得香（枣庄市沃丰水泥有限公司） 我公司煤粉喂煤秤为菲斯特DRW4.12转子秤，近年来运行中常出现下煤波动、断煤问题，不利于窑系统热工制度的稳定，而且存在一定的安全隐患，现从生产实际角度谈一下有关煤粉转子称的使用及维护。 菲斯特煤粉转子秤采用的是集计量、控制、输送于一体的密封称（图1），该转子秤的核心部件——转子和密封板都是由特殊合金制造，其控制系统采用CAN总线通讯方式，独立的PLC控制的助流系统保证物料下料畅通。 图1菲斯特转子秤结构及工作原理 喂料转子秤采用重力计量的水平转子的操作原理，计量时，散状物料在重力作用下从料仓流入转子的转子室，由转子（分格轮）在旋转过程中携带物料进入卸料点直接卸出并进入称重区，计量后的物料直接进入气力输送管道，转子风机提供的输送空气能均匀地分布在三排转子室内，18-49m/s的风速确保物料从各排转子室内卸出，由罗茨风机提供的输送空气分别输送到窑头与分解炉中去。
称量轴A—A跨越物料出入点、气力管道和转子的悬挂轴承，转子秤的称量轴跨越物料卸出点，气力输送管道和转子之间有活络接头，可以使压力波动造成的任何二次受力反应充分得到补偿，并使物料的计量结果不受影响。无论什么时候通过转子称重区的物料都由称重装置F计量下来，物料重量及其所在的位置都储存在秤的控制系统内，也就是说，在物料卸出之前即已知道转子各部位的荷重情况。为了使预先确定的设定值和储存在存储器内的物料量相适应，在卸料点要求的转子速度已预先计算出来，并由转子驱动装置来完成。通过这种先期控制原理，转子秤可对任何波动给予校正并给出短期高精确度。 在实际生产中,煤粉秤存在冲煤现象的发生，有时出现断煤、跑煤现象，造成分解炉出口及C1出口的温度波动较大，造成窑的热工制度不稳，而且存在较大的安全隐患，给烧成带来很大的困难。 当尾煤仓仓位达到35T以上，断煤现象经常出现（额定仓位58T），转子的转速上升到近满负荷、负荷率下降到10%左右甚至更低，煤粉的输送压力、风机电流下降，造成中控操作员不得不采取停磨空仓的措施来稳定煤粉下料量，每次出现波动都需要现场人工敲打煤粉仓锥体来缓解，给分解炉出口温度、窑工况、产质量的稳定带来了较大的影响，回转窑常因尾煤断煤减产降窑速，窑内热工制度不能处于稳定状态。同时当把尾煤仓位控制偏低时，尾煤仓内料量处于安全料量以下，对煤粉供应的正常充足带来一定的隐患。在停磨前后，煤粉头仓的转子秤负荷率波动较大，压力波动在5kPa左右，造成头煤使用量不易控制，见图2。 经过对生产中存在的现象进行总结分析认为，煤粉秤计量下料不稳的原因主要有以下几方面。 （1）出磨煤粉水分大引起结拱 我们的控制指标是出磨煤粉细度0.08㎜筛小于10%,水分小于2.0%。在实际生产操作中,有的操作员为了省心或出于安全的考虑,出磨温度控制有时偏低,从而造成了出磨煤粉的水分大，平均达到了2.6%；加上0.08㎜筛平均筛余也大（达到了15%）；由于出磨煤粉水分大,易造成煤粉出现粘结、流动性较差,导致煤粉自身流动性下降，Y形管与锥仓接口过小，会出现仓内及Y型管壁结皮现象，容易形成挂壁、结壁，不利于下料，时间长了容易造成收尘管道的堵塞,从而煤粉仓的压力不稳,且会出现涌料和棚仓,即容易引起冲煤及断煤现象的发生，导致系统调节不稳定，引起风压波动，不利于窑系统热工制度稳定，不利于生产。 （2）助流喷吹不起作用，助流气源水分较大 压缩空气压力不宜太高,否则容易对秤体造成损坏,一般转子壳体清洗压力在0.2MPa左右即可，经现场检查压力达到了0.5MPa。环形助流器的循环助流时间要根据下煤状况及时调整,一般遵循越短越好的原则。如果下煤稳定,可关闭自动助流系统,根据需要强制助流。但是同时我们发现,仓锥体助流压缩空气管道上的电磁阀损坏后,会导致压缩空气常吹或不吹,给安全生产带来隐患,并且不利于下煤。 在排放压缩空气储气罐内积水的时候，发现储气罐内的水量较多，尤其冬季水分更大，压缩空气系统含水量较大，带水的压缩空气吹入煤粉仓内，助流气源水分较大,不但造成助流过滤片堵塞，而且使得仓的煤粉含水较高，造成煤粉在仓内结壁，容易引起煤粉潮湿堵塞下料管,进一步影响到下煤的稳定。因此使用过程中要保证油水分离器工作正常,不能缺油,应严格控制压缩空气的水分,保持助流系统用的压缩空气干燥。在入煤粉秤前缺少压缩空气干燥机，同时由于压缩空气储气罐的防水是人工排水，存在人工排水不及时造成其气体中水分较大的情况，这时喷吹的频率越高，带进煤粉仓内的水分越多。 （3）开停磨频繁,仓位波动较大，造成仓内压力波动大 通过长期的工艺分析，得出整个系统的下煤流畅与否，与煤粉仓的仓位控制有很大关系，我们要求窑磨同步,以保持煤粉仓位的稳定。但是在实际操作中,因一些因素的影响造成煤磨开停磨频繁,从而导致了煤粉仓位的升降频繁。而仓位的高低，使煤粉入仓的冲击力不同,从而会容易造成煤粉下料不畅发生,以至于热工制度不稳定。 （4）转子表面与密封间隙过大,存在秤内窜风 转子正常间隙为：0.25mm--0.4mm,实际生产中尽量保持低间隙，经实际检测转子间隙达到了0.5mm,气流直接从出口到进料口，造成喂料风从转子顶部间隙中向下料管回窜,在下料管中产气阻,阻碍了煤粉向下流动,造成负荷率波动，罗茨风机的喂料风带来气阻,不能及时地排出,经常和料流产生矛盾（见图3）。物料会冲进转子室内外小格里，出料头内腔磨损快，煤风吹的外腔物料直接从入口到出口，计量结果不准确，准确度漂浮不定，大量气体从进风管到进料口再到下料管、仓体，下料不好，物料会在下板及转子间结块，转子被向上抬起，转子向上会导致卡秤。 从设备本身看,“寄生”气体（窜风）引起的高磨损 最集中的问题主要是转子和上下密封板磨损较快,导致转子和两密封板的间隙变大并且不均匀,进而造成漏风,煤粉流动性较好,尤其是在煤粉内使用助流风的情况下,具有流态化性能,容易造成涌料;若仓内煤粉水分含量高且存储时间较长,就会出现黏结,进而造成棚仓。 图3 转子间隙大不利于物料的下料示意图 （1）严格控制出磨煤粉的水分小于2.0%和细度（0.08㎜筛）小于10%。经生产实践证明，气体温度只要不是因为断料或磨内着火而迅速上升,出磨温度不超过65℃，出磨管道设计温度超标自动关闭出口阀门是安全的。而且这样控制的煤粉质量可确保其有高的流动性,从而可控制煤粉仓的收尘管道内堵塞现象的发生；同时要加强现场巡检力度，定期对收尘管道进行检查，保证管道的畅通。此外，定期采用高压空气清理秤杆，保证无积灰存在（因为转子秤是一种悬挂式测量仪器，测量时会把秤杆上的积尘记录在内）；且要保持秤体不与其它物料相接触，以保持设备的计量精确度。 （2）为防止助流气源水分较大,引起煤粉潮湿堵塞下料管,安排专人定期检查油水分离器是否工作正常。对储气罐放气安装了自动排水装置，根据储气罐内水分情况自动排水，减少人为因素排水不及时造成压缩空气中含水量过大，以免含水的压缩空气吹入仓内造成煤粉结壁。在进入助流系统前增加一台吸干机，降低压缩空气中的水分，避免带水的压缩空气吹入煤粉仓内，造成仓内结壁现象。 压缩空气压力要保持合理的压力范围，不能过高或者过低都不利于煤粉的下料，保持助流气体的压力控制在0.2MPa，且助流气体干燥无油污。助流压缩空气压力要设置在正常范围内，压缩空气压力越大，贴得越紧，气流反而进不到煤粉仓，起不到助流作用。保持煤粉仓助流系统助流畅通，部分电磁阀膜片已损坏，气流通过量降低，压力降低，达不到单向阀要求的最低压力，所以压缩空气也吹不进煤粉仓里。但是我们发现,仓锥体助流压缩空气管道上的电磁阀损坏后,导致压缩空气常吹或不吹,对单向喷嘴内部个别失效的珠子,逐一更换。大多数金属助流过滤垫片被煤粉堵塞，压缩空气根本吹不进煤粉仓。单向阀本身存在结构缺陷，压力高后单向阀被自身锥型活塞封死，气流进不到煤粉仓去。定期对助流管道进行检查，重点检查电磁阀单向阀及过滤片，防止只有压力而不通气的现象。 （3）在实际生产过程中，我们发现凡煤磨因煤粉仓位高停机时，转子秤的喂煤就会出现较大波动。产生这种情况的原因：一是煤粉入仓时在重力作用下的冲击力，给仓内造成间断的冲击压力，造成下煤不稳；二是气体随着煤粉在入仓过程中，使仓内负压出现波动。控制合理的煤粉仓位，有利于稳定下煤，尽量保持窑磨同步，控制煤粉仓料位不得低于仓容的1/3，减少由于开停磨所带来的影响。在窑尾的煤粉输送系统更换了一台高压罗茨风机，增加了输送能力，避免了在管道的转弯处出现积料现象的发生。此外，加强系统检查，杜绝漏风的现象；并定期清理风机的进风口滤网，确保系统的压力得到了稳定，煤粉仓下料稳定。 （4）加强中控的操作，严格按照仪器操作规程进行。我们将煤粉秤启动时的煤粉用量设定值控制在不超过1t/h；在进行加减煤时做到幅度要小，即少量勤调；严格控制转子的转速不超过2600r/min。另在煤粉秤启动前先开起送煤风，然后再开启煤粉秤；在停煤粉秤时，则必须把转子秤内的煤粉送空后才能停送煤风。 （5）、由于Y型下料管比较细，壁附近粘性大、流动性差，容易造成结壁，在煤粉仓与秤体之间加一套预给料装置，也就是增加一个喂料机和一个稳流仓，用稳流仓取代下料管，稳流仓工艺图见图4。喂料机将煤粉打散、疏松，然后喂入稳流仓，稳流仓的主要目的是使煤粉稳定在一定的料位，从而保证仓压在一定的范围内，用稳流仓后，即使结壁，稳流仓内部也能保证煤粉的流动性，即漏斗效应。同时配合适当的保温和喷吹，完全能避免稳流仓结壁，有利于煤粉顺畅下流。 为消除煤粉仓内的煤粉静态拱，在煤粉仓采取负压抽吸技术，采用负压抽吸喷吹技术的气力助流装置，以压缩空气为动力，射流气枪喷射，使料拱塌落。小仓顶部留有少量空间,再将煤粉仓内的正压气体抽出，消除了起拱条件，使气流能由此被抽风管道排走,获得合适的抽风负压,把窜风的因素排除在外，使小仓内总是保持一定的料位来保证转子秤的负荷率，保证下料流畅平稳。 图4 稳流仓工艺图 （6）为了在生产中灵活的调整转子间隙，对转子秤加装了自动间隙调整装置，在转子的运行中可以通过CSC控制器进行独立的调整转子间隙，在正常操作时循环进行，可达到最佳位置，其中“快速打开”功能防异物引起的跳停，并且自动调回最佳的间隙，刚开点火、煤粉水份大、断煤时可适当放大间隙，正常生产时，将转子与上下耐磨板的间隙调整为0.25mm,转子的间隙必须准确调整且间隙均匀一致，防止风机窜风影响下煤。 保持转子秤的上下密封板、转子的精密度，设备在更换备件时，应尽量安装精度较高的转子及上下密封板，且做到整套更换、并且控制使用过程中的转子与上下密封板之间的间隙，实际应用中，在转子秤阻力小（变频器电流不增大）的情况下，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，减少秤内窜风。 保持转子秤的通风匹配合理，使用过程中保证转子秤入口送风管道风速达到设计要求，用风速测定仪分别对三管道风速进行标定，使其各保持合理的固气比与相等的压力，保持三排转子的风速合理，减少内窜风，保证煤粉正常输送。 （7）影响下煤辅助因素的控制 1）抓好煤磨系统的精细化运转控制，为生产出品质较好的煤粉创造出条件。 2）加强篦冷机取风的使用与控制，减少热风风源的含尘量，稳定煤质，一旦热风风源含尘量较大，会因热风掺入量的改变或沉降设备沉降效率的改变造成密度不均从而影响下煤的稳定，特别是开停磨时更要注意热风的使用。 3）在仓体进行保温，防结壁。特别是在冬季，温差较大时，因煤粉水份的原因最易造成结壁。结壁后，结壁料一旦进入转子秤，将会影响下煤稳定。在冬季加装暖气片、伴热带等，同时对环境进行密闭，确保周围较高的环境温度，减少仓内外温差，杜绝结壁现象的发生。 通过上述一系列的改造及维护，使得煤粉秤计量准确、稳定，风压平稳，负荷率保持在85%以上，窑尾菲斯特煤粉转子秤运行稳定，再也没有出现冲煤、断煤的现象，稳定窑系统热工制度，分解炉出口及C1出口温度得到了稳定控制，烧成系统的热工制度得到了保证，窑系统的熟料产量得到了稳定提高。
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