淺析水泥企業(yè)煤粉計量不準(zhǔn)的原因

朱芳雯

（廣西建材科研設(shè)計院，南寧市530022）

淺析水泥企業(yè)煤粉計量不準(zhǔn)的原因

朱芳雯

（廣西建材科研設(shè)計院，南寧市530022）

準(zhǔn)確計量在工業(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)前我國水泥熟料的生產(chǎn)還絕對地依賴煤這種化石燃料，煤粉計量與控制關(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，波動失控，會導(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，同時使CO超標(biāo)，給窯尾收塵系統(tǒng)安全運行帶來隱患；后者導(dǎo)致熟料欠燒，質(zhì)量下降。因此，水泥企業(yè)必須擁有計量準(zhǔn)確，喂煤量穩(wěn)定、可調(diào)，響應(yīng)速度快，對煤粉特性（煤種、細度、水分等）適應(yīng)能力強的計量與控制系統(tǒng)，才能確保高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、能源消耗低的生產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)。

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

1 設(shè)計失誤

設(shè)計是工程建設(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進口的菲斯特煤粉計量秤，其計量原理先進，運行可靠。可是，在調(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)計上出了問題，煤粉輸送管道的工藝參數(shù)配置不合理，導(dǎo)致羅茨風(fēng)機和煤粉輸送管道配置失衡。這樣的喂煤狀況，根本談不上計量的準(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)實際情況略有變化；二是煤粉管道輸送時的管道風(fēng)速，取值一般＞25m/s，否則煤粉無法正常輸送。

前者是羅茨風(fēng)機選型基礎(chǔ)，后者是管道設(shè)計基礎(chǔ)。該線窯尾轉(zhuǎn)子秤羅茨風(fēng)機配置風(fēng)量93.51m3/min，風(fēng)壓59.6kPa，電機132kW，其輸送管道直徑為325mm（內(nèi)徑）。該廠經(jīng)過仔細分析和精確計算，認為是輸送管道直徑過大導(dǎo)致下料不穩(wěn)，因為管道直徑過大，輸送風(fēng)速低，再加上水平管道較長，煤粉輸送會出現(xiàn)較為嚴重的管道煤粉沉積，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小，則風(fēng)速過高，阻力過大，輸送就不經(jīng)濟，同樣不合理。

2 選型失誤

隨著燃料的漲價和能源危機意識的增強與水泥熟料燒成技術(shù)的進步，新型干法水泥企業(yè)燃用無煙煤的越來越多。對于采用無煙煤的喂煤系統(tǒng)，就不能按采用煙煤的經(jīng)驗來選型。某水泥企業(yè)拒絕了設(shè)計院的建議，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，難以控制，直接影響燒成系統(tǒng)正常的熱工制度。殊不知，采用無煙煤的新型干法工藝線，對煤粉細度有嚴格的要求，通常需控制在1%以內(nèi)，這樣的煤粉體積質(zhì)量低，流動性好，增加了煤粉計量系統(tǒng)穩(wěn)定給料、準(zhǔn)確計量與控制的難度。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)計院“波特蘭”公司的KXT科氏力秤煤粉計量系統(tǒng)，KXT科氏力秤煤粉計量系統(tǒng)是XT科氏力秤煤粉計量系統(tǒng)的升級設(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，維護十分方便。彈性密封技術(shù)不僅從根本上解決了高流動性、高細度煤粉跑料、沖料問題；同時，解決了剛性葉輪磨損后必須整體更換問題，節(jié)約了維護成本和時間。技術(shù)升級后的穩(wěn)流給料機在上述兩條生產(chǎn)線上取得了良好的使用效果。實際觀察表明，在煤粉細度＜1%的條件下，沒有跑料沖料現(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 采購失誤

在新建水泥生產(chǎn)線的設(shè)備采購中，業(yè)主總希望用低的投資獲得好的設(shè)備，在計量設(shè)備的采購中也不例外。經(jīng)過近20年的發(fā)展，國內(nèi)也有計量原理先進，實際運行可靠的計量設(shè)備?；诘蛢r采購的思想，這些先進的國產(chǎn)設(shè)備難以中標(biāo)，更何況進口的。這實際上是業(yè)主為了節(jié)約一時的投資，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：便宜沒好貨。

4 操作控制與管理失誤

由于技術(shù)的進步、經(jīng)驗的積累和采購思想的改變，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、性價比高。然而面對快速的發(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。

在先進的喂煤計量系統(tǒng)的使用中，因操作控制和管理失誤的情況有：

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

（2）煤粉在倉內(nèi)起拱、堵塞，下煤不暢，甚至收塵管堵塞。這種現(xiàn)象多是因為煤粉濕度大，細度細，煤粉的流動性大為降低造成的，其實屬管理不到位的表現(xiàn)。如果進廠原煤水分高，煤粉又細，管理上一定要加強相關(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導(dǎo)致下料不暢，影響計量。

5 結(jié)束語

目前，喂煤計量設(shè)施已經(jīng)在技術(shù)上成熟，只要設(shè)計合理、選型科學(xué)、采購堅持性價比，操作控制不馬虎，計量誤差都會小于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)帶來實實在在的經(jīng)濟效益。

〔1〕周真、李躍華.轉(zhuǎn)子秤下煤不穩(wěn)的原因與解決措施[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報，2010（3）：61～62.

〔2〕賈桂森.國產(chǎn)煤粉計量系統(tǒng)在燃用無煙煤生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J].水泥工程，2008（2）.

（編輯：方圓）

TQ172.625.3 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1007-6344（2010）04-0013-02

2010-02-25】