水泥入窯喂料計(jì)量技改方法
山東彼那尼榮安水泥有限公司對(duì)1200t/d熟料生產(chǎn)線進(jìn)行了提產(chǎn)改造,在一系列工藝參數(shù)改進(jìn)后,把生料出磨細(xì)度0.08mm篩余控制量由技改前的≤18%,放寬到≤24%,提高了磨機(jī)產(chǎn)量;提高了高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,加大拉風(fēng)負(fù)壓500Pa,以保證物料懸浮、熱交換及物料在預(yù)熱器停留的時(shí)間;分解爐溫度提高到910℃左右、提高分解率;窯轉(zhuǎn)速由3.9r/min提高到4.2r/min,實(shí)現(xiàn)薄料快燒;配料方面,生料三率值:KH=1.0±0.02,n=2.6±0.1,p=1.2±0.1,提高易燒性,增加液相量等。原設(shè)計(jì)1200t/d的生產(chǎn)線達(dá)到了1650t/d的生產(chǎn)能力,最大限度地降低了能耗、增加了產(chǎn)能。但設(shè)備方面的問(wèn)題,卻同時(shí)體現(xiàn)出來(lái)。特別是生料粉入窯喂料系統(tǒng),均化庫(kù)底穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)和計(jì)量沖板流量計(jì),均化效果差,入窯物料流量波動(dòng)太大,對(duì)燒成系統(tǒng)影響嚴(yán)重。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高到110t以上時(shí),甚至?xí)霈F(xiàn)沖料現(xiàn)象。為此,對(duì)生料喂料控制系統(tǒng)進(jìn)行了兩次改進(jìn)。
原喂料系統(tǒng)介紹
庫(kù)底穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)的設(shè)計(jì)容量是40t,安裝在均化庫(kù)底部,其作用是對(duì)來(lái)自均化庫(kù)的生料粉進(jìn)行最后均化和保證向沖板流量計(jì)均勻供料。庫(kù)內(nèi)安裝6只充氣箱,充氣箱分別用6只手動(dòng)閘板閥、6只氣動(dòng)閥和6只電動(dòng)流量閥分區(qū)控制物料進(jìn)入穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng);同時(shí),6只充氣箱和下料斜槽分別由12只電動(dòng)球閥對(duì)應(yīng)下料區(qū)域控制充氣;穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)底部安裝的3只荷重傳感器串接后,經(jīng)毫伏變送器輸出的4mA~20mA倉(cāng)重信號(hào),反饋后控制電動(dòng)流量閥的開(kāi)度,以使料位穩(wěn)定。物料進(jìn)入沖板流量計(jì)計(jì)量,反饋信號(hào)對(duì)應(yīng)給定產(chǎn)量數(shù)值后,調(diào)節(jié)給料電動(dòng)流量閥的開(kāi)度大小,來(lái)達(dá)到穩(wěn)流、計(jì)量、調(diào)節(jié)的目的。
使用中存在的不足
原設(shè)計(jì)給均化庫(kù)內(nèi)部充氣的羅茨風(fēng)機(jī)為不間斷充氣,穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)的料位完全依靠倉(cāng)重反饋信號(hào),調(diào)節(jié)6只電動(dòng)流量閥開(kāi)度來(lái)控制。事實(shí)上,只要充氣的羅茨風(fēng)機(jī)不停機(jī),氣壓無(wú)處釋放,即使是電動(dòng)流量閥完全關(guān)閉,也會(huì)有物料不斷地沖出來(lái),根本無(wú)法控制物料平穩(wěn)地進(jìn)入穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng),經(jīng)常出現(xiàn)物料大量外溢及羅茨風(fēng)機(jī)過(guò)載保護(hù)現(xiàn)象。因穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)的料位波動(dòng)幅度太大,造成沖板流量計(jì)超出調(diào)節(jié)范圍,無(wú)法及時(shí)跟蹤、調(diào)節(jié),在臺(tái)時(shí)產(chǎn)量100t以上時(shí),入窯物料波動(dòng)幅度高達(dá)8%以上,嚴(yán)重影響預(yù)熱器內(nèi)熱工穩(wěn)定性。
多次技改措施
經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),首先,我們?cè)贒CS程序設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)料位上、下限控制程序,控制充氣羅茨風(fēng)機(jī)的開(kāi)停機(jī),協(xié)同6只電動(dòng)流量閥共同完成稱(chēng)重倉(cāng)的料位控制。我們?cè)O(shè)置稱(chēng)重倉(cāng)的料位上限26t、下限17t,盡量保持稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)的料位穩(wěn)定。實(shí)際運(yùn)行時(shí),因上下限物料的幅度范圍(羅茨風(fēng)機(jī)和電機(jī)的特性,不可以開(kāi)停機(jī)過(guò)于頻繁,所以上下限數(shù)值不能夠設(shè)置的幅度太小),以及即便是風(fēng)機(jī)停后,均化庫(kù)內(nèi)的物料也會(huì)不定期地向稱(chēng)重倉(cāng)沖料,有時(shí)候還要沖料到40t以上,庫(kù)內(nèi)物料就會(huì)溢出稱(chēng)重倉(cāng)或者堵塞入稱(chēng)重倉(cāng)的下料斜槽,因此上限不能設(shè)置過(guò)高;而低于料位下限,開(kāi)啟羅茨風(fēng)機(jī)和電動(dòng)流量閥開(kāi)度向稱(chēng)重倉(cāng)進(jìn)料時(shí),物料也不一定會(huì)立即下料,或者下料緩慢,跟不上沖板流量計(jì)的實(shí)際產(chǎn)量,又導(dǎo)致稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)料位有時(shí)會(huì)低于下限17t,所以下限值也不可以太低。其次,對(duì)沖板流量計(jì)PID數(shù)值的精心試驗(yàn),增大P值增益倍數(shù)(設(shè)置2800),適當(dāng)減小I值(設(shè)置為120),加快反饋跟蹤速度,在不造成調(diào)節(jié)振蕩的前提下,快速調(diào)節(jié)給料電動(dòng)流量閥開(kāi)度,及時(shí)跟蹤穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)料位。在達(dá)到設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量85t~95t的時(shí)候,沖板流量計(jì)物料和穩(wěn)流倉(cāng)的料位可以有一定的時(shí)間緩沖,入窯物料波動(dòng)在2%~3%左右,基本滿足了生產(chǎn)需要。
隨著產(chǎn)量的進(jìn)一步提高,達(dá)到了1650t/d,沖板流量計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)110t~115t以上,物料在穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)緩沖的時(shí)間變短、頻率變快,料位幅度變大,沖板流量計(jì)跟蹤明顯不足,羅茨風(fēng)機(jī)啟動(dòng)頻繁,入窯物料波動(dòng)在5%~7%。之后繼續(xù)改進(jìn),我們把原6只下料斜槽,改為3個(gè)區(qū)域兩組間隔下料,提高均化效果和物料進(jìn)稱(chēng)重倉(cāng)的流量;電動(dòng)球閥改為全部處于充氣狀態(tài);穩(wěn)流稱(chēng)重倉(cāng)料位和電動(dòng)流量控制閥開(kāi)度設(shè)置倉(cāng)重反饋信號(hào)PID調(diào)節(jié);羅茨風(fēng)機(jī)排氣管道安裝放氣電磁閥,和倉(cāng)重信號(hào)連鎖,22t作為排氣電磁閥的控制點(diǎn)(倉(cāng)重達(dá)到22t,電磁閥打開(kāi),空氣外排;低于22t,電磁閥關(guān)閉,充氣下料),料位穩(wěn)定在22t±1t;把羅茨風(fēng)機(jī)上限停機(jī)參數(shù)設(shè)置為28t,作為最后一級(jí)保護(hù),避免沖料外溢。稱(chēng)重倉(cāng)料位達(dá)到上限時(shí),放氣電磁閥打開(kāi),大部分氣壓外排;進(jìn)料速度變緩,稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)料位變化幅度平穩(wěn),沖板流量計(jì)可以在很小的范圍內(nèi)進(jìn)行快速跟蹤反饋、調(diào)節(jié),入窯物料波動(dòng)范圍完全滿足要求,達(dá)到≤1.5%~2%。一般情況下,羅茨風(fēng)機(jī)基本不再需要開(kāi)停機(jī)。物料均化效果理想,產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高,投資僅為1只質(zhì)量好的大排量電磁閥。
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