对于新型干法水泥生产线来说,喂煤系统的稳定相当重要。不稳定的喂煤可造成窑尾预热器系统结皮、堵塞,进而影响到回转窑的运转和产量。为保证喂煤系统的稳定,山水集团新建的大型熟料生产线都采用了德国菲斯特公司生产的煤粉转子秤。该装置是目前国际上应用最广泛的煤粉计量输送设备,集喂料、计量、输送、锁风于一体,具有短时喂料稳定、长周期喂料精度高的特点。然而,由于该设备对使用和维护的要求较高,致使该设备在我们集团部分公司中经常出现下煤不稳定的问题。如我们集团某公司回转窑去年就因喂煤转子称故障停机8次,共45小时47分钟,占全年故障停机时间的10. 21%,成为影响回转窑连续运转的一个关键因素。本文结合在技术服务中遇到的问题谈几点体会。

  1 转子称的工作原理

  转子称采用的是重力操作的水平转子的操作原理。散状物料由转子(分格轮)直接从仓内卸出,带入称重区,计量后直接进入气力输送管路,然后由罗茨风机提供的输送空气输送到工艺系统中去。称量轴跨越物料卸出点,气力管道和转子之间的活络接头,这意味着它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重量都由称重装置计量下来。物料重量及其所在的位置都储存在转子称的电子系统内,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,在卸料点处要求的转子角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,转子称可对任何波动给予校正并给出短期高精确度。

  2 影响喂煤稳定的因素及处理措施

  从山水集团煤粉转子称的使用情况来看,影响转子称喂煤不稳定的因素主要有:煤粉水份与质量、煤粉仓的密封和保温、称体消风、风机用风等等,而这些因素又互相影响,都不容忽视。

  2.1 煤粉水份和质量

  煤粉流动性好,尤其是在煤粉仓内使用助流风的情况下,具有流态化性能,容易造成涌料;若仓内煤粉水份含量高,且存储时间较长,就会出现粘结,进而造成棚仓,这两种情况均不利于控制。根据生产管理中遇到的问题,喂煤不稳定多数情况下与煤粉水份偏高有关,所以煤粉的水份控制十分重要。但是,在实际生产操作中,操作员为了省心或出于安全的考虑,有时出磨温度控制偏低,导致出磨煤粉水份超标,造成煤粉仓内结壁或堵塞,进而影响到转子称喂煤的稳定。实际上,出磨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70℃(立磨粉磨时)是不会出现安全问题的。因此日常生产中要加强过程控制,严格考核操作人员,确保出磨煤粉水份合格。

  煤粉质量的好坏对转子称的使用效果也有一定的影响。煤粉质量好且稳定时,系统用煤量相对要少,并且在转子称的设计量程范围之内,转子称转速相对要低一些,有利于设备的保养维护。而煤质差时,系统用煤量就会达到甚至超过转子称的设计量程,转子称的转速提高,设备就容易损坏。如我们集团某公司由于回转窑产量超过了设计产量,而使用的煤粉质量又较差,致使转子称超负荷运转,转子称的密封板和转子使用不到四年就已经磨损比较严重。

  2.2 煤粉仓的材质、密封和保温

  煤粉仓的密封性必须良好,在安装时可用煤油在焊接处采用内涂外查的办法检查焊缝的质量,防止漏气。量仓孔使用后要及时盖上,以防异物落入称中。我们集团某公司的喂煤转子称就因为煤粉仓量仓孔未及时盖上导致异物进入,回转窑被迫停机5个多小时。因此在检修和正常生产时都要注意仓的密封。

  煤粉仓体外部要做好保温。有的公司仓锥部因为加装压缩空气助流装置,而无法外包保温材料的,就采用电热带缠包的办法进行保温,也有采用其它方式。如山水集团某公司回转窑在投产初期因为煤粉仓结壁多次影响生产,为加强保温效果,利用回转窑余热在煤粉仓及转子称的厂房内安装了暖气,使用效果良好,未再出现过因结皮而影响转子称喂煤的稳定性。

  下煤管采用耐磨板或不锈钢板焊制,为保证下煤的稳定,还可以在煤粉仓内增加不锈钢板。需要注意的是,尽量不要采用高分子聚乙烯板。我们集团在两条生产线上试用过,效果都不好,聚乙烯板磨损后容易脱落,卡住煤粉仓的下料口,处理起来比较困难,现在都在仓的锥体部位改用了不锈钢板。

  煤粉仓要保持合适的料位,仓位过低也会引起下煤不畅,工艺技术人员和中控操作员根据操作经验可以得到一个合适的参数,一般料位保持在40%以上。

  另外,需要定期对煤粉仓、下料管进行清理,及时清除结壁料。

  2.3 称体消风

  称体消风管路的设计对转子称的运转也会产生较大影响。称体上的消风管道一般接至煤粉仓的顶部,使称体内与煤粉仓内负压保持一致,然后从仓顶接一消风管道至出磨主风管上,消风管道应短而直,不允许有水平管道,管道上要安装调节阀门。称体消风管路见图1。日常生产中要注意消风管道的清堵和保温工作,保证称体内的富裕风量及时排走,使下煤顺畅。我们一条生产线在调试时曾多次出现消风管道积煤的问题,主要就是因为消风管道内负压较大,经过安装一个调节阀门后,情况有所好转。

  2.4 风机用风

  罗茨风机的选型大小也会对转子称的喂煤稳定产生一定的影响。一般5000 t/d的熟料生产线窑尾转子称风机的风量为114m3/min,风压58. 8 Pa,而称体需要风量大约为60m3/min。若罗茨风机的风全部经过称体除造成煤粉仓下料不畅外,还会造成

  出口的耐磨套磨损速度加快,未到使用周期就需要更换。因此风机出口有一部分风量需要走旁路,直接进送煤管路。如图1所示,在旁路管道上加装一阀门和压力表,通过压力表的显示,调节阀门的开度,确保足够的送煤风量。不过应该注意的是,旁路管和原送煤管道的夹角一定要小于15度,以免给送煤管道造成太大的阻力。我们根据这一要求对部分生产线的输送管道进行了改造,延长了耐磨套的使用周期。

  2.5 助流系统的使用

  助流气源水分较大,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必须工作正常,不得缺油,严格控制压缩空气的水份,使助流系统用的压缩空气干燥。另外,压缩空气压力不要太高,太高了容易对称体造成损坏,一般转子壳体清洗压力在0. 2MPa左右即可。环形助流器的循环助流时间要根据下煤状况及时调整,根据我们的使用经验,助流时间的调整要按照越短越好的原则,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,我们在技术服务中发现,有些公司不够重视,仓锥体助流压缩空气管道上的电磁阀损坏后长期不更换,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。

  2.6 转子和密封板

  从设备本身看,最集中的问题主要是转子、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,使转子称负荷较低(70%左右),正常范围为80~120%,整个煤粉输送系统有时就无法正常工作。称体的磨损与生产过程的操作、使用维护有着密不可分的关系,应注意以下几个方面:①禁止先开转子称再开送煤风机,必须将转子称中的煤送空后,再停称;②严禁超量程给定或转子电动机转速>2000 r/min;③启动称时设定值应不超过1 t/h;④每次给煤量的调整应<0. 5 t/h;⑤当称卡死时,严禁用工具强行盘动同步带轮;⑥严禁敲击转子秤秤体和传动部分;⑦各气动闸板必须全开或全关。

  转子的间隙是转子称的一个重要参数,间隙的设定必须尽量小以确保突发料流灌入时的安全。由于物料从转子间隙流过会产生磨损,所以小的间隙还能提高转子和密封板的使用寿命,减小磨损。为确保突发料流的灌入安全和提高转子的使用寿命,必须按照厂家要求定期设定转子的间隙。有些企业检修时对转子称间隙的设定重视不够,致使间隙设定不合理,开机后频繁跳停,被迫停机重新处理。

  另外,日常维护也非常重要,如:严格按说明书定期加油,每班对转子称表面的积灰进行清理等。

  3 保证措施

  要保证转子称的正常使用,需要从以下几方面入手:

  (1)设计是关键。在设计方面要重视以下几点:设备的选型、罗茨风机的匹配、输送管路的设计、煤粉仓及消风管路的设计等。

  (2)安装是基础。在设备安装阶段,要严格按照设计要求及设备安装说明书进行,不要对设计随意进行改动。

  (3)操作维护是保障。如:保证煤粉水份达到质量要求、保证压缩空气干燥、严禁带料停机、定期加油、定期标定、定期调整转子称间隙、定期对煤粉仓及下料管进行清理等。

  4 结语

  (1)煤粉转子称是新型干法水泥生产线熟料生产过程中一台关键设备,它的使用质量关系到整条生产线的生产是否稳定,应该高度重视,加强管理和保养维护。

  (2)煤粉转子称能否正常连续使用,应从整个煤粉输送系统通盘考虑,每个环节都互相关联,每个环节都不容忽视。