准确计量在工业生产中小仅仅是稳定控制生产的重要手段,也是考核员工的唯一依据。当前我国水泥熟料的生产还绝对地依赖煤这种化石燃料,煤粉计量与控制关系到窑的热工制度的稳定,关系到熟料产、质量以及熟料的能耗水平。窑头、分解炉喂煤量不准确,波动失控,会导致煤粉不完全燃烧或熟料煅烧热力不足,前者不仅造成能源浪费,同时使CO超标,给窑尾收尘系统安全运行带来隐患;后者导致熟料欠烧,质量下降。冈此,水泥企业必须拥有计量准确,喂煤量稳定、可调,响应速度快,对煤粉特性(煤种、细度、水分等)适应能力强的计量与控制系统,才能确保高产、稳产、能源消耗低的生产目标的实现。
事实上,水泥企业煤粉计量不准的现象比较普遍,很多计量与控制系统都是在生产管理中不断改进才得以完善的。本文就水泥企业煤粉计量不准的原因进行探讨。
1 设计失误
设计是工程建设的灵魂,关系到工程投用的效果。江西某5000t/d水泥生产线窑头、分解炉喂煤均采用了德国进口的菲斯特煤粉计量秤,其计量原理先进,运行可靠。可是,在调试之初其分解炉供煤就极不稳定,下煤不畅。其根本原因就是设计上出了问题,煤粉输送管道的工艺参数配置不合理,导致罗茨风机和煤粉输送管道配置失衡。这样的喂煤状况,根本谈不上计量的准确性。该煤粉输送系统的基本参数:一是煤粉输送量与输送风的质量比(也称料气比),取值一般在3:1,根据实际情况略有变化;二是煤粉管道输送时的管道风速,取值一般>25m/s,否则煤粉无法正常输送。
前者是罗茨风机选型基础,后者是管道设计基础。该线窑尾转子秤罗茨风机配置风量93.51m3/min,风压59.6kPa,电机132kW,其输送管道直径为325mm(内径)。该厂经过仔细分析和精确计算,认为是输送管道直径过大导致下料不稳,因为管道直径过大,输送风速低,再加上水平管道较长,煤粉输送会出现较为严重的管道煤粉沉积,引起输送系统送煤不畅,从而导致喂煤不稳。针对上述情况,该厂将输送管道直径改小为275mm(内径),并且拉直了部分水平管道以减少阻力。但如果管道直径取值过小,则风速过高,阻力过火,输送就不经济,同样不合理。
2 选型失误
随着燃料的涨价和能源危机意识的增强与水泥熟料烧成技术的进步,新型干法水泥企业燃用无烟煤的越来越多。对于采用无烟煤的喂煤系统,就不能按采用烟煤的经验来选型。某水泥企业拒绝了设计院的建议,结果导致冲料,跑料,料流不连续、不均匀、不稳定,喂煤景频繁人幅波动,难以控制,直接影响烧成系统正常的热工制度。殊不知,采用无烟煤的新型干法工艺线,对煤粉细度有严格的要求,通常需控制在1%以内,这样的煤粉体积质量低,流动性好,增加了煤粉计量系统稳定给料、准确计量与摔制的难度。因此不能随意选择喂煤系统。
这里顺便推荐台肥水泥研究设计院“波特兰”公司的KXT科氏力秤煤粉计量系统,KXT科氏力秤煤粉计量系统是XT科氏力秤煤粉计量系统的升级设备。其在转子腔水平回转分格轮转子和叶片上均采取弹性密封措施,实现全密封、零间隙。密封件采用特殊材料制作,具有良好的耐磨、耐温性能,使用寿命2年以上。不需拆卸转了,即可更换密封板,维护十分方便。弹性密封技术不仅从根本上解决了高流动性、高细度煤粉跑料、冲料问题;同时,解决了刚性叶轮磨损后必须整体更换问题,节约了维护成本和时间。技术升级后的稳流给料机在上述两条生产线上取得了良好的使用效果。实际观察表明,在煤粉细度<1%的条件下,没有跑料冲料现象,料流均匀、连续、稳定。在设定值不变的前提下,给料机变频器最大调节幅度始终保持在1Hz左右,为系统稳定给料和准确控制提供了必备条件。