淺析水泥企業煤粉計量不準的原因

朱芳雯

（廣西建材科研設計院，南寧市530022）

淺析水泥企業煤粉計量不準的原因

朱芳雯

（廣西建材科研設計院，南寧市530022）

準確計量在工業生產中不僅僅是穩定控制生產的重要手段，也是考核員工的唯一依據。當前我國水泥熟料的生產還絕對地依賴煤這種化石燃料，煤粉計量與控制關系到窯的熱工制度的穩定，關系到熟料產、質量以及熟料的能耗水平。窯頭、分解爐喂煤量不準確，波動失控，會導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，給窯尾收塵系統安全運行帶來隱患；后者導致熟料欠燒，質量下降。因此，水泥企業必須擁有計量準確，喂煤量穩定、可調，響應速度快，對煤粉特性（煤種、細度、水分等）適應能力強的計量與控制系統，才能確保高產、穩產、能源消耗低的生產目標的實現。

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

1 設計失誤

設計是工程建設的靈魂，關系到工程投用的效果。江西某5000t/d水泥生產線窯頭、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，在調試之初其分解爐供煤就極不穩定，下煤不暢。其根本原因就是設計上出了問題，煤粉輸送管道的工藝參數配置不合理，導致羅茨風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確性。該煤粉輸送系統的基本參數：一是煤粉輸送量與輸送風的質量比（也稱料氣比），取值一般在3:1，根據實際情況略有變化；二是煤粉管道輸送時的管道風速，取值一般＞25m/s，否則煤粉無法正常輸送。

前者是羅茨風機選型基礎，后者是管道設計基礎。該線窯尾轉子秤羅茨風機配置風量93.51m3/min，風壓59.6kPa，電機132kW，其輸送管道直徑為325mm（內徑）。該廠經過仔細分析和精確計算，認為是輸送管道直徑過大導致下料不穩，因為管道直徑過大，輸送風速低，再加上水平管道較長，煤粉輸送會出現較為嚴重的管道煤粉沉積，引起輸送系統送煤不暢，從而導致喂煤不穩。針對上述情況，該廠將輸送管道直徑改小為275mm（內徑），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，則風速過高，阻力過大，輸送就不經濟，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的進步，新型干法水泥企業燃用無煙煤的越來越多。對于采用無煙煤的喂煤系統，就不能按采用煙煤的經驗來選型。某水泥企業拒絕了設計院的建議，結果導致沖料，跑料，料流不連續、不均勻、不穩定，喂煤量頻繁大幅波動，難以控制，直接影響燒成系統正常的熱工制度。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，這樣的煤粉體積質量低，流動性好，增加了煤粉計量系統穩定給料、準確計量與控制的難度。因此不能隨意選擇喂煤系統。

這里順便推薦合肥水泥研究設計院“波特蘭”公司的KXT科氏力秤煤粉計量系統，KXT科氏力秤煤粉計量系統是XT科氏力秤煤粉計量系統的升級設備。其在轉子腔水平回轉分格輪轉子和葉片上均采取彈性密封措施，實現全密封、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。不需拆卸轉子，即可更換密封板，維護十分方便。彈性密封技術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，節約了維護成本和時間。技術升級后的穩流給料機在上述兩條生產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，沒有跑料沖料現象，料流均勻、連續、穩定。在設定值不變的前提下，給料機變頻器最大調節幅度始終保持在1Hz左右，為系統穩定給料和準確控制提供了必備條件。

3 采購失誤

在新建水泥生產線的設備采購中，業主總希望用低的投資獲得好的設備，在計量設備的采購中也不例外。經過近20年的發展，國內也有計量原理先進，實際運行可靠的計量設備。基于低價采購的思想，這些先進的國產設備難以中標，更何況進口的。這實際上是業主為了節約一時的投資，卻犧牲了生產中穩定節能的大效益。這正應了一句老話：便宜沒好貨。

4 操作控制與管理失誤

由于技術的進步、經驗的積累和采購思想的改變，當前建設的較多的新型干法水泥生產線的喂煤系統的配置合理、先進、性價比高。然而面對快速的發展，優秀的操作控制和管理人才卻不能滿足企業的需求。

在先進的喂煤計量系統的使用中，因操作控制和管理失誤的情況有：

（1）倉重控制不穩，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，視轉子秤喂煤風機電流下降而不顧，只看到相關部位溫度下降而減料減產。事實上，先進的喂煤計量系統，比如菲斯特喂煤計量系統的料位一般應保持在倉有效容積的40%以上。

（2）煤粉在倉內起拱、堵塞，下煤不暢，甚至收塵管堵塞。這種現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。如果進廠原煤水分高，煤粉又細，管理上一定要加強相關裝置的保溫，防止結露。

（3）喂料風從轉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。這應著重檢查轉子上表面與頂板的間隙。

（4）助流裝置效果欠佳也會導致下料不暢，影響計量。

5 結束語

目前，喂煤計量設施已經在技術上成熟，只要設計合理、選型科學、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。這不僅有利于企業高產、穩產，還能降低能源消耗、生產成本，可為企業帶來實實在在的經濟效益。

〔1〕周真、李躍華.轉子秤下煤不穩的原因與解決措施[J].新世紀水泥導報，2010（3）：61～62.

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

（編輯：方圓）

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

2010-02-25】