海德堡10 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

石巍，劉芳，左一男，郭天代，趙春芳

海德堡10 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

Introduction of Heidelberg 10 000t/d Cement Clinker Line

石巍，劉芳，左一男，郭天代，趙春芳

1 引言

德國(guó)海德堡水泥集團(tuán)（Heidelberg Cement）是世界最大的水泥制品生產(chǎn)商之一，在水泥、混凝土及建筑材料領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。20世紀(jì)90年代以來(lái)，海德堡集團(tuán)通過(guò)一系列的投資及收購(gòu)加快了國(guó)際化進(jìn)程，于2001年通過(guò)控股印度尼西亞Indocement水泥生產(chǎn)公司進(jìn)一步拓展了亞洲市場(chǎng)。Indocement公司位于印度尼西亞爪哇島西部茂物市，創(chuàng)建于1974年，目前擁有12條水泥生產(chǎn)線，單條熟料生產(chǎn)線最大能力7 500t/d，年水泥產(chǎn)能1 540萬(wàn)噸，市場(chǎng)占有率達(dá)到31%，新建10 000t/d生產(chǎn)線（P14）位于Indocement老廠區(qū)內(nèi)部。

P14為天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司的EPC總承包項(xiàng)目，合同范圍從石灰石、砂質(zhì)粘土及其他輔助原料進(jìn)廠到成品水泥發(fā)運(yùn)，均采用天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司的核心技術(shù)，是世界上單線生產(chǎn)能力最大的生產(chǎn)線之一。

P14生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)模為10 000t/d，目前熟料產(chǎn)量在10 500t/d穩(wěn)定運(yùn)行。熟料熱耗2 930kJ/kg（合同熱耗3 022kJ/kg），熟料綜合電耗55kWh/t，窯尾粉塵排放為平均4.1mg/m3（標(biāo)），各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)異，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，贏得了海德堡集團(tuán)和Indocement公司的高度認(rèn)可，為天津院在大型生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

2 設(shè)計(jì)條件

2.1 氣候條件

P14廠區(qū)位于印尼爪哇島，海拔約20m，四面環(huán)海，屬于熱帶雨林氣候，終年高溫多雨，濕度大，無(wú)寒暑季節(jié)變化。全年平均溫度30℃，最高溫度40℃，最低溫度20℃。年平均濕度85%，年平均降雨量2 300mm。

2.2 燃料

項(xiàng)目生產(chǎn)燃料采用低熱值褐煤，汽車運(yùn)輸進(jìn)廠。原煤工業(yè)分析見表1。

表1 原煤工業(yè)分析

表2 原料物理化學(xué)成分分析，%

2.3 原料

項(xiàng)目生產(chǎn)原料采用石灰石、砂質(zhì)粘土、粘土和鐵粉四組分配料。

石灰質(zhì)原料采用CaO含量相對(duì)偏低、土質(zhì)較多的石灰石配料，礦石開采后由老線膠帶機(jī)輸送入廠；砂質(zhì)粘土作為硅鋁質(zhì)原料，礦石開采后由老線膠帶機(jī)輸送入廠；粘土作為硅質(zhì)校正原料，從老線堆場(chǎng)取料通過(guò)膠帶機(jī)輸送入廠；鐵粉作為鐵質(zhì)校正原料，從老線堆場(chǎng)取料通過(guò)膠帶機(jī)輸送入廠。四種原料水分均較大，其中粘土和鐵粉塑性較大。

原料物理化學(xué)成分分析見表2。

2.4 電源

本項(xiàng)目電源由業(yè)主33kV自備電站提供，上級(jí)電源距離廠區(qū)總降約2km。

3 生產(chǎn)主機(jī)配置（表3）

4 全廠物料儲(chǔ)存（表4）

5 主要技術(shù)方案及設(shè)計(jì)特點(diǎn)

5.1 原燃料預(yù)均化與儲(chǔ)存

石灰石在老廠礦山破碎后通過(guò)膠帶機(jī)輸送入廠，堆存于?118m圓形預(yù)均化堆場(chǎng)（圖1）。圓形堆場(chǎng)占地面積相對(duì)較小，有效儲(chǔ)存量高。采用側(cè)堆端取的堆取料方式，取料機(jī)采用普通料耙，適應(yīng)于所用含土量偏大、水分偏高、塑性小的石灰石原料。

圖1 石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)

砂質(zhì)粘土通過(guò)膠帶機(jī)從老線輸送入廠，堆存于長(zhǎng)形預(yù)均化堆場(chǎng)（圖2），采用側(cè)堆側(cè)式鏈斗挖取的堆取料方式。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水分和塑性均相對(duì)較大的砂質(zhì)粘土，設(shè)計(jì)選型時(shí)特別選用鏈斗挖取取料方式，實(shí)際生產(chǎn)中穩(wěn)定均勻的取料性能表現(xiàn)，證明了設(shè)計(jì)選型的合理性。粘土和鐵粉均通過(guò)膠帶機(jī)從老廠預(yù)均化堆場(chǎng)輸送入廠，直接喂入原料調(diào)配倉(cāng)。

圖2 砂質(zhì)粘土預(yù)均化堆場(chǎng)

原煤由汽車輸送入廠卸入原煤卸車坑，通過(guò)板喂機(jī)、膠帶機(jī)輸送喂入波輥篩分機(jī)分選后，堆存于長(zhǎng)形預(yù)均化堆場(chǎng)（圖3）。采用側(cè)堆端取的堆取料方式。堆料機(jī)可以水平旋轉(zhuǎn)堆料，同時(shí)可以上下仰俯堆料。針對(duì)揮發(fā)性高、易自燃的劣質(zhì)褐煤，此種堆料方式可以有效增加堆料寬度，降低料堆高度，降低褐煤堆存中自燃的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 原煤預(yù)均化堆場(chǎng)

表3 全廠主機(jī)設(shè)備及供貨

堆料機(jī)按預(yù)設(shè)的堆料程序，共分四層自動(dòng)堆料，按第一層4堆，第二層3堆……頂層1堆的布料方式，有效提高劣質(zhì)原煤的均化率，保證較為恒定的燃燒熱值，為燒成系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。實(shí)際生產(chǎn)中出堆場(chǎng)原煤熱值標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為2%。煤堆整體高度～9m。

表4 全廠物料儲(chǔ)存方式及儲(chǔ)期

原煤卸車坑可供3臺(tái)自卸車同時(shí)卸料，頂部設(shè)有噴淋系統(tǒng)，能有效控制卸車瞬間產(chǎn)生的揚(yáng)塵（圖4）。

圖4 原煤卸車坑

原煤入堆場(chǎng)前設(shè)置波輥篩分機(jī)，入堆場(chǎng)粒度控制≤65mm（90%），保證煤磨穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)在入波輥篩分機(jī)前的膠帶機(jī)上設(shè)置金屬探測(cè)儀保護(hù)波輥篩分機(jī)。

全廠原燃料所用堆場(chǎng)，均采用了大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，可減少用鋼量，降低鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的運(yùn)輸成本，同時(shí)也能大大縮短工期。

5.2 原料調(diào)配倉(cāng)及卸料系統(tǒng)

項(xiàng)目所在地區(qū)常年潮濕多雨，生產(chǎn)所用原料粘濕是本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。根據(jù)業(yè)主提供的各類原料水分及要求，相關(guān)輸送設(shè)備及儲(chǔ)庫(kù)需能保證以下物料在最大水分時(shí)的正常生產(chǎn)：石灰石水分最大8.3%，砂質(zhì)粘土水分最大20.7%，粘土水分最大20%，鐵粉水分最大8.1%。

原料如此大的含水量，對(duì)正常輸送系統(tǒng)和轉(zhuǎn)運(yùn)站已經(jīng)是一個(gè)很大考驗(yàn)，而對(duì)于調(diào)配倉(cāng)的儲(chǔ)存和正常卸料無(wú)疑也是一個(gè)很大的難題，若倉(cāng)形設(shè)計(jì)不當(dāng)將造成生產(chǎn)中堵倉(cāng)無(wú)法卸料的生產(chǎn)事故。為在短期內(nèi)攻克此難關(guān)，保證設(shè)計(jì)進(jìn)度，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在優(yōu)化方案的同時(shí)，與德國(guó)J&J公司合作，通過(guò)對(duì)不同物料的流動(dòng)性、邊壁摩擦系數(shù)等的理論計(jì)算，確定適合各自物料特性的鋼倉(cāng)形式（圖5）。對(duì)倉(cāng)錐部角度、卸料口大小和形狀、內(nèi)部襯板鋪設(shè)均做了特別的布置，并配置了倉(cāng)壁空氣炮清堵。實(shí)際生產(chǎn)證明儲(chǔ)倉(cāng)對(duì)物料的適應(yīng)性很好，倉(cāng)底卸料流暢，僅有的幾次堵料均因入倉(cāng)物料塊大所致，在實(shí)際生產(chǎn)中物料水分較設(shè)計(jì)值要小。倉(cāng)壁空氣炮使用頻率較小，通常僅在清堵時(shí)配合使用。

圖5 原料調(diào)配倉(cāng)的針對(duì)性設(shè)計(jì)

倉(cāng)底卸料采用板喂機(jī)和定量給料機(jī)聯(lián)合卸料的方式，板喂機(jī)和秤之間通過(guò)PID控制回路實(shí)現(xiàn)速度匹配，定量給料機(jī)根據(jù)喂料溜子底部稱重傳感器檢測(cè)到的下料量來(lái)控制板喂機(jī)速度，以維持穩(wěn)定的中間溜子內(nèi)料量，避免溢料或者空料。

5.3 生料粉磨及廢氣處理

生料粉磨系統(tǒng)為兩套LM56.4型輥磨，干基能力400t/h，烘干熱源來(lái)自窯尾和窯頭混合熱風(fēng)（～315℃），經(jīng)由增濕塔降溫處理后（250～260℃），入生料磨用于烘干（圖6）。

兩套粉磨系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，布置緊湊，占地面積小，粉磨效率高，電耗低，系統(tǒng)粉磨電耗15.2kWh/t（平均），優(yōu)于合同電耗18.8kWh/t。

窯尾廢氣處理由兩套系統(tǒng)組成（增濕塔、袋收塵器、尾排風(fēng)機(jī)）。針對(duì)當(dāng)?shù)卦剂纤指摺⑸夏ズ兔耗ズ娓伤锜崃看蟮奶攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)將窯頭廢氣引入窯尾廢氣處理系統(tǒng)，在高溫風(fēng)機(jī)后與窯尾廢氣混合入增濕塔降溫處理。生料磨運(yùn)行時(shí)全部廢氣引入磨內(nèi)烘干，生料磨停磨時(shí)全部廢氣經(jīng)增濕塔降溫后進(jìn)入窯尾袋收塵器凈化處理，再由尾排風(fēng)機(jī)排入大氣。窯尾袋收塵器正常生產(chǎn)排放濃度≤5mg/m3（標(biāo)）。

增濕塔設(shè)有旁路系統(tǒng)，廢氣無(wú)需降溫時(shí)可由旁路系統(tǒng)直接引入下游設(shè)備，減少運(yùn)行阻力。

5.4 生料均化庫(kù)及入窯喂料

本項(xiàng)目生料均化庫(kù)采用天津院自主開發(fā)設(shè)計(jì)的TP-3型控制流均化庫(kù)，規(guī)格2-?20m×65m，有效儲(chǔ)量2×20 000t。

生料庫(kù)內(nèi)部被分成7個(gè)“子庫(kù)”，在一個(gè)充氣周期內(nèi)7個(gè)卸料區(qū)的充氣時(shí)間是遞減的，因此7個(gè)“子庫(kù)”在一個(gè)卸料周期內(nèi)也分別遞減，從而實(shí)現(xiàn)了生料層既能垂直切割又能縱向滑動(dòng)混合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生料庫(kù)內(nèi)成分均衡穩(wěn)定（圖7）。均化后的生料經(jīng)由菲斯特秤計(jì)量后，通過(guò)提升機(jī)喂入窯尾雙系列五級(jí)預(yù)熱器的C2旋風(fēng)筒上升管道。

實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，生料庫(kù)均化效果良好，出庫(kù)生料LSF標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.78。

5.5 燒成系統(tǒng)

燒成系統(tǒng)采用了天津院自主研發(fā)設(shè)計(jì)的雙系列低壓損五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器、?6.0/6.4/5.8m×90m尾端擴(kuò)大回轉(zhuǎn)窯和IKN篦冷機(jī)。系統(tǒng)熱交換效率高，熟料熱耗低。實(shí)際生產(chǎn)中C1出口溫度～315℃，C1出口負(fù)壓～-5 100Pa，C5-1、C5-2生料入窯分解率平均值分別為91.28%、91.10%，熟料熱耗考核值為2 930kJ/kg熟料（使用劣質(zhì)褐煤LCV），合同熱耗保證值為3 022kJ/kg熟料。

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原燃料水分高的特點(diǎn)，預(yù)熱器設(shè)計(jì)為四、五級(jí)切換模式；旋風(fēng)筒采用多心270°大包角，大偏心蝸殼形式，分離效率高，運(yùn)行阻力??；旋風(fēng)筒內(nèi)部設(shè)有耐熱鋼制作的分片懸掛式內(nèi)筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便安裝和拆卸；采用天津院研發(fā)的新型撒料盒，加強(qiáng)了生料分散效果，提高了熱交換效率；C1料管采用雙道鎖風(fēng)，減少了系統(tǒng)的漏風(fēng)，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)熱耗（圖8）。

圖6 生料粉磨系統(tǒng)

圖7 生料均化模擬

圖8 雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器

圖10 三次風(fēng)分管道

圖9 分解爐分級(jí)燃燒

圖11 IKN KIDS系統(tǒng)

分解爐直徑?9m，爐高76m，料氣在分解爐和鵝頸管內(nèi)停留時(shí)間～7s，大的分解爐的容積、長(zhǎng)的氣體停留時(shí)間保證了料氣的熱交換和入窯熱生料的分解率。

采用分級(jí)燃燒技術(shù)，控制NOx排放（圖9）。

三次風(fēng)入分解爐形式由“對(duì)撞式”改進(jìn)為“旋流式”（圖10）?！靶魇健比物L(fēng)與噴騰流窯氣的復(fù)合流促進(jìn)了熱生料在分解爐爐內(nèi)的充分分散。

回轉(zhuǎn)窯規(guī)格?6.0/6.4/5.8m×90m，尾端擴(kuò)大，在窯產(chǎn)量10 500t/d時(shí)，窯速控制在4.3r/min左右，此時(shí)窯填充率13.3%，窯單位容積產(chǎn)量4.87t/m3·d。

篦冷機(jī)采用IKN中置輥式破碎機(jī)的懸擺式冷卻機(jī)（Pendulum Clinker Cooler）。篦床在輥式破碎機(jī)前后分為兩段，面積250m2，第一段篦床由兩套液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，第二段篦床由單套液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)產(chǎn)量10 500t/d時(shí)，篦冷機(jī)單位面積產(chǎn)量42t/m2·d。

IKN采用的KIDS（Clinker Inlet Distribution System）技術(shù)保證了熟料在篦床上的均勻分布。第一段篦床在篦冷機(jī)入料口共有9排固定篦板，整體呈15°斜坡布置，固定篦板兩側(cè)使用耐火材料澆注成倒V形狀，澆注臺(tái)高～750mm（圖11）。從第10排至輥式破碎機(jī)前第81排篦板，整體呈2°斜坡布置，采用2排固定篦板加1排活動(dòng)篦板的布置方式。

冷卻風(fēng)從固定篦板狹縫水平吹出，冷卻熟料的同時(shí)促進(jìn)熟料前行。熟料在前行中向兩側(cè)擴(kuò)散，在第10排及以后活動(dòng)篦板的推動(dòng)下，逐步形成全篦床均勻穩(wěn)定的料層，滿產(chǎn)運(yùn)行時(shí)熟料層厚度～500mm。均勻穩(wěn)定的料層有利于提高二次和三次風(fēng)溫，從而獲得盡可能高的冷卻機(jī)效率。

第二段篦床共41排，前4排固定篦板呈15°斜坡布置，后37排交叉布置篦板呈2°斜坡布置，同樣采用2排固定篦板加1排活動(dòng)篦板的布置方式。

一段篦床底部設(shè)有漏料回收TDE輸送系統(tǒng)，二段篦床底部由漏料溜子直接送入熟料拉鏈機(jī)。

篦冷機(jī)滿產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，冷卻配風(fēng)量為2.0m3（標(biāo)）/kg熟料，冷卻機(jī)效率～72%。

5.6 煤粉制備

原煤粉磨采用兩套LM 28.3型輥磨（圖12），干基能力35t/h。

圖12 煤粉制備系統(tǒng)

針對(duì)褐煤揮發(fā)性高的特性，設(shè)計(jì)中煤磨烘干熱風(fēng)取自氧含量較低的窯尾廢氣，窯尾高溫廢氣經(jīng)電收塵器除塵處理后由加強(qiáng)風(fēng)機(jī)引入煤磨系統(tǒng)烘干。同時(shí)針對(duì)煤磨車間距離窯頭窯尾較遠(yuǎn)的總圖布置特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中將煤粉倉(cāng)從煤磨車間分離，布置在窯頭和窯尾附近，解決了煤粉入燃燒器長(zhǎng)距離輸送帶來(lái)的可靠性差等問題。兩套煤磨系統(tǒng)和窯頭窯尾煤粉倉(cāng)進(jìn)料可相互在線切換，切換倉(cāng)后煤粉輸送管道設(shè)有壓縮空氣清吹系統(tǒng)，確保管道內(nèi)不積煤粉，降低安全隱患。

煤磨車間采用ATEX標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。按照ATEX標(biāo)準(zhǔn)，煤磨車間各類設(shè)備被劃分為20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)由高到低防爆等級(jí)，其中煤粉輸送泵、煤粉倉(cāng)和煤粉秤為防爆20區(qū)；磨機(jī)、系統(tǒng)收塵器和煤粉輸送管道為防爆21區(qū)；原煤倉(cāng)和系統(tǒng)風(fēng)機(jī)為防爆22區(qū)。不同的防爆區(qū)對(duì)設(shè)備防爆壓力有不同的要求。

煤磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)原煤水分38%，煤粉水分12%，煤粉細(xì)度90μm≤12%。

性能考核期間原煤水分37%，接近設(shè)計(jì)值，煤磨入口熱風(fēng)溫度340℃，入口氧含量3.5%，煤磨出口溫度73℃，袋收塵器出口氧含量4.8%，煤粉水分約10%，煤粉細(xì)度90μm≤11%。

系統(tǒng)電耗 43.77kWh/t煤（d·b），合同電耗54.8kWh/t煤（d·b）。

5.7 熟料儲(chǔ)存及輸送

出篦冷機(jī)熟料經(jīng)槽式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)送入兩座? 50m×52m的熟料庫(kù)儲(chǔ)存（圖13）。熟料庫(kù)儲(chǔ)量2×90 000t，儲(chǔ)期18d。設(shè)有一座?15m×36m黃料散裝庫(kù)和一個(gè)?7m×18m熟料散裝倉(cāng)。

圖13 熟料庫(kù)

熟料通過(guò)設(shè)定的卸料程序，經(jīng)Aumund弧形閥卸至庫(kù)底槽式輸送機(jī)。

庫(kù)底3條槽式輸送機(jī)輸送能力均為800t/h，卸出熟料由槽式輸送機(jī)慢速拖出，有效減小了庫(kù)底揚(yáng)塵。

熟料卸料自動(dòng)控制程序使得庫(kù)內(nèi)不同部位熟料均等卸出，避免了因局部卸料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等不均衡卸料造成熟料離析，影響下游水泥磨的穩(wěn)定生產(chǎn)。

5.8 水泥粉磨

水泥粉磨采用3套LM56.3+3型輥磨（圖14），生產(chǎn)OPC和PCC兩種水泥產(chǎn)品，生產(chǎn)能力240t/h。

圖14 水泥粉磨

水泥磨烘干熱源在停窯期間由各自的熱風(fēng)爐提供，窯系統(tǒng)運(yùn)行期間，熱風(fēng)取自窯頭高溫廢氣。窯頭廢氣經(jīng)旋風(fēng)筒降塵處理后由加強(qiáng)風(fēng)機(jī)引入水泥磨內(nèi)烘干，出磨含塵氣體經(jīng)系統(tǒng)袋收塵器收塵處理后排入大氣，排放濃度≤10mg/m3（標(biāo)）。

5.9 高壓電的設(shè)計(jì)

33kV總降壓變電站為雙進(jìn)線、三主變配置。33kV和11kV開關(guān)柜均采用施耐德中國(guó)原裝柜型，特別是33kV柜體首次采用SF6氣體絕緣柜型，該方案與常規(guī)空氣絕緣柜不同，一次方案、二次接線和布置方案等都具有一定的特殊性。

考慮到電纜路徑的選擇對(duì)項(xiàng)目成本的影響，本項(xiàng)目采用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的方案，實(shí)地考察電纜敷設(shè)路徑，當(dāng)面與業(yè)主溝通盡量使用已有的建筑物，最終在保證設(shè)計(jì)進(jìn)度的同時(shí)，節(jié)省外線電纜鋼支柱300多根，并有效減少了電纜用量。

5.10 低壓電的設(shè)計(jì)

MCC柜型特色：基于BLOKSET柜型，不同于國(guó)內(nèi)抽屜式柜型占用空間大的缺陷，海德堡的柜型沒有抽屜式柜型的概念，而采用了敞開式柜型，所有元件全部排列在柜體上，通過(guò)其編碼系統(tǒng)，能夠很容易地找出某個(gè)設(shè)備，并且控制清晰明確，一個(gè)設(shè)備的全部元件都能清晰地列在柜體上。這種排布的方式省去了抽屜的空間，大大減少了空間的浪費(fèi)，在設(shè)計(jì)、調(diào)試階段十分方便。

控制系統(tǒng)IO模塊集成于MCC柜內(nèi)，不同于國(guó)內(nèi)單獨(dú)設(shè)置PLC柜，能夠省去很多根電纜，用于控制系統(tǒng)信號(hào)從抽屜柜到PLC柜子的電纜，每個(gè)設(shè)備至少會(huì)有一根；然后通過(guò)DP通訊，將所有信號(hào)傳送至位于中控室的PLC內(nèi)，大大減少了電纜用量，節(jié)省了一筆可觀的費(fèi)用；未采用馬達(dá)保護(hù)器，而采用普通斷路器加上接觸器的控制方式，可以省去很大一部分費(fèi)用。

由此可見，海德堡的柜型方案比抽屜柜方案更能節(jié)省費(fèi)用，是一種很好的設(shè)計(jì)。

5.11 DCS過(guò)程控制程序的設(shè)計(jì)

海德堡項(xiàng)目由于其嚴(yán)格的自動(dòng)化要求，在設(shè)計(jì)階段為滿足其復(fù)雜的邏輯控制要求，一共設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)3萬(wàn)多點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同類型水泥廠。

其中，在全廠大量投入使用PID自動(dòng)控制，減少操作員工作量，使系統(tǒng)運(yùn)行更為穩(wěn)定，工業(yè)生產(chǎn)更為智能化。

（1）自動(dòng)控制尾煤喂料量

通過(guò)設(shè)定分解爐出口溫度，自動(dòng)控制尾煤喂料量。分解爐出口溫度PID控制界面如圖15。

（2）自動(dòng)調(diào)節(jié)頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

通過(guò)設(shè)定窯門罩壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)頭排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。窯門罩壓力PID控制界面見圖16。

（3）自動(dòng)調(diào)節(jié)ID風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速

通過(guò)設(shè)定C1出口壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)ID風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

（4）自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水系統(tǒng)回水閥開度

圖15 分解爐出口溫度PID控制界面

圖16 窯門罩壓力PID控制界面

通過(guò)設(shè)定增濕塔出口溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水系統(tǒng)回水閥開度，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)增濕塔噴水量。增濕塔出口溫度PID控制界面見圖17。

圖17 增濕塔出口溫度PID控制界面

圖18 冷卻風(fēng)機(jī)配風(fēng)控制界面

（5）提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率

全廠2臺(tái)原料磨、2臺(tái)煤磨、3臺(tái)水泥磨全部引入主要運(yùn)行參數(shù)的PID控制回路，有效減少了人為操作失誤，提高了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率。

a通過(guò)磨內(nèi)壓差自動(dòng)控制磨機(jī)喂料量；

b通過(guò)喂料量自動(dòng)控制磨機(jī)噴水量；

c通過(guò)喂料量自動(dòng)控制磨機(jī)助磨劑噴入量；

d通過(guò)系統(tǒng)收塵器出口流量計(jì)讀數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

e通過(guò)磨機(jī)出口溫度自動(dòng)控制熱風(fēng)加強(qiáng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

f通過(guò)磨機(jī)出口溫度自動(dòng)控制循環(huán)風(fēng)閥開度；

g通過(guò)磨機(jī)出口溫度自動(dòng)控制冷風(fēng)閥開度；

h通過(guò)磨機(jī)入口負(fù)壓控制循環(huán)風(fēng)閥開度；

i入磨皮帶檢測(cè)到有鐵自動(dòng)增加磨機(jī)噴水，穩(wěn)定料床；

j磨機(jī)本體振動(dòng)報(bào)警自動(dòng)調(diào)節(jié)正壓和反壓以及噴水量。

（6）篦冷機(jī)全自動(dòng)控制系統(tǒng)

a根據(jù)窯喂料能力大小，篦冷機(jī)冷卻配風(fēng)預(yù)設(shè)定12檔配風(fēng)量。通過(guò)窯喂料量自動(dòng)控制14臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)各自的風(fēng)量，各風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)量自動(dòng)調(diào)整其轉(zhuǎn)速。冷卻風(fēng)機(jī)配風(fēng)控制界面見圖18。冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)PID控制界面見圖19。

b在計(jì)算模式下，根據(jù)不同喂料量以及1室風(fēng)機(jī)出口壓力，自動(dòng)調(diào)節(jié)篦冷機(jī)一段篦速，連鎖調(diào)節(jié)二段篦速。篦冷機(jī)篦速調(diào)節(jié)控制界面見圖20、21。

圖19 冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)PID控制界面

圖20 篦冷機(jī)篦速調(diào)節(jié)控制界面-1

當(dāng)篦床上由于熟料過(guò)多，導(dǎo)致工作壓力超過(guò)報(bào)警值時(shí)，跳過(guò)篦速表的計(jì)算數(shù)據(jù)，直接按照負(fù)載模式計(jì)算得出的數(shù)據(jù)給定篦速，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。負(fù)載模式篦速控制界面見圖22。

（7）燃油系統(tǒng)

通過(guò)給定噴油量，自動(dòng)控制球閥開度。燃油量PID自動(dòng)控制界面見圖23。

圖21 篦冷機(jī)篦速調(diào)節(jié)控制界面-2

圖23 燃油量PID自動(dòng)控制界面

（8）聯(lián)合水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)

a通過(guò)給定管道壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵頻率。

b通過(guò)液位自動(dòng)控制水泵啟停。

（9）空壓機(jī)站自動(dòng)控制系統(tǒng)

通過(guò)主管道壓力自動(dòng)控制空壓機(jī)啟停。

（10）輔傳自動(dòng)轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)

通過(guò)設(shè)定所需轉(zhuǎn)窯間隔時(shí)間及角度，實(shí)現(xiàn)定時(shí)轉(zhuǎn)窯。

（11）自動(dòng)填倉(cāng)

通過(guò)設(shè)定調(diào)配倉(cāng)倉(cāng)重，自動(dòng)連鎖原燃料取料系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)啟停，實(shí)現(xiàn)定量填倉(cāng)。

（12）Route功能

根據(jù)海德堡要求，首次引入Route控制功能。通過(guò)Route功能，可將每一種操作路徑清晰地顯示出來(lái)，方便操作員選擇和在線切換。如本項(xiàng)目三臺(tái)水泥磨所生產(chǎn)的水泥可分別通過(guò)三臺(tái)斗式提升機(jī)輸送至三個(gè)水泥庫(kù)內(nèi)，總共有21種選擇入庫(kù)的路徑，操作員可根據(jù)生產(chǎn)所需，通過(guò)Route界面清晰準(zhǔn)確地進(jìn)行選擇或者在線切換。Route的操作界面見圖24。

圖22 負(fù)載模式篦速控制界面

圖24 Route操作界面

6 結(jié)語(yǔ)

P14萬(wàn)噸生產(chǎn)線目前穩(wěn)定運(yùn)行在10 500t/d左右，各項(xiàng)運(yùn)行性能指標(biāo)優(yōu)異，總體上已經(jīng)達(dá)到并超出了設(shè)計(jì)目標(biāo)。從目前運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)來(lái)看，熟料線還存在一定的提產(chǎn)空間，這不僅源于可靠的設(shè)備質(zhì)量，更來(lái)自于合理的工藝流程和方案、獨(dú)具針對(duì)性的設(shè)計(jì)、對(duì)項(xiàng)目技術(shù)特殊性的深入了解和把握。相信在后續(xù)的提產(chǎn)調(diào)整和磨合后，生產(chǎn)線的各項(xiàng)性能指標(biāo)必將達(dá)到一個(gè)新的更優(yōu)的水平，成為Indocement公司標(biāo)桿項(xiàng)目。■

TQ172.8

A

1001-6171（2017）06-0040-10

2017-07-18； 編輯：呂 光