通過聯鎖控制降低磨機跳停的風險

趙小雷（莒縣中聯水泥有限公司，山東 日照 276528）

0 前言

隨著科技的發展和新技術、設備的更新換代，新型干法水泥生產線日趨向著自動化、智能化發展，如喂煤系統自動控制、堆取料機的遠程控制、皮帶輸送系統的聯鎖啟停等都極大的助推了水泥行業實現節能降耗、設備保障、減員增效的目標，但是總體來說，水泥企業自動化水平提升空間還很大，需要不斷的進行改進優化。我公司現有一條4000t/d新型干法水泥熟料生產線，于2010年1月投產，同年10月公司配套建設的9MW純低溫余熱發電系統順利實現并網發電。生產線窯尾配套采用W6-2×39No31.5F型高溫風機，轉子直徑為3.15 m，處理風量86000000m3/h，電機功率為2600kW，額定電流538A。

1 存在問題

自生產線投產后高溫風機一直運行比較穩定，但隨著余熱發電建成投入運行以后，高溫風機電機電流開始出現波動的情況。通過一段時間的調整，發現高溫風機長時間運行后，在高溫風機進出口管道斜坡、窯尾鍋爐出口管道與高溫風機進口連接處（見圖1）、以及增濕塔進出口閥門等處長時間沉降和堆積的高溫粉塵瞬間塌落造成入高溫風機氣流阻力增大，風機葉輪過載，風機出現轉速下降、電流升高的現象，具體哪一個部位存在堆積塌料現象，需要繼續分析研究。正常生產情況下，高溫風機轉速給定800r/min，電流穩定在465A左右，當高溫風機波動時，電流可到550～560A，最大可波動到650A。當高溫風機電流波動時，生料入磨熱氣流發生嚴重紊亂、供風不足，最終導致磨內粉狀物料過多來不及排出，造成磨機振動跳停，因此高溫風機的波動嚴重影響了原料磨的安全穩定運轉。

圖1 高溫風機進口和鍋爐出口管道

高溫風機電流波動造成原料磨機跳停的過程見圖2，某日21:19:37系統管道積灰造成的塌料使高溫風機電流波動至高點601A，此時，原料磨操作員來不及進行調整造成原料磨震動高主電機跳停，之后通過操作員手動操作抬輥和降選粉機轉速，待磨主電機重新開啟后進行喂料過程，隨著磨況逐漸穩定，選粉機轉速調整至正常水平。這一重新開磨的過程一般持續20min，雖然時間不長，但是磨機跳停的頻率不好掌握，多的時候一天磨機跳停3次，這嚴重影響了入窯生料的穩定，給生產帶來較大隱患。

圖2 高溫風機電流波動造成跳磨

2 解決措施

經過長期的摸索，我們找到了一種可以減少原料磨跳停的方法，每隔10h對原料磨進行調風止料空磨處理，通過調整系統風量變化，有針對性的放走管道積灰，消除造成高溫風機波動的隱患，大大降低了原料磨跳停的頻率。但是在實踐的過程中常常會遇到新的問題，這種方法不能完全避免原料磨的跳停，經常發生在空磨處理后時間不長就再次發生高溫風機電流波動、原料磨跳停的事件。

因此，在經過推理討論和長期生產實踐檢驗后，我們確定了高溫風機電流波動對原料磨況影響的電流限值，通過這個限值和原料磨自動抬輥、選粉機降轉等參數進行聯鎖控制。當高溫風機電流波動到這個限值時，通過抬輥、降低選粉轉速等系列操作，促使磨內粉狀物料及時排出，避免磨內通風不暢、導料層不穩定引起磨機震動高跳停的解決方案。該方案于2019年8月停窯期間實施，9月系統開機后投入使用，在生產實踐通過對聯鎖裝置的參數不斷優化，使得窯磨系統處于連續穩定的運行狀態。

運行曲線見圖3，當管道積灰產生塌料，造成高溫風機電流波動至510A以上時，由于連鎖裝置的作用原料磨開始抬輥，同時選粉機轉速降低至102000r/min，同時進行語音報警，經過約3min穩定運行后，磨機震動無明顯變化，由操作員進行手動落輥研磨并將選粉機提高到正常水平，實現了原料磨的連續安全運轉。

圖3 電流510 A自動調節過程

圖4 電流537 A自動調節過程

如圖4所示，高溫風機電流波動至537A時，原料磨研磨壓力降低，原料磨實現自動抬輥的同時，選粉機轉速自動減轉速至1200r/min，約3min待磨機震動穩定后，選粉機轉速由操作員手動恢復正常水平，在此過程中，原料磨始終保持高產狀態，保證了安全穩定運行。

如圖5所示，高溫風機電流在短時間內出現兩次明顯波動，電流分別波動到515A和525A，由運行曲線可以看到聯鎖裝置均能發揮自動調整的作用，并且調整前后原料磨況沒有發生變化，始終保持穩定運行的狀態。

圖5 短時間電流出現多次波動時的調節

通過長期的觀察和驗證，該聯鎖程序的設置可以有效降低高溫風機電流波動造成原料磨震動高跳停的風險。

3 總結

本方法的運用實現了生料磨的連續運行，避免了原來每天最少兩次約30min的止料空磨，保證了系統的穩定運行，降低了磨機系統因為塌料造成突然振動甚至跳停對設備的沖擊傷害，降低了生料磨的操作難度、有效減少了磨機跳停次數，同時也可以避免現場打廢渣倉、清料，降低了現場工人的勞動強度，減少了原料磨系統空開時間，初步統計每天至少可增加200t以上的生料產量。

該解決方案是在現階段生產實踐的基礎上總結出來的，因此在沒有找到真正的塌料根源并予以解決之前，可有效解決生產中一直存在的高溫風機波動造成原料磨跳停的問題。在今后的生產中還需要繼續圍繞系統塌料問題展開攻關工作，力爭能夠從根本上解決問題。