“基于智能化控制的鍋爐制粉提效”系統研究與應用

姚健

（開灤集團實業發展有限責任公司，河北 唐山 063003）

為了提高A公司鍋爐制粉效率，解決人工清堵的安全隱患，隨著環保要求的日益嚴格，為了確保煙塵排放穩定達標，提高產能輸出率和企業形象，降低設備處理空耗浪費，A公司決定對鍋爐進行智能化控制制粉提效改造。

一、概況

落煤管為鋼制料斗，料斗為圓錐體結構，下部安裝有橢圓彎頭落煤管，上部原煤經彎頭處進入磨煤機。

因落煤管內輸送介質為：原煤，當含水率高粘接性較強的時候，落煤管到出料彎頭段經常形成粘煤、堵煤等問題，因斷煤和出料量小而造成磨煤機空轉，直接影響后續的產能輸出和設備出力空耗浪費等問題，為解決粘料、堵料問題經常采取人工清堵，時間長見效慢，且存在潛在的安全隱患；經技術人員現場勘察和分析，以下這些情況是造成原料倉堵塞的主要原因。

1.落煤管上部為大孔徑鋼結構，下部為變徑體鋼結構，由于落煤管的上部口徑大，而下部變徑管體內徑變小，使原煤流動緩慢，以及彎頭管體的內壁容易粘煤等因素，原料通過時流速變緩，阻力增大，容易產生積煤和粘煤，從而造成堵煤斷流。

2.受煤質含水率和季節性降雨的因素，當煤的含水率高團聚性增大時，堵塞隨即發生。

3.粘煤、堵煤情況主要集中在彎頭到磨煤機入口段位置，尤其彎頭部位粘煤堵煤嚴重。

針對以上這些問題，為了保障落煤管下料通暢，如在落料管和磨煤機入煤口之間加裝：智能可視清堵輸送系統，變被動清堵為主動清堵，可以很好地解決粘煤堵煤問題，保障輸送通暢，同時可以實時監測輸煤管內部的輸送情況和監控管內溫度，對輸煤管在各種煤質下的輸送起到科學調配的效果。

二、改造方案

改造區域范圍：落煤管和磨煤機入口段整體改造。

（一）改造內容

1.從原有落煤管彎頭出料套筒外側進行加裝，原有彎頭出料套筒以上安裝智能可視清堵輸送系統。

2.彎頭出料筒上部焊接延長筒體300mm,延長后增加一個反法蘭，以便于和清堵機銜接。

3.智能可視清堵輸送系統入口內徑：700mm，長度為：1000mm左右，有效清堵長度1500mm。

（二）智能可視清堵輸送系統結構形式。

1.采用渦刀沿倉壁180°往復回轉，渦刀不斷清理筒壁積煤的同時，對筒體內原煤有一個整體的渦旋向下推力，在渦旋推力的作用下，筒體內物料強制性的流向磨煤機入口。

2.測溫系統位于設備的端部，分為上中下三個監測點，實時將落煤管內部溫度傳送至現場人際界面，并預留與工廠集控系統DCS或PLC遠程信號接口（支持MODBUS協議，電流信號4-20MA），方便遠程工程師站或生產管理系統實時觀測落煤管內部溫度。同時可通過智能人機界面實時將數據傳輸至企業云管理系統，并可通過互聯網智能終端如手機APP等在線觀測，對落煤管內的溫度進行實時報送，以便以判斷原煤的干燥情況，如落煤管內部溫度異常會及時發出報警信號通知工作人員及時處理。

3.可視監控系統安裝在設備的上部，監視系統對煤管內原煤的流量和輸送情況進行可視傳輸和智能報送。可視圖像監控系統采用海康威視紅外攝像裝置，并配備防爆風冷系統使整機工作更安全穩定，實時將落煤管內部圖像信息傳送至工廠集控值班室，并可通過互聯網智能終端如手機APP等在線觀測，使工作人員能實時觀測落煤管內部物料運轉情況。

4.溫測數據和可視數據實時在線傳輸，并儲存在系統的電氣終端。

5.智能可視清堵輸送系統運行方式為：智能人機界面+智能傳感器+變頻調速＋就地＋自動（定時運轉）＋遠程控制+智能移動終端測控。

6.清堵機安全連鎖保護。

（1）清堵機配備扭力測控系統，實時探測清堵機回轉軸扭力大小，如回轉軸扭力超出設定范圍，清堵機將自動按照設定值反轉，安全保護清堵機運轉。

（2）清堵機整機安裝連鎖報警裝置，即清堵機卡料或負載過大，以及潤滑油路出問題都會發出報警信號，同時將報警信息以文字形式出現在清堵機人機界面上，便于值班人員及時發現問題解決問題。

三、改造后的效果

（一）整體改造后可確保落煤管下料通暢，大大提高原煤的輸送能力，和消除粘煤、堵煤引起的停機疏通等問題，降低工人的勞動強度及消除人工清堵時存在的人身安全隱患，從根本上保障下游設備的滿載出力，減少設備空載能耗，同時對落煤管內的原煤輸送情況進行實時監測和分析，對磨煤機的科學化運行起到輔助提高的作用。

（二）實時工況可通過PC端和手機終端進行監測，對落煤管的運行情況及時掌控。