窑尾送煤罗茨风机电流波动_罗茨鼓风机

窑尾送煤罗茨风机电流波动：DWR1.2转子秤下煤不稳的原因分析及处理方法

　　2007.No.9 我公司 5000t/d 生产线窑头、窑尾各配一台菲斯特公司 DWR1.2 喂煤转子秤, 该生产线自 2005 年 7 月投产至 2007 年年初以来, 喂煤秤运行良好。但最近一段时间, 经常出现窑尾煤秤下煤不稳甚至断煤现象, 主要表现在窑尾送煤罗茨风机电流波动大, 高低相差 40A 左右, 分解炉温度也不稳定, C1 出口 CO 含量高, 给窑的正常生产带来很大影响。后来通过公司内部多方面的努力, 并请转子秤厂家来人指导, 最终解决了煤秤波动问题, 窑台时产量得以大幅度提升。 1 煤秤不稳的现象 煤粉从煤粉仓卸出后进入转子秤转盘内, 经过转子秤称重区计量, 得到的实测值(实际下料量)反馈到控制器与给定值进行比较, 如反馈值偏低, 则转子秤转速增加, 反之降低。计量后的煤粉由 3 只送风支管通过风力送入到气力输送管路, 再由罗茨风机输送到窑头或者分解炉。由于下煤量的多少直接影响罗茨风机输送管道内的阻力, 若阻力增大, 罗茨风机电流增加, 反之电流降低, 所以从罗茨风机电流的变化就能 判断下煤量的变化情况。 1.1 转子秤实际下料量偏低造成送煤罗茨风机电流 迅速下降此工况下的风机电流趋势见图 1。 图 1 罗茨风机电流趋势图 图 1 中 AB 时间段内电流波动较小, 分解炉温度相对稳定, 说明下煤量也较稳定;CD 和 GH 两个时间段内, 电流下降很多, 转子秤实际下料量偏低, 秤体转速迅速上升(至 2400r/min 以上), 分解炉温度迅速降低; 在 EF 和 IJ 时间段内, 转子秤实际下料量又突然增大, 罗茨风机电流上升, 分解炉温度又迅速上升, 给操作上带来很大的麻烦, 窑产量也被迫降低。 1.2 转子秤实际下料量基本稳定, 但罗茨风机电流 出现大幅度波动此时工况下的风机电流趋势见图 2。 图 2 罗茨风机电流趋势图 图 2 中 bc 时间段内风机电流大幅度波动, 中控显示转子秤的实际下料量虽然较稳定, 转速也基本正常, 但是分解炉温度却缓慢下降, C1 出口 CO 含量上升, 有时为了保证分解炉温度, 被迫增加给煤量。这样一来, C1 出口 CO 含量更高, 最高达 1.2%( 正常时在0.05%左右), 不但增加了系统热损, 而且对窑尾电除尘器的安全构成极大的威胁。窑上表现为窑前温度下降, 窑主传动电流降低, 窑尾烟室负压忽高忽低, 熟料fCaO 含量高。一段时间后, 送煤罗茨风机电流又恢复正常(cd 段)。所以我们断定, 在 bc 段, 煤粉是一股一股的间断输送, 导致分解炉的喂煤量忽高忽低, 高时燃烧不完全, 产生大量的 CO。 2 煤秤波动的原因分析 从时间上看, 喂煤秤出现波动主要是从 2007 年2 月开始, 出现波动后, 我们又重新调整了秤体转子间隙, 由原来 0.45mm 调到 0.40mm, 但波动依然存在。通过进一步的检查, 我们发现造成喂煤秤波动的原因主要有以下几个方面: 2.1 煤粉仓助流系统助流不畅检查煤粉仓助流压缩空气系统, 其存在三大问 题: 1) 大多数金属助流过滤垫片都已被油污染的煤 粉堵塞, 压缩空气根本吹不进煤粉仓。 2)部分电磁阀膜片已损坏, 气流通过量降低, 压力过低, 达不到单向阀要求的最低压力, 所以压缩空 气也吹不进煤粉仓里。 3) 单向阀本身存在结构缺陷, 压力高后 ( 超过0.4MPa) 单向阀被自身锥型活塞封死, 气流进不到煤粉仓去。其结构原理见图 3。 DWR1.2 转子秤下煤不稳的原因分析及处理方法 袁启亮, 杨开展 (天瑞集团 汝州水泥有限公司, 河南 汝州

窑尾送煤罗茨风机电流波动：技术丨申克煤粉秤的改造升级实践

　　原标题：技术丨申克煤粉秤的改造升级实践

　　引 言

　　申克煤粉秤在水泥行业中有着广泛的应用，其以结构简单紧凑，性能稳定可靠的特点深受广大用户的喜爱。笔者根据多年现场使用经验，总结了一些实际使用中存在的问题，如电动机变频器一体化结构在高温季节容易出现过热的问题，电控系统因现场环境、振动引发的线路问题，输送管道阻力变化等引发的工艺系统问题，并对这些问题进行改造，本文对此做一总结。

　　申克煤粉秤使用现状

　　我公司二分公司一线4?000 t/d熟料生产线于2003年建成投产。回转窑规格为Φ4.8 m×72 m，煤粉秤为申克转子计量秤，型号为MULTICOR-K40，喂料能力为窑头0~15.3 t/h，窑尾0~23.5 t/h，计量精度为1%，已使用15年，电控系统、气路系统、工艺系统等方面的问题逐步出现。

　　1）电控系统的问题

　　DCS系统与现场秤体的控制采用点对点的方式，传入DCS系统的信号相对较少，基本信号为备妥、运行、驱动、综合故障、流量给定、反馈、故障复位等，而对于各台变频电动机的电流和实际运行频率等信号不能有效监控，当设备发生故障停车时，无法快速发现问题。特别是在夏季，环境温度达到40 ℃时，现场变频器电动机温度高达70 ℃，变频驱动电动机采用集成一体化结构的形式散热效果不佳，存在较大的运行隐患，控制系统也随设备安装于现场，出现临停故障后，需要通过申克仪表管理软件easyserver在线监测控制系统时，对于热工设备，不能快速地处理好故障，其带来的止料停窑损失是非常大的。

　　2）气路系统的问题

　　压缩空气压力波动，当压力低于设定值0.25 MPa后，对空气轴承的保护造成秤的保护停车。在压缩空气管网中，由于袋收器气缸漏气、管路泄压等引发的短时间压缩空气压力低的问题时有发生，从而造成秤的保护停机。

　　3）煤粉秤产生波动的问题

　　在生产运行中，受煤粉仓压变化、煤粉下料特性、管道输送阻力变化的影响，罗茨风机的电流存在约3~4 A的波动，从煅烧窑况分析也明显反映出了煤粉量的波动，特别是头煤的波动，给煅烧带来非常大的影响。

　　采取的措施

　　2.1　电控系统改造

　　将原来变频器、电动机和控制系统的一体化结构改为分体式结构，通过线路改造将申克秤的控制系统和变频器移至环境较好的电力室。增加两台外置的ABB变频器ACS550直接控制预给料机电动机和测量电动机。并修改相应的DCS程序，增加变频器直接驱动模式，在申克秤有问题或其他紧急情况下可实现中控“一键切换”为变频直接驱动模式，避免因秤的问题导致停窑事故的发生。修改后的系统框图见图1（图中只标识预给料机部分图纸）。改进后的现场照片见图2。

　　图1　修改后电控系统框图

　　图2　改进后电控系统现场照片

　　2.2　气路系统改造

　　为解决压缩空气压力波动造成秤保护停机的问题，在秤体所在压缩空气支路增加储气罐，通过储气罐的缓冲作用减少压力波动。同时在管网主要支路增加压力监测节点，并将此信号远程送到DCS系统并形成历史曲线，便于监测并迅速发现故障点，保障设备安全运行。

　　2.3　煤粉秤产生波动的分析与处理

　　煤粉称重输送系统是由煤粉称重仓、圆盘给料机、科里奥利秤、输送风机（罗茨风机）和煤粉输送管道等设备组成。每一个环节的设备都可能影响整个输送系统的稳定。另外，煤粉的属性（水分、残余、密度等）也会影响系统的稳定。煤粉秤产生波动的分析见表1。

　　表1　煤粉秤产生波动的分析

　　以上故障现象，我公司申克秤在运行过程中均有发生，下面以我公司近期发生的案例进行分析。A线窑头申克煤粉秤的给定与反馈流量跟踪效果显示较好，但是设定流量在8~12 t/h时，罗茨风机电流却存在较大的周期性波动，约3~4 A，见图3。

　　图3　罗茨风机电流波动

　　通过在线监测秤的称重负荷，曲线比较平稳。给料机转子测量稍有磨损，但根据罗茨风机电流周期波动的特点分析，判定为非主要原因。通过easyserver软件修改控制参数后有一定效果，但并未解决问题，判定为非主要原因。接下来重点分析管道阻力变化的情况，窑头煤粉输送管道为长约70 m的水平管道，煤粉的水平气力输送依照其在竖直方向上的浓度差异大致可以分为稀相输送（又称为稳流输送）和双相输送。随着煤粉浓度的进一步加大，当管道阻力发生变化后，在某个值时会使系统转变为脉冲输送且呈现周期性的振荡状态，引起罗茨风机电流周期性波动。随后现场检查发现，窑头燃烧器连接的圆形软管变形（见图4），更换后，罗茨风机电流波动由3~4 A降低到1~2 A，从煅烧窑况分析也明显反映出了煤粉量的稳定，周期性波动振荡的问题得以解决（见图5）。

　　图4　燃烧器连接软管变形

　　图5　更换软管后罗茨风机电流

　　应用效果

　　（1）在正常情况下，使用申克秤的流量控制模式，在申克秤有问题或其他紧急情况下可由中控一键切换到变频模式，避免因秤的问题导致停窑事故的发生。由于外置变频器具有直观的可视化参数界面，便于观测电动机的运行参数和状态，也可以修改变频器的参数，极锦工方便了对设备的操作和维护。同时由于电力室内配有空调设施，环境相对较好，大锦工降低了设备的故障率。

　　（2）压缩空气的管理，保证了煤粉秤安全运行的要求，减少了气路系统问题引起的停车事故。

　　（3）通过查找煤粉秤波动的原因，提高了处理问题的能力和效率，使煤粉秤运行平稳，为煅烧提供了一个稳定可靠的环境。

　　作者单位：河北金隅鼎鑫水泥有限公司

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窑尾送煤罗茨风机电流波动：水泥窑窑头送煤风机压力波动大的原因及解决措施

　　某公司于2021年4月份更换窑头史密斯燃烧器，在使用过程中，出现了窑头送煤风机压力波动大的现象，波动范围在2000～3000Pa（正常波动范围应该在100Pa以下），送煤风机的电流也随着压力的变化而变化，但是窑头喂煤申克秤的设定与反馈却没有出现相应的波动。

　　1　出现的问题

　　窑头送煤风机压力出现了较大波动，对窑的正常煅烧造成了严重的影响。

　　1）窑尾烟室温度偏高，烧成带温度偏低，严重影响窑系统热工制度稳定。

　　2）窑产量受到较大的影响，只能维持在340t/h左右（正常生产时窑产量在390t/h）。

　　3）熟料质量波动较大，f-CaO不稳定，升重偏低（在1 200g/L以下）。

　　4）窑头负压不稳定，波动值在160Pa左右，造成窑头经常出现正压现象，窑头罩内的飞砂料从窑口鱼鳞密封处漏出，增加岗位劳动强度。

　　5）窑尾负压不稳定，在岗位清理烟室结皮时，经常出现压力较大波动，增大了清理难度和危险性。

　　6）窑门损坏。因窑头喷煤系统的不稳定，窑头负压波动较大，造成窑门损坏，重新制作窑门，加大维修人力、物力。

　　7）增加熟料标煤耗与电耗。因熟料产量的降低和热工制度的波动，导致熟料的电耗与煤耗的增加。

　　2　查找原因

　　窑头送煤风机压力波动大的现象是在更换完窑头史密斯燃烧器以后才出现的，故从燃烧器上查找原因。

　　1）怀疑燃烧器内部的送煤管道有障碍物，造成送煤风机压力波动。停窑检查燃烧器头部喷煤口与软连接的进风口，未发现安装时内部有遗落的杂物；经过燃烧器厂家全面检查后，也未发现影响送煤波动大的因素。

　　2）计算是否因燃烧器送煤管道出口的截面积增大而降低送煤管道出口的风速。更换前，旧燃烧器送煤管道截面积52180mm2，送煤出口风速25m/s左右。更换后，送煤管道截面积62000mm2，出口风速22m/s左右，远远小于旧燃烧器出口风速，所以造成窑头送煤风机压力波动大。

　　3　解决措施

　　在无法改变燃烧器本身送煤管道出口截面积的情况下，只能增加送煤风机的风量，提高送煤管道出口的风速，才能保证窑头送煤风机压力不出现波动。

　　罗茨风机房内共有3台风机，都不是变频控制的，其中75.06供窑头使用，75.07备用（窑头与窑尾均可以使用），75.08供窑尾使用。将75.07风机电动机改造为变频器控制，开启管道阀门，运行75.07风机给窑头送煤管道内补充风量，根据窑头送煤风机压力的变化趋势来增加75.07风机的转速，随着75.07风机转速的增加，送煤管道内的压力逐渐上涨，压力的波动值也慢慢减小，最终75.07风机电动机转速增加到510r/min时，送煤管道内压力达38.8kPa，窑头送煤管道内压力波动值变为平稳，波动范围在100Pa以内。

　　4　结束语

　　采取以上解决措施后，窑头送煤风机再没有出现压力波动大的现象。由于送煤风机压力的稳定，使窑产量有所提高，喂料量在400t/h左右，降低了岗位的劳动强度，使窑系统安全、稳定运行。

窑尾送煤罗茨风机电流波动：熟料地坑冲料的操作应急预案

　　一、目的

　　为了有效减少或者杜绝熟料地坑冲料带来的人身安全事故及设备运行安全事故，避免财产损失及人员伤亡，特制定本预案措施及事件的处理。

　　二、防止熟料地坑冲料的操作控制要求

　　1、由于该台窑较短，篦冷机较短，物料通过速度较快，特要求中控操作员精心操作，勤观察回转窑画面的每个工艺参数，当出现以下几种情况立即从操作上采取相应措施避免地坑冲料的发生。

　　序号

　　可变原因

　　现象

　　操作处理措施

　　系统塌料

　　系统负压突然增大

　　窑系统正常运行中，当系统负压突然增大，分解炉出口压力从正常值波动到1600pa，立即将窑速调整到1.5转，并将产量降低最低，调整尾煤用量，将篦冷机推动速度调整到最慢，待系统稳定后逐步恢复产量；当分解炉出口压力波动大于1600pa，立即降低窑速到1.0转以下、降低篦冷机推动速度，观察斜拉链摄像头，若满斗应将篦冷机停止，再次将窑速降低0.5转，同时止、料尾煤，适当调整风量，控制窑头燃烧状况，系统恢复后投入生产。

　　窑头罩斜坡垮料

　　窑头负压突然增大，窑头摄像头变暗，窑尾负压及系统负压有一定波动

　　立即降慢篦速，减少窑头排风机用风，稳定窑头罩压力，当篦冷机出料量较大时，选择停止其中的2列推动油泵，等斜拉链摄像头观察物料减少、电流恢复正常后开启推动油泵。

　　熟料易烧性差

　　窑头飞砂料大，摄像头明显不清晰，三次风及系统压力相对正常值偏高

　　适当降低窑速，适当增加窑头煤，提高C5落料温度10-15°C,努力稳定窑况，避免造成系统塔料和窑内跑生料，汇报相关领导调整生料成分。

　　烟室缩口结皮

　　烟室缩口结皮，窑头摄像头反白亮，熟料f-CaO偏高，系统负压比正常值偏高

　　适当降低喂料量，降低窑速，通知现场检查清理结皮，待系统负压正常，窑况正常后逐步恢复正常运行。

　　篦冷机出现临时故障

　　推动油泵压力高，频繁跳停

　　降低窑速降低窑喂料量，联系电工调整位移行程，若不能恢复正常运行，止料，汇报部门领导，查明原因排除故障后恢复生产

　　窑头不下煤

　　窑头摄像头无煤喷入，送煤罗茨风机压力大幅下降，罗茨风机电流偏低

　　立即止料，降低窑速，将主传改为辅传运行，待窑头煤恢复正常后，重新组织投料。（若属于下煤波动，应将产量将到最低，根据窑电流，窑头摄像头调整窑速控制窑的运行，避免窜生料）

　　窑尾不下煤

　　送煤罗茨风机压力大幅下降，罗茨风机电流偏低

　　止料，通知检查煤称，降低高温风机风量，观察高温风机入口温度，若温度偏高适当开点火冷风阀，防止损坏高温风机，同时兼顾高温风机出口压力及立磨压力，避免增湿塔冒正压及立磨振动跳停（若属于下煤波动，应将产量将到最低，根据窑电流，窑头摄像头调整窑速控制窑的运行，避免窜生料）

　　旋风筒堵料

　　系统压力发生变化，尾煤及分解炉温度明显不匹配

　　尾温升高

　　立即止停止喂料、止尾煤，通知现场检查确认（并告知检查注重安全事项），若确认堵料后通知车间主任，等车间主任到现场方可清理，清理严格按照清理程序及清理应急预案进行。

　　高温风机跳停

　　窑头反火，窑头正压

　　立即降低窑速，喂料系统自动入库，尾煤连锁跳停，控制窑头负压，待检查确认开启正常后恢复生产

　　10

　　一次风机跳停或传到皮带打滑

　　火焰形状发生变化，窑电流将低，一次送风压力变小，中控噪音明显减小

　　降低窑速度止1.0，产量降低至130吨，调整用煤量，稳定窑况，当20分钟不能恢复，执行止料操作。

　　11

　　斜拉链跳停

　　触动拉绳开关，电流高，机械部位卡死

　　停止篦床，降低窑速，减少喂料，若20分钟不能恢复正常的，执行止料操作。

　　三、以上1-10项，地坑严禁进人，若岗位人员正在地坑工作，立即通知撤离，避免安全事故发生，直到隐患排除后方可进入作业。

　　四、出现以上状况应与余热发电取得联系，避免造成发电系统的其它故障。

　　五、各位操作严格执行以上操作方法及要求，若采取措施不到位造成地坑堆料，继续执行车间二级管理规定，每次考核100-200元，造成较大事故，造成停窑清理尾部积料无法生产或设备损坏，窑操降为现场巡检。

　　贵州江葛水泥有限责任公司

　　2021年1月4日

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