煤粉转子秤冲料原因分析及整改措施(精品)

2026/6/23 14:55:12来源: 管理员

内容介绍

摘 要:烧成系统头、尾煤转子秤在煤粉仓料位低、启动煤磨系统初期出现计量波动大的现象,造成烧成系统热工制度不稳定,严重影响系统能耗控制和熟料煅烧质量。排除煤粉蓬仓、煤粉计量秤圆盘给料机密封不严因素后,将原因锁定在煤粉仓内的均料装置上。整改后,新的均料装置可根据煤粉入均料装置料点位置变化,对均料装置不同方向的角度进行调整,解决煤粉入仓时与均料装置中心点对中,从而达到360°均匀下料,实现煤粉分散入仓,降低煤粉的冲击力,消除煤粉进仓引起的转子秤冲料现象。
关键词:煤粉仓 冲料 均料装置 热工制度 稳定
0 引言
仁寿县汪洋建宝水泥有限公司拥有一条设计能力3 200 t/d熟料的水泥生产线。系统配置Φ3 m ×(6+3)m管磨机磨制煤粉,设计产能22~24 t/h,配有两个煤粉仓,每个煤粉仓容量50 t。目前,该生 产线烧成系统实际产量已提升29%,煤磨系统产量在27 t/h左右。“五稳保一稳”是水泥熟料煅烧控制管理的基本原则和遵循,然而我公司窑系统头、尾煤转子秤会在煤粉仓料位低、煤磨系统启动初期出现计量波动大的现象,造成烧成系统热工制度不稳定,这种冲料现象严重影响了系统能耗控制和熟料煅烧质量。为改变此状况,公司技术人员反复研究、分析原因,最终将原因锁定在煤粉仓内的均料装置上。本文在分析煤粉转子秤冲料原因的基础上,对新的均料装置进行介绍,分析其使用效果。
01 煤粉转子秤冲料现象原因排查
煤粉转子秤冲料,有可能是煤粉蓬仓,或煤粉计量秤圆盘给料机密封不严引起的,也有可能是仓内均料装置没有表现出好的均料效果所致。
(1)煤粉蓬仓因素的排查。冲料现象多在煤磨系统启动初期出现,原以为是煤粉可能存在蓬仓,受新入煤粉冲击后而突然塌料,于是提高入磨热风风量和温度,并将出磨温度从60 ℃提高到 65 ℃,同时在煤粉仓内安装通气管道防止蓬仓。这些措施几乎没有效果。
(2)煤粉计量秤圆盘给料机密封不严因素的排查。检查煤粉计量秤圆盘给料机密封,采用塞尺测量密封叶片三方间隙,结果均在0.2~0.3 mm范围,满足密封要求。
(3)仓内均料装置效果差因素的确定。在煤粉仓库容一定的情况下,煤磨系统可实现停机避峰和维护保养。当煤粉实际储量小于库容 的50%时,煤磨系统就须开启新一轮的生产,这种生产周期性强,管理十分方便。然而,煤磨系统启动初期总有冲料现象发生。分析认为,煤磨系统启动初期,煤粉仓料位低,新磨制的煤粉从仓顶进入仓内,料面低落差大,冲击到料面时对仓内料面的压力大,从而引起转子秤冲料且持续时间较长。煤粉转子秤冲料现象一旦发生,烧成系统热工制度必然紊乱。分析认为,均料装置在入料口与料面距离大时,均料效果不佳。图1中蓝色曲线为头煤转子秤计量从8.3 t连续上涨至8.6 t,绿色曲线为罗茨风机压力从21.0 kPa连续上涨至22.5 kPa,头煤转子秤计量反馈与罗茨风机压力同步上涨。

图1 改造前冲料时头煤转子秤计量与罗茨风机压力波动

02 煤粉转子秤冲料现象带来的连锁反应分析
(1)为了降低煤粉转子秤冲料对窑系统影响程度,保证烧成系统热工制度稳定,只好将煤粉仓重控制到30 t以上,缩小入料口与料面的距离,这却缩短了煤磨系统停机避峰时间,也给煤磨系统定 检带来困扰。
(2)头煤转子秤冲料时,短时出现煤粉燃烧不完全,烟室温度急剧升高,严重时窑尾结皮,窑内结圈,引起窑内通风不畅,最终影响熟料质量;头煤转子秤一旦发生冲料,每次都存在NOx瞬时值 升高,持续时间大约在10 min左右,既增加脱硝成本(见表1所示),又加大了排放控制的难度。

表1 冲料时NOx瞬时值上涨和脱硝成本增加

(3)尾煤转子秤冲料时,分解炉温度波动大,煤粉不完全燃烧带入C5旋风预热器,造成C5 旋风筒下料管持续高温、加剧结皮,严重影响安全运行;分解炉会出现局部高温,造成结皮。不来煤时,分解炉温度持续下降,入窑物料分解率降低,增加窑的煅烧负荷,严重时必须采取减产来稳定分解炉温度。这会导致热工制度十分不稳,严重影响熟料煅烧的稳定性。
(4)窑头、窑尾煤粉转子秤冲料时,为了避免断煤,会造成燃料喷入过多,从而增加单位熟料对煤粉的消耗,造成熟料成本上涨。
03 优化改进措施
将煤粉仓重控制到30 t 以上,只是权宜之计;整改煤粉仓内均料装置,才能解决根本原因。改造前煤粉仓内部缓冲均料结构如图2所示。从图2可以看出原有仓内下料均料装置是由4 块角度为160°的折弯钢板自上而下组合而成,四边是由4根角钢焊接的支撑框架;当煤粉通过拉链机输送到煤粉仓顶部时会从折弯钢板的任意一个方向(因为四边并未封闭)向料面倾泻而来。入料口与料面的距离越大,其对料面的冲击力越大,引起转子秤冲料的程度越明显。
生产中,我们多次观察煤粉仓高料位和低料位及停煤磨和开煤磨时的煤粉冲料现象,重新设计出一套均料装置。该装置采用50°锥顶设计,当水平方向成品煤粉通过拉链机输送到煤粉仓卸料口时,煤粉被图3所示的均料器360°全方位地分散开来,以圆锥状的形式下料,改变了改造前一股料倾泻而下冲击料面的状态,煤粉入仓冲击力大大减缓。

图2 改造前煤粉仓内部缓冲均料结构

图3 改造后煤粉内部缓冲均料结构

04 优化改造后的效果
改造前后头煤转子秤设定(蓝色)、反馈(浅蓝)、送煤压力(绿色)和仓重(红色)波动曲线分别见图1和图4所示。通过对比改造前后送煤压力波幅和头煤秤计量反馈值曲线,不难发现送煤压力波幅明显减小,头煤秤计量反馈值更加稳定、较设定值偏离更小,没再出现煤粉入仓时的冲料现象。实际使用过程中,均料装置可根据煤粉入均料装置料点位置变化,对均料装置不同方向的角度进行调整,解决煤粉入仓时与均料装置中心点对中,从而达到360°均匀下料(见图5所示),实现煤粉分散入仓,降低煤粉的冲击力,消除其进仓引起的转子秤冲料现象,实际运行后的趋势图也反映出该措施效果明显。

图4 改造后头煤转子秤计量与罗茨风机压力波动

图5 均料装置的角度调整

05 结束语
通过数月运行观察,改造煤粉入仓均料装置后,煤粉仓位低时进煤引起的转子秤冲料现象不再发生,延长了煤磨定检时间;煅烧温度更加稳定,烧成系统产量、质量得到有效保障;窑内NOx瞬时升高的现象得以消除,脱硝系统运行更加稳定,节约脱硝氨水成本;窑操作员对煤秤的调整幅度减小、频次降低。解决转子秤冲料问题后,窑内没有因为冲料导致局部高温,烟室、C5下料管等处结皮明显减少,分解炉温度波动小,烧成系统热工制度稳定。
有关本文:
作者:骆 彬,骆科吉,杜 涛,薛国均,杜洪德
单位:四川省仁寿县汪洋建宝水泥有限公司

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