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    濮阳同力粉磨站粉煤灰计量系统技改案例
    来源:  发布时间:2015-05-21 03:12:32

    1、项目概况

        濮阳同力水泥有限公司100万吨/年粉磨站主要生产P.C 42.5水泥和P.C 32.5水泥,用粉煤灰作为混合材,与熟料共同粉磨。根据水泥品种和质量要求,粉煤灰掺加量通常控制在6t/h~54t/h范围内。改造前的粉煤灰计量系统由单管螺旋给料机和环状天平秤组成,由于使用效果不尽人意,公司对原系统进行了技术改造。为使改造收到预期效果,改造前做了充分的市场调研工作,最终选用科氏力秤粉煤灰计量系?#24120;?#23545;原系统进行改造更新。科氏力秤粉煤灰计量系统由科氏力秤、水平回转式稳流给料机和控制装置组成。该系统由合肥水泥研究设计院提供,并负责指导安装调试,改造取得令人满意的效果。以下对濮阳同力水泥有限公司粉磨站项目粉煤灰计量系统改造方案,改造前后两种不同计量系统的工艺布置、系统组成、计量原理、技术特点,以及系统改造后运行效果进行简要介绍和分析。

    2、改造前的工艺情况

        2.1系统组成及工艺布置

        改造前的粉煤灰计量系统工艺布置如图1所?#23613;?#31995;统由单管螺旋给料机和环状天平秤组成,物料通过单管螺旋给料机进入环状天平秤,控制装置根据环状天平秤的瞬时计量值与设定?#24403;?#36739;结果反馈调节给料机转速,使计量值跟踪设定值,达到按设定值控制粉煤灰掺量的目的。

        原系统采用单管螺旋给料机作为环状天平秤给料设备,为解决单管给料机结构性原因存在的给料不稳定问题,螺旋叶片采取变节距设计,同时,单管给料机呈一定倾斜角度安装。以上措施应该对克服给料过程出现冲料和跑料现象有积极作用。

        系统采用环状天平秤作为计量设备,环状天平秤?#38498;?#37325;传感器作为测量元件,通过测量秤体内物料量引起的秤体偏重,实现对秤内物料流量的计量。作为粉状物料计量设备,环状天平秤的计量精度可满足粉煤灰计量需要。

        库底出料锥斗部分设有四个充气箱,起助流作用,防止粉煤灰在库底起拱、贴壁造成下料不畅。


                         

                        图1-1  原系统工艺布置                      图1-2  原系统现场实景


        2.2、使用过程中存在的问题及分析

        从常规角度考虑,原系统的工艺布置、设备选型、以?#23433;?#21462;的相关措施,理论上讲有合理的一面,但使用效果却不理想,存在给料波动,控制失效?#20219;?#39064;,无法满足粉煤灰掺量控制要求,对产品质量和企业经济效益带来负面影响。究其原因,主要是由于给料过程不稳定,计量系统对工艺适应能力差,以及库底充气助流装置的风压、风量选配不合理造成的。

        粉煤灰是一种流动性极?#20204;?#30952;蚀性强的物料,原系统选用单管螺旋给料机作为粉煤灰计量系统的给料装?#29028;?#38590;达到稳定给料的效果,这是单管螺旋给料机的工作原理、结构特点、加工及配合精度、耐磨性能等原因所决定的。?#36865;猓?#21333;管螺旋给料机对工艺的适应能力差,粉煤灰库的料位变化、进料过程料流冲击、物料水分变化等都会影响给料过程的稳定性;原系统库?#23383;?#27969;装置的风源,风压、风量等工艺?#38382;?#36873;配和使用不尽合理也是导致使用效果差的原因。原系统采用环状天平秤作为计量设备,该计量设备对工艺条件要求比较严格,计量过程?#36164;?#29289;料水分变化影响,水分稍高时秤内转子易于沾料,影响计量精度。环状天平秤采用荷重传感器作为检测原件,测量机构位于秤体外部,?#36164;?#22806;界振动及人为因素干扰。?#36865;猓?#20986;于结构上的原因,环状天平秤在大流量粉煤灰计量领域的应用受到限制,

        由于上述原因,原系统难以实现对粉煤灰掺量进行有效控制,化验室测定粉煤灰掺量超标后,只能再通过水泥库的均化过程部分调整水泥成品质量。粉煤灰掺量超标或偏低均使该企业济效益受到影响,公司不得不决定对原系统进行改造。

    3、改造方案

        2010年6?#36335;?#35813;公司决定利用大修机会对粉煤灰计量系统施实改造,本着尽量减少停产时间的原则,在供货方密?#20449;?#21512;下,仅用两天时间即完成原系统拆除、新系统安装和调试工作,设备调试过程仅用两个小时即完成并投入正常使用。

        改造后的粉煤灰计量系统工艺布置如图1所?#23613;?#31995;统由螺旋闸阀、水平回转式稳流给料机、科氏力计量秤、控制装置、库内充气助流装置组成。稳流给料机安装在粉煤灰库下方,给料机上方设有螺旋闸阀与?#20540;?#20986;料口连接,供维护、检修用。物料经稳流给料机后进入科氏力计量秤,经计量后进入下部输送环节。


    图2-1、改造后系统工艺布置


        为保证粉煤灰从库底顺畅卸出并连续、稳定的进入给料机,对原系统?#30446;?#24213;充气助流部分做了改进。根据现场粉煤灰库的结构形式、库容和高径?#21462;?#29289;料流动?#38498;?#27700;分变化范围,以及台时产量和操作习惯等实际情况,对助流用风的风压和风量进行了合理调整,气源由罗茨风机提供。充气助流装置由多组喷嘴组成,采用多点间歇式循环喷吹工作方式,喷吹顺序、间隔时间等均通过控制装置设定,并接入用户DCS系?#24120;?#26041;便操作人员在中控室根据实?#24066;?#35201;灵活调整。以上改进基本消除了库底物料起拱、断料、沾壁现象,为实现库底稳定、流畅卸料创造了条件。

    4、改造后效果

        系统投入运行后,使用效果十分理想,达到了预期目标。改造后实现控制准?#33539;?#20248;于±1%,无冲料、跑料现象,并且流程简单、布置紧凑。同时满足生产两种水泥的配比要求,即使在低量程工作,计量与控制效果仍能达到预定指标。实现在生产P.O 42.5水泥(粉煤灰掺加量最小为6t/h)和生产P.C 32.5水泥时(粉煤灰掺加量最大为54t/h)控制准?#33539;?#30342;优于±1%。从表1及图3可以看出运行效果稳定可靠。

        注:1、粉煤灰掺加量采用耗酸值法测定

             2、取样时间间隔1小时

        表1给出了生产P.C 32.5水泥时5个批次粉煤灰掺加量控制效果的统计数据。表中磨机喂料量是?#36127;?#28151;合材在内的磨机喂料总量;粉煤灰掺量是指按工艺要求的粉煤灰掺量配比范围(26.00~27.00%)计算后?#33539;?#30340;粉煤灰掺加量,计量系统以该掺加量为设定值,计量并控制粉煤灰喂料量;粉煤灰含量化验室测定值表明,5个批次粉煤灰掺量实际控制比平均值达到26.198%,与工艺要求的配比范围相符。


                                   

                   图3-1 科氏力秤流量反馈画面(一)            图3-2科氏力秤流量反馈画面(二)

                                   

                   图3-3科氏力秤运行趋势曲线画面(一)        图3-4 科氏力秤运行趋势曲线画面(二)


        图3给出了濮阳同力水泥有限公司100万吨/年粉磨站项目科氏力秤粉煤灰计量系统运行趋势显示画面。通过数据和运行效果表明,系统改造收到令人满意的效果。粉煤灰掺加量始终按设定值连续稳定给料,?#36127;?#27809;有了冲料、跑料、断料、给料波动现象,为合理有效控制粉煤灰掺量提供了技术保障。

    5、结束语

        濮阳同力水泥有限公司100万吨/年粉磨站项目粉煤灰计量系统改造案例表明,要实现粉煤灰掺量准确计量和定量控制,不仅要有理想的技术和装备,还要有与之相配套的工艺条件和切实可行的工艺解决方案。计量系统要适应粉煤灰流动?#38498;謾?#30952;蚀性强的特性,具有给料稳定、计量准确、响应速度快、可靠性高的特点。与此同时,必须充?#31181;?#35270;相关工艺条件对计量过程的影响及应对措施,如粉煤灰容重、细度、水分等物理特性对计量系统的影响;粉煤灰进库/?#36136;?#20135;生的冲击力对计量系统的影响;实现库/?#20540;?#31283;定、流畅卸料的技术措施和具体方案;库/?#20540;字?#27969;装置的选配和布置,及与之相关的风源、风压、风量等技术?#38382;取4送猓?#31185;学管理和正确操作也是实现粉煤灰计量系统正常运行的条件。例如:粉煤灰吸湿性强,受潮后流动?#21592;?#24046;,易于发生物料?#25925;?#36215;拱或板结贴壁,因此,要求停产检修前必须将库内粉煤灰清空用完,储库要保持为计量过程提供新鲜物料的状态;储库内物料要保持合理料位;要采取有效的防雨措施,严格避免库内进水?#21462;?#24635;之,只有了解工艺、研究工艺、掌握工艺,才能选好、用好适应工艺特点,满足工艺要求的粉煤灰计量技术与装备。







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