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2018-04-04 10:24:21 泉源:水泥人网

轮辐转子入窑生料计量取定量给料体系及其正在沂南中联水泥低能耗消费树模线中的运用_云顶集团41182222.com_云鼎娱乐网址

  鹿建森 王建民

  (合肥水泥研讨设计院固泰自动化有限公司,安徽 合肥 230051)

  择要:经由过程剖析现在几种常用的入窑生料计量控制系统的好坏,针对日产5000吨及以上大中型水泥生产线入窑生料计量取定量给料的特性,开辟一种新型入窑生料计量取定量给料体系——轮辐转子入窑生料计量取定量给料体系,并对其构成、构造、特性停止具体的剖析。最初具体引见了该体系正在天下低能耗树模线——沂南中联水泥有限公司4500t/d水泥生产线入窑生料计量取定量中的运用状况。

  关键词:入窑生料,计量取定量给料,轮辐转子,单环掌握,间隙可调锁风,可调治式重载支持装配

  1 弁言

  2014年天下范围以上水泥产量24.7亿多吨,天下具有新型干法水泥生产线1700多条,而且跟着新型干法水泥生产工艺的现代化和生产线大型化,日产4000吨水泥以上的生产线所占比重愈来愈大,个中日产5000吨阁下的水泥生产线约占60%阁下。

  水泥熟料煅烧的要害是稳固水泥窑煅烧历程中生料、煤、风那三个重要参量婚配的热工轨制,稳固正确的入窑生料定量给料是包管熟料产量质量、产量和热工装备寿命的关键因素之一。近年来,取水泥生产工艺生长相婚配的设备也逐渐大型化、专业化和智能化,然则取入窑生料的计量取定量给料相干的设备是一块短板,借相沿传统的体式格局,没有顺应水泥家当生长的趋向。本文作者拟经由过程剖析现在几种常用的预剖析窑入窑生料计量控制系统的好坏,针对日产5000吨及以上大型水泥生产线入窑生料计量取定量给料的特性,提出一种新型入窑生料计量取定量给料体系——轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系,并对其构成、构造、特性停止具体的剖析。最初具体引见了该体系正在天下低能耗树模线——沂南中联水泥有限公司4500t/d水泥生产线入窑生料计量取定量中的运用状况。

  2 生料的特性及对入窑生料计量取定量给料的要求

  预剖析窑的入窑生料正在天然状况下,具有肯定的流态性和较小的停止角,比重约莫正在1.0t/m3阁下。它流态性遭到水份和气流的影响极其猛烈。水份的增添会使其流态性变差,显示正在趋于粘散并有较大的附着性,水份越大其附着性越强,流态性越差;而枯燥或伴随气流的生料的流动性极强,显示为物料趋于自溢,露宇量越大,其流动性越强。以是,存储仓或历程仓中生料粉存储的若干、充气量的巨细和气流的速度对其的流动性影响都是异常大的,正在一些气源转变频仍的场所,有些传统的计量掌握装备一般会发生颠簸,严峻时会泛起振荡以至于没法事情,那便对定量喂料体系提出了更高的要求。因而,怎样保生料正在计量掌握历程中的准确性、稳定性、快速天相应才能和是非期精度,是现在每一个水泥消费企业所必需面临和处理的题目,也是对入窑生料计量取定量给料体系的基本要求。

  3 水泥生产过程中入窑生料计量取定量给料体系的概略

  考虑到入窑生料的特性,现在大多数水泥厂的窑尾喂料的工艺流程中,皆设想有一个历程稳流储料仓,而且该稳流储料仓一般带有仓重传感器。水泥产业中窑尾生料的历程稳流储料仓是窑尾生料掌握的一个对照主要的环节,入窑生料的计量和定量给料每每间接串接正在这个工艺环节以后。因而不论是从生料的计量掌握方面照样从工艺流程方面,皆期望历程稳流储料仓内的生料可以或许稳固天受控卸料。然则经由研磨均化后的生料粉体,正在常态下虽具有肯定的流态性,但其流态性目标其实不足以包管其可以或许以本身重力体式格局经由过程稳流储料仓天然卸料。因而除正在传统工艺中接纳螺旋喂料机体式格局的强制性卸料体式格局中,现在正在现实中运用中大多数接纳仓底充气助卸并联合仓侧充气破拱的天然卸料的体式格局去包管生料仓内物料的卸料。

  3.1 流量调治阀+流量计体系

  接纳流量调治阀和流量计构成的入窑生料计量取定量给料体系正在我国的水泥产业中占据很大比例。流量计重要分为两类,一类是固体流量计,另外一类是科里奥利流量计。该体系的计量掌握道理是经由过程流量计检测收支窑生料的瞬时(或均匀)流量,并将丈量出的流量值取设定值对照,其偏向经由过程PID或其变种算法去调治流量阀门的开度,力图使入窑生料的现实流量取设定值保持一致。工艺体系构成如图1所示。

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1、稳流仓 2、手动螺旋闸阀 3、气动开关截止阀

  4、流量调治阀 5、布风斜槽 6、流量计

  图1 流量调治阀和流量计构成的入窑生料计量取定量给料体系

  我们注意到这类体系存在两个特性:流量丈量环节(流量计)和流量调治环节(流量调治阀)正在物理空间的星散(经由过程布风斜槽和导向斜槽去联络),使的该体系正在偏向调治上会泛起肯定的滞后征象;流量调治阀开度取流量巨细的线性干系影响体系的稳态机能。以是该体系存在两个缺点:其一是生料给定的稳定性完整依赖于给料装配,流量计完整是被动的,它仅仅是对来料停止计量;其二是当发明经由过程流量计的生料流量偏离给定量时,生料现实曾经脱离入窑生料定量喂料体系,这时候调治给料装配完整是预先赔偿,是一个纯滞后的控制系统。

  3.2 流量调治阀+密封皮带式定量给料机体系

  接纳密封皮带式定量给料机如许一个小惯性线性流量测控环节,庖代流量计固体流量计或科里奥利流量计如许一个纯真的丈量环节,将流量调治阀的准确调治下落为稳流预给料的粗调环节,构成了一个由流量调治阀――稳流粗调环;密封皮带式定量给料机――流量精调环,构成的一个粗、粗单回路调治体系去实现入窑生料的计量取定量给料。体系构成如图2所示。

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  1、稳流仓 2、手动螺旋闸阀 3、气动开关截止阀

  4、流量调治阀 5、布风斜槽 6、密闭皮带式定量给料机

  图2 流量调治阀和密封皮带式定量给料机组成的入窑生料计量取定量给料体系

  由流量调治阀门取密封皮带式定量给料机负荷构成一个定性调治的负荷粗调环节,它的调节作用是在一定范围内包管定量给料机负荷的相对稳固,避开了因为其非线性身分对全部计量控制系统的影响。充分利用定量给料机的小惯性和流量线性调治功用,避开了调治装配的非线性和调治滞后对全部入窑生料体系的影响,起到细调的感化。

  该体系具有构造简朴,精度较好,投资较低,保护本钱低,调校轻易等特性。然则重要瑕玷有:一是生料粉比重沉,流动性好,易冲料,该体系的预给料一旦泛起冲料征象,粉体定量给料机是不具有防冲料的功用,物料将会快速经由过程皮带秤,进入下一级装备;二是皮带秤不是齐密封的计量装备,粉体物料从秤体的衔接处漏料,形成环境污染;三是占用空间大;四是为了削减下料点物料的打击对计量的影响,粉体定量给料机一样平常对照少,皮带拉伸极易形成皮带跑偏偏,保护工作量大。

  4 轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系

  4.1 体系构成

  轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系重要由稳流仓1、手动螺旋闸阀2、气动开关截止阀3、流量调治阀4、轮辐转子计量装配8及电气控制单位等构成。

  存储正在稳流仓1中的生料粉正在仓底充气助卸并联合仓侧充气破拱的资助下卸出,经由过程手动螺旋闸阀2、气动开关截止阀3、流量调治阀4和布风斜槽5构成的预给料体系进入轮辐转子计量装配8,生料粉正在轮辐转子的动员下,由进料点经由称重区带到出料点9,进入上级运送装配(图3所示)。接纳预给料的粗调环节,串级一个定量计量的粗调环节,将计量取掌握正在输出时合二为一的单闭环调治体系,进步了体系的计量精度和稳定性。

  1、稳流仓 2、手动螺旋闸阀 3、气动开关截止阀 4、流量调治阀 5、布风斜槽

  6、转接溜子 7、入口硬衔接 8、轮辐转子计量装配 9、下料接口

  图3 轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系

  4.2 稳流仓

  均化库经由过程充气到达均化生料的结果,以是带气生料粉的流动性较强,并且均化库的库容大、库压高,以是出库的生料粉流量不容易正确掌握。为此,生料粉正在实现定量给料前,起首要停止稳流处置惩罚,正在均化库卸料到定量给料装配之前,一样平常设有稳流仓。现在最常见的工艺计划是接纳称重中央仓,经由过程恰当掌握均化库的卸料,使称重仓内的生料连结正在肯定的料位局限,那是一个相对自力的体系。不管接纳何种情势的生料计量和定量给料装备,连结稳流仓内肯定的生料量,关于稳固生料计量和削减给料体系颠簸皆具有无足轻重的感化。同时称重仓还能用于上级入窑生料定量喂料体系的标定,经由稳流处置惩罚的生料粉进入生料定量喂料体系的给料装配。

  4.3 预给料装备

  预给料装备重要包孕手动螺旋闸阀、气动开关截止阀、流量调治阀。手动螺旋闸阀包管装备检验时,长时间牢靠的物料通断;气动开关截止阀正在生产过程中包管物料的快速通断,便于中心控制室操控;流量调治阀用于物料流量的快速及时调治。

  因为接纳的预给料仅作为定性的粗调环节,对预给料的要求便对照宽松。同时,工艺生产过程决意了入窑生料的给料要求调治量程大和相应速度快,因而我们接纳流量调治阀作为预给料调治装备,有用处理了预给料线性调治题目,完整知足体系的预给料要求。

  4.4 轮辐转子计量装配

  轮辐转子计量装配的重要部件由壳体9、轮辐转子4、驱动装配2、吊挂装配3、称重装配6、框架1等构成。其基本原理是应用密封的轮辐转子抑止生料粉的自流动,生料粉的活动完整由这个密封的轮辐转子的转速去决意,经由过程调解轮辐转子的转速去决意喂料量的巨细。转子壳体9吊挂正在一个称重轴O-O上,该轴位于进料心7和出料口5的中央线上。第3点是经由过程荷重传感器计量刀口8,计量刀口上有称重装配6,能够称量轮辐转子4内生料粉的重量。生料粉经预给料单位落入轮辐转子的扇区中,变频调速机电经由过程减速箱和主轴驱动轮辐转子迁移转变。跟着轮辐转子的迁移转变,粉体添补到轮辐转子的各扇区中,当充有粉体的扇区转到出料口处时,落入上级工艺设备。

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  1 框架 2 驱动装配 3 吊挂装配 4 轮辐转子 5 出料口

  6 称重装配 7进料心 8 计量刀口 9壳体

  图4 轮辐转子计量装配构造

  轮辐转子计量装配的主要特点叙说以下:

  间接丈量转子内的物料质量,计量精度不受气流、物料特性的影响。

  泰半扇区单点间接称重手艺,秤吊挂轴线偏离秤体中央,发生重力偏幸力矩,秤体自己自重的偏幸力矩为重力初始载荷,正在转子的迁移转变下,物料对轴线发生偏幸载荷,这类重力载荷传输到称重传感器上,构成荷重旌旗灯号。荷重旌旗灯号经由处置惩罚取转速PID运算、折算成处置惩罚量旌旗灯号取给定值停止对照运算,得出预给料的阀门及时开度值,从而实现跟踪闭环调治。

  可调治式重载支持装配,战胜了现有同类转子秤的支持装配(弹簧片或刀口支持))正在大载荷条件下灵敏度下落和称重轴线弗成调解等缺乏,可调治式重载支持装配不只包管大载荷支持条件下扭转灵敏度,并且可调整支点位置,包管称重轴线,从而包管正在大给料量程时计量精度,最大量程可到达800m3/h。

  奇特的轮辐转子密封锁风情势和支持体式格局。高精度加工的轮辐转子和密封板止构成闭空间,抑止生料粉的自流动,接纳可调治式间隙锁风手艺,而非一般转子秤的毛毡密封,阻尼小,磨损小,不需要改换毛毡,可在线调解;转子支持接纳主轴锁松,支持正在减速机上的悬空支持体式格局,而非一般转子秤的转子间接支持正在壳体上的体式格局,摩擦小,使用寿命少。

  可整体拆卸式具有预判功用的密封手艺。轴承的密封接纳密封支架情势的构造,轻易改换密封件,共接纳五讲密封步伐和观察孔联合的情势,正在轴承最初一道密封前设置观察孔,当前面四讲密封件破坏,粉体从观察孔流出秤体外里,提示维修工改换密封件,从而包管了轴承的毕生使用寿命。

  主动校订式轴头衔接。驱动轴和分格转子接纳奇特的轴头衔接,比拟键衔接的强度要下,寿命要少。该构造能跟着转子和密封板的磨损而主动调解,因此从构造上包管了装备的少寿命。

  该装配完整密闭,处理了同类产品现场易漏料征象;奇特内部结构,合营流量阀掌握处理了易跑冲料征象。正在碰到窑况欠好时,体系相应快速能实时加减料。

  带预期掌握功用的自动控制系统。体系将任何时候经由过程分格转子称重区的粉体重量皆由称重装配计量下来,经由过程预期掌握道理,该体系可对任何颠簸赐与校订以进步精确度。经由过程对瞬时粉体的不间断称量,接纳积分星散的PID算法,一连看管和掌握转子的转速,从而包管了体系的掌握精度。

  体系可靠性下、抗干扰能力强,包管了运转的稳定性和准确性,计量掌握局限宽,有效地稳固了生料入窑喂料量,调校轻易。称重接纳一次杠杆,零点异常稳固,标定调校后根基不需常常标定,运转一向异常稳固正确。

  轮辐转子计量装配经由过程了安徽省计量科学研究院和安徽省产品质量监视磨练研究院的检测,相符相干的尺度和技术规范的要求。以本装配为重要结果的科研项目项目已经由过程省级科技成果审定,鉴定结论为整体手艺到达同类体系的国际先进水平。
 

  5 轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系运用剖析

  轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系研制胜利后投入多条日产5000吨阁下熟料水泥生产线运转,如新泰中联泰丰水泥有限公司、沂南中联水泥有限公司、山东鲁碧建材有限公司等。个中沂南中联水泥有限公司是天下500强企业中国建材集团旗下的中国结合水泥集团有限公司的控股子公司,总投资7.28亿已建成带9MW纯高温余热发电的4500t/d熟料生产线,并于2013年5月正式投产,是一条天下低能耗树模线。其入窑生料接纳轮辐转子入窑生料计量取定量给料体系工艺,自运转投产以来,无任何毛病,计量正确、定量给料稳固。下文以该运用工艺为例,便运用状况和运转审核目标停止剖析。

  a) 体系工艺

  该水泥有限公司4500t/d入窑生料计量接纳我公司轮辐转子式入窑生料计量取定量给料系,投入使用后,运转稳固、计量正确,生料投料量稳固正在380t/h阁下,熟料产量打破5500t/d。该公司生料定量给料体系工艺流程如图5所示。

  该生料计量取定量给料体系由主路和旁路构成。稳流仓、手动闸板阀、气动开关截止阀、电动流量调治阀、布风斜槽、PWF1930轮辐转子计量装配和控制系统构成主路,用于入窑生料的计量取定量给料,由固体流量计等装备构成旁路体系作为备用。

  

  1、稳流仓 2、手动螺旋闸阀 3、气动开关截止阀 4、电动流量调治阀

  5、布风斜槽 6、转接溜子 7、轮辐转子计量装配 8、下料溜子 9、固体流量计

  图5 PWF1930轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系工艺图

  b) 运用审核

  正在运转曲线图中,轮辐转子秤的给定和反应曲线根基重合,黄色曲线为提拔电机流1反应,青色曲线为提拔电机流2反应,由图中曲线可知全部喂料流量跟踪稳固、快速,提拔电机流对照稳固。另外,该控制系统具有近程诊断功用,我们可监控喂料体系运用状况,立即供应技术支持,体系运转什物和曲线图如图6所示。

  图6 PWF1930轮辐转子式入窑生料计量取定量给料体系现场什物和运转曲线图

  6 结束语

  轮辐转子式入窑生料计量取定量给料系研制胜利,并胜利应用于日产5000吨熟料生产线的入窑生料定量给料,改动了大型水泥生产线入窑生料计量依靠冲量计的汗青,产物系列化后可应用于各种规格水泥生产线的入窑生料的计量取定量给料。

  参考文献

  [1]. 王建民,水泥消费自动化的几个发展趋势[C].2012.9,第十四届中国科协年会——建材工业电子信息及仪控技术研讨会论文取讲演。

  [2]. 雷士庆等,预剖析窑入窑生料计量控制系统的讨论[C],2009.1,新世纪水泥导报。

  [3]. 侯贵斌等,水泥厂粉体物料计量手艺的运用近况[C],2006.9,水泥

  [4]. 孙秉礼等,入窑生料粉给料计量体系的选型[C],2007.1,水泥

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