鄒六省 石 磊

（天津水泥股份有限公司水泥分公司，天津300400）

0 前言

我公司1996年建設(shè)的2000t/d熟料生產(chǎn)線(xiàn)由天津水泥設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，窯尾喂料系統(tǒng)中出磨生料通過(guò)電動(dòng)分料閥進(jìn)行選擇入庫(kù)或入窯操作，一般情況下，為了保證更好的均化，生料通常首先入庫(kù)，當(dāng)工況不穩(wěn)定時(shí)，出磨生料經(jīng)分料閥后通過(guò)提升機(jī)輸送直接進(jìn)行窯尾喂料。生料庫(kù)側(cè)具有上、下兩條斜槽，其電動(dòng)執(zhí)行器由中控操作或手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以根據(jù)稱(chēng)重倉(cāng)倉(cāng)重進(jìn)行PID自動(dòng)控制。運(yùn)行初期，喂料系統(tǒng)比較穩(wěn)定，后來(lái)陸續(xù)出現(xiàn)了一些問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)造成了影響：

（1）生料庫(kù)上、下庫(kù)側(cè)下料時(shí)有不暢，造成稱(chēng)重倉(cāng)倉(cāng)重不穩(wěn)定，使窯尾喂料波動(dòng)較大。而閥門(mén)的開(kāi)度又通過(guò)倉(cāng)重信號(hào)進(jìn)行PID自動(dòng)控制，這樣就使得閥門(mén)跟蹤波動(dòng)較大，而閥門(mén)的開(kāi)度又直接影響到庫(kù)側(cè)的下料，這樣就形成“惡性循環(huán)”，對(duì)窯系統(tǒng)的熱工穩(wěn)定性帶來(lái)一定阻力。

（2）下料的不穩(wěn)定性易造成入稱(chēng)重倉(cāng)提升機(jī)瞬時(shí)負(fù)荷過(guò)大而導(dǎo)致跳停。

（3）生料庫(kù)在結(jié)構(gòu)上，雖然使得上庫(kù)側(cè)物料均化效果優(yōu)于下庫(kù)側(cè)，但時(shí)常堵料，易造成稱(chēng)重倉(cāng)倉(cāng)重不穩(wěn)定。

如圖1所示，當(dāng)入料口1形成阻塞時(shí)，生料粉無(wú)法由母庫(kù)進(jìn)入子庫(kù)，使子庫(kù)料面偏低，物料不能從上庫(kù)側(cè)下料。

圖1 生料子母均化庫(kù)結(jié)構(gòu)圖

1 技改措施

通過(guò)分析，問(wèn)題在生料均化子母庫(kù)上。生料均化庫(kù)的均化效果幾乎為零，并且及時(shí)調(diào)整好的物料無(wú)法及時(shí)入窯，是窯系統(tǒng)不能正常煅燒的最大障礙。

（1）設(shè)備改造：對(duì)原始的單電機(jī)分料閥控制改造成電動(dòng)執(zhí)行器控制，閥門(mén)開(kāi)度0～100%。

（2）工藝改造：出磨生料既可以入均化庫(kù)，調(diào)整庫(kù)內(nèi)生料質(zhì)量；又可以直接入窯穩(wěn)定工況（出磨生料全部入庫(kù)時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度為0%）。圖2為原工藝流程，改造后，電動(dòng)分料閥改為電動(dòng)執(zhí)行器，并且取消上庫(kù)側(cè)。

圖2 燒成窯尾原工藝流程

（3）PLC程序改造：電動(dòng)執(zhí)行器的開(kāi)度既可手動(dòng)人工調(diào)節(jié)，也可由操作員設(shè)定開(kāi)度系數(shù)（最大值100），通過(guò)和倉(cāng)重PID調(diào)節(jié)輸出的總的閥門(mén)開(kāi)度的乘積作為執(zhí)行器的最后給定4～20mADC信號(hào)對(duì)閥門(mén)進(jìn)行自動(dòng)控制。

2 工藝操作的改進(jìn)

生料出磨經(jīng)執(zhí)行器閥門(mén)分為兩路：一路物料入生料均化庫(kù)；另一路物料可以?huà)侀_(kāi)生料均化庫(kù)入窯尾喂料系統(tǒng)。后者又可通過(guò)手動(dòng)分料閥入稱(chēng)重倉(cāng)喂料或拋開(kāi)喂料系統(tǒng)直接入窯。與電動(dòng)分料閥的最大區(qū)別就是電動(dòng)執(zhí)行器的設(shè)計(jì)使得閥門(mén)可以按照操作員的要求停留在任一開(kāi)度上，從而使部分出磨物料直接與出庫(kù)物料搭配均化入窯煅燒。

（1）庫(kù)側(cè)下料口堵塞或出庫(kù)生料質(zhì)量不穩(wěn)定使窯系統(tǒng)煅燒困難，需及時(shí)調(diào)整配料有兩種方法：第一種是出磨生料直接入稱(chēng)重倉(cāng)。首先，電動(dòng)執(zhí)行器為自動(dòng)控制狀態(tài)；然后，將庫(kù)側(cè)閥門(mén)系數(shù)逐漸減小，執(zhí)行器系數(shù)逐漸加大，總閥門(mén)開(kāi)度為0，執(zhí)行器開(kāi)度系數(shù)100，即出磨生料全部入庫(kù)，由于總的閥門(mén)開(kāi)度PID跟蹤倉(cāng)重，所以出磨生料入稱(chēng)重倉(cāng)后既可以及時(shí)提供給窯系統(tǒng)煅燒，又可以通過(guò)生料操作員的調(diào)整，使得入窯生料質(zhì)量可控可預(yù)見(jiàn)，穩(wěn)定入窯喂料量，不會(huì)對(duì)窯系統(tǒng)的熱工穩(wěn)定性造成影響。第二種方法針對(duì)出庫(kù)生料質(zhì)量不穩(wěn)定，可分別調(diào)節(jié)執(zhí)行器和庫(kù)側(cè)閥門(mén)開(kāi)度系數(shù)的比例，將生料出磨部分物料和均化庫(kù)中的物料進(jìn)行搭配后入窯煅燒，而另一部分出磨生料進(jìn)均化庫(kù)。這樣，既可以調(diào)整生料均化庫(kù)中物料質(zhì)量的不穩(wěn)定性，同時(shí)又可以穩(wěn)定入窯喂料量。

第一種方法的優(yōu)點(diǎn)在于及時(shí)，同時(shí)出磨生料全部入窯時(shí)，庫(kù)底兩臺(tái)45kW羅茨風(fēng)機(jī)可處于停車(chē)狀態(tài)，既保護(hù)設(shè)備以延長(zhǎng)其使用壽命，又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

（2）稱(chēng)重倉(cāng)下料不暢或稱(chēng)重倉(cāng)提升機(jī)出現(xiàn)故障需檢查或維修時(shí)，出磨生料可直接全部入窯。首先，電動(dòng)執(zhí)行器調(diào)整為手動(dòng)控制，并通知崗位人員將手動(dòng)分料閥閘板全部打開(kāi)，使入窯管道暢通；然后，逐步加大執(zhí)行器向窯尾喂料提升泵的給定值至窯系統(tǒng)所需要的喂料量為止，而剩余的出磨生料直接入庫(kù)。這樣，可以將窯尾喂料系統(tǒng)拋開(kāi)，不必為喂料系統(tǒng)出現(xiàn)故障而停車(chē)，也為維修人員提供了維修時(shí)間。

（3）生料磨停磨后，窯尾回灰經(jīng)執(zhí)行器調(diào)控入稱(chēng)重倉(cāng)。首先執(zhí)行器手動(dòng)控制，后由操作員直接給定執(zhí)行器閥門(mén)開(kāi)度4～20mADC信號(hào)，回灰直接進(jìn)入稱(chēng)重倉(cāng)，待生料磨氣力提升泵羅茨風(fēng)機(jī)達(dá)到空載電流時(shí)，氣力提升泵羅茨風(fēng)機(jī)停車(chē)操作，這樣既可以達(dá)到避免回灰入生料均化庫(kù)后造成庫(kù)內(nèi)物料質(zhì)量波動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題，也降低了電耗。

3 效果

喂料系統(tǒng)改造后，對(duì)出磨生料的質(zhì)量控制穩(wěn)定性大幅度提高，保證了調(diào)整后的物料能夠及時(shí)入窯，為窯系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、穩(wěn)定煅燒掃清了障礙；另一方面，取代電動(dòng)分料閥的電動(dòng)執(zhí)行器的模擬量輸入、輸出信號(hào)點(diǎn)位占用原上庫(kù)側(cè)執(zhí)行器點(diǎn)位，電動(dòng)分料閥的開(kāi)關(guān)量點(diǎn)位空閑出來(lái)，降低了成本；從工藝、設(shè)備到PLC程序的改造都由我廠(chǎng)人員自行完成，節(jié)省了費(fèi)用，同時(shí)達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。