1、工作原理
粉研转子秤控制计量系统由定量供给装置(喂料机)、环状天平计重机(天平秤)、送料锁气装置(锁风阀)和控制单元(控制柜内嵌FUC-276控制器)4部分组成。
物料从煤粉仓进入喂料机后,稳定地喂到下面的天平秤称重计量,然后再通过锁风阀进到煤粉输送管道里,被气力输送到窑头或分解炉。
1)喂料机的一个作用是隔离仓内煤粉向下流动的冲力,使物料在喂料机里面充分稳流,平缓和可控。另一个作用是通过变频器按需要的转速调节喂料量,由于其内部为3层的盘式给料结构,能够有效的调整和控制煤粉流量。
2)天平秤通过负荷传感器检测出秤内物料的质量信号W(模拟量0~20mV),通过测速传感器(脉冲发生器PG)检测出天平秤的转速信号r送到FUC-276控制器后计算出实际流量Pv,实际流量Pv与设定流量值Sv相比较,其差值经PID调节输出操作量(My)DC4-20mA或DC0-10V,分2路分别控制喂料机和天平秤的变频器,通过变频器同步控制2台设备的转速,从而实现下料量的控制和计量。
3)该系统在天平秤与气力输送环节中间安装有2只锁风阀,该锁风阀采用了特殊的结构和特选的耐磨密封材料,可在较长的周期内,阻止和减少输料气体从下部进入计重机和喂料机,避免干扰计量和供给精度。设计的排气口可以释放微量泄漏的空气(在工艺设计中,将其接入收尘系统)。
转子秤有2种计量模式:重量模式和容积模式,重量模式是控制器通过负荷传感器检测出物料实际质量(W)后与秤转速相乘得出的流量,目的是反映出真实流量,作为计量的结果和控制的依据。容积模式是控制器将预先设定的BD值(容重t/m3)乘以检测出的容积流量(m3/h)来作为料量动态测量值,通过PID调节转速控制。一般情况都采用重量模式运行,只是在某些特殊情况下如传感器有故障时才采用容积模式运行。
2、安装和调校
2.1 安装
1)转子秤属精密的计量和控制设备,要安装在稳定无震动的基础平台上,若有震动会直接影响负荷传感器的受力。
2)机架安装要保证水平,尤其天平秤的水平度直接关系到称量的精度。天平秤水平基准面水平度控制在0.01-0.02mm/m;定量供给装置的水平基准面水平度可控制在0.02-0.05mm/m。
3)天平秤进出口与喂料机和锁风阀的软连接,是保证计量装置不受上下设备的影响,保持自由悬浮状态的前提,应保证同心度,防止产生扭曲和中心位移,影响检测精度。
4)安装过程中要防止有水和异物(如螺钉、螺帽等)进入秤体内。
2.2调校
转子秤调校分静态调校和动态调校,其具体步骤基本一样。静态调校是指设备电动机在停止运转状态下的调校,用于对负载传感器进行粗调。动态调校是先手动设定变频器使天平秤在60Hz(接近实际生产运行状态)恒速状态下进行的调校,用于对负载传感器进行精调。调试前应重点检查刀口与支架、刀口两边的限位螺钉是否调整合适;安装支架和秤体是否水平;传感器链条张紧度是否合适(保证预拉力在15N左右)等。确认检查无误后,按说明书操作步骤要求,进行调校。
静态和动态调校一般重复做3次,以防止出现人为的操作误差。系统全部调校完毕后取下校正砝码即可开车运行。
3、调试过程
3.1 喷石灰石粉
根据工艺防火要求,事先磨制数吨惰性的石灰石粉储存在煤粉仓内,通过仓下的出料口闸门和转子秤,石灰石粉被分别喂人输送管道喷往窑头和窑尾,以便检查整个系统管道连接有无焊接漏缝及漏风现象,并使管道中的弯角凹处等部位,先积存一些惰性的石灰石粉,防止煤粉沉积有可能造成的爆炸。
3.2 收尘系统风量、风压的确定
调试生产过程中,系统工作正常时风压基本在lO-13kPa。当管道中出现煤粉存积堵塞时,系统管道压力会逐步达到30kPa以上;而当管道中的放风阀打开过大时,管道压力就会降得过低(4kPa左右),风速过低也会使煤粉存积堵塞。
随着投料量的增加,需要确保系统温度稳定,则应提高用煤量,曾经出现提高设定量后秤显示值(反 馈量)也增加,但温度就是升不上去的现象。停车检查秤参数时,发现运行模式误设为“容积”模式,秤所显示出的喂煤量为虚流量数字。另外,调试过程中曾担心煤粉仓仓压不稳,将煤粉仓出料口闸板仅开10%,影响了煤的正常下料。
3.3 收尘系统的工艺布置和运行
计量和喂料时,要求在微负压条件下工作,因此合理配置计量系统的收尘设施,并保证其正常运行是保证整个计量系统正常工作的重要条件。
起初,秤体设置的收尘管道有部分不合理,负压不足影响了转子秤的正常工作,为此把原收尘管道进行了改造。
第一步,把垂直管道改细,由Φ219mm改为Φ159mm,以提高管道收尘风速。另外,考虑到窑头、窑尾转子秤在调试阶段不会同时工作,因此对原2台秤合并的收尘管道,采取分开布置的方式,并采用软管(Φ100mm)分别直接接至袋除尘器的进风管上(原袋除尘器的收尘管道是经由煤粉仓后再与转子秤收尘管连接),改造之后系统可以保持一段时间的负压,但时间不长系统还会逐渐转变为正压,表现为转子秤软连接向外膨胀。拆开转子秤收尘管底部的法兰盖检查,管道内积煤粉很多。运行时又拆开收尘管上部与风量调节阀连接处法兰检查,不断向外冒灰,正压现象比改造前还大,原因是煤粉仓内进料时产生的大量粉尘返回到收尘管内。
第二步,把通人煤粉仓的管道用插板堵住,使袋除尘器仅收2台转子秤收尘管的粉尘。开始运行时系统同样可以保持负压状态,几天后又出现系统负压不足现象,检查袋除尘器风机出口的排风量很小,除布袋已被厚厚的煤粉糊死,灰斗内也积满煤粉,究其原因是煤粉水分太大。全面清理布袋和灰斗内的煤尘并严格控制煤粉水分,系统重新投入运行,管道中可以保持负压状态。
第三步,为控制收尘风量和风速,便于检查和清理收尘管,在垂直收尘管道的底部加装了手动蝶阀。
经过一段时间运行,窑尾转子秤的收尘系统又逐步形成正压,出现喂煤量跟不上设定量值的情况,只能达到5-6t/h。起初怀疑是输送煤管堵塞,但检查管道风压并不高(在10-13kPa正常范围内),罗茨风机电流也在正常的86A左右,说明系统阻力不大。于是怀疑可能锁风阀密封毛毡破损,部分煤粉通过锁风阀进入了收尘管道。于是拆去锁风阀上面的均压仓进行检查,发现锁风阀毛毡密封完整无损,收尘管的斜管部分内却全部堵满煤粉。斜管堵塞是由于煤粉水分过大黏附管壁,逐渐造成收尘风量减少,管道底部的粉尘不能及时向上带走,随着时间越积越多,堵到一定高度就使斜管中的粉尘逐渐积存、堵塞。因此彻底清除收尘斜管,同时严格控制煤粉水分在规定范围之内,并要求岗位工定时检查除尘器布袋、适时振打收尘管道,清理积灰,采取上述措施后,收尘管堵塞问题得到了彻底的解决。
4、使用中应注意的问题
4.1 煤粉水分必须严格控制
由于客观原因煤粉水分达不到