一、引言
水泥生产过程中,煤粉秤作为关键设备,对燃烧控制、能源效率、质量保障和工艺稳定性起着至关重要的作用。在煤粉计量方面,防止断料和冲料一直是煤粉秤工艺过程中的难点,多年的发展和市场选择,国内市场主流煤粉计量方式有两种,一种是转子秤计量方式,另一种是科里奥利秤计量方式。河南丰博自动化有限公司煤粉秤起步于21世纪初,起初也是选择了转子秤的形式,但随着我们不断的研究发现,科里奥利秤计量在零点、精度和稳定性方面相较于转子秤优势更加明显。
二、河南丰博科里奥利煤粉计量秤发展及解决方案
目前,历经数十年的发展,河南丰博科里奥利煤粉定量给料秤已升级至第四代,由最初的6轴承减少到目前的2轴承,零点、精度和稳定性都得到了大幅提升。而且在智能化方面,丰博开发了智能云服务平台,可实现PC端、手机端实时监控,实现故障早期预警、诊断、远程指导、快速维修。
经过多年的研究,河南丰博针对煤粉的特性,将科里奥利煤粉定量给料秤计量方案从煤粉仓、稳流给料设备、计量秤体到输煤管道多个方面,都做了改善。消除了各项影响煤粉计量的影响因素,实现了给煤的精准和稳定。
三、应用案例分析
某公司拥有一条5000t/d水泥生产线,改造前窑头、窑尾使用的煤粉计量设备为转子秤,已运行18年,煤粉送风压力高、流速快,密封板磨损严重,秤体内串风、漏风大,下料管受气阻影响一直以来煤粉来料不稳定(煤粉在煤粉仓中流动不顺畅,经常出现结拱和冲料现象)造成实际喷煤量波动大约2t/h,甚至出现瞬时断煤或跑煤现象,送煤风机压力波动范围约±1kPa,回转窑的烧成带以及前端窑皮难以稳定,影响烧成质量及窑炉衬料使用寿命。同时,风量偏大,固气比低,压力高,又导致入回转窑冷空气和能耗增加。
改造方案:
1、煤粉仓:加装锥体环吹装置,增加煤粉流畅性,防止仓壁黏料和断料现象。更换锥体内衬为镜面不锈钢内衬,减小煤粉与仓壁的摩擦阻力;
2、窑头、窑尾更换为科里奥利煤粉秤;
3、增加煤粉仓称重系统用于煤粉仓料位控制和煤粉秤的校准;
4、罗茨鼓风机另加变频器,可根据系统用煤量的变化及科里奥利秤使用要求调节电机转速,控制风量及风压,减少风量的损失。
改造后窑尾和窑头煤粉的流动性明显改善,输煤风压降低了约5kPa,罗茨风机电流降低了约10A。能源节约方面,罗茨风机风量的减少以及输煤的稳定性产生的煤耗降低,罗茨风机电耗减少,节电率约10%,改造后现场干净整洁,无粉尘污染。
(案例实操——技改前后DCS运行参数对比)
(案例实操——技改前后参数对比)
(案例实操——输煤的稳定性运行曲线对比)
目前河南丰博科里奥利煤粉计量秤在国内、外均有多家成功应用案例,为用户实现稳定给煤,保障窑温稳定,对提高产品质量、降低煤耗提供了助力。
国内应用现场
国外应用现场
未来,一方面我们会继续优化机械结构和智能化算法,增强对复杂工况的适应能力,使煤粉秤对仓压波动大、流量变化适应性更强,另一方面,我们还将会尝试将煤粉秤与与在线煤质分析仪、专家系统和AI智能窑系统等技术融合,实现更全面的生产过程监控和优化。为实现快速、稳定、智能给煤,稳定窑况,保证燃烧系统的热值稳定和高效继续努力。