窯尾喂料系統庫側卸料的改造

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年建設的2000t/d熟料生產線由天津水泥設計院設計，窯尾喂料系統中出磨生料通過電動分料閥進行選擇入庫或入窯操作，一般情況下，為了保證更好的均化，生料通常首先入庫，當工況不穩定時，出磨生料經分料閥后通過提升機輸送直接進行窯尾喂料。生料庫側具有上、下兩條斜槽，其電動執行器由中控操作或手動調節，也可以根據稱重倉倉重進行PID自動控制。運行初期，喂料系統比較穩定，后來陸續出現了一些問題，對生產造成了影響：

（1）生料庫上、下庫側下料時有不暢，造成稱重倉倉重不穩定，使窯尾喂料波動較大。而閥門的開度又通過倉重信號進行PID自動控制，這樣就使得閥門跟蹤波動較大，而閥門的開度又直接影響到庫側的下料，這樣就形成“惡性循環”，對窯系統的熱工穩定性帶來一定阻力。

（2）下料的不穩定性易造成入稱重倉提升機瞬時負荷過大而導致跳停。

（3）生料庫在結構上，雖然使得上庫側物料均化效果優于下庫側，但時常堵料，易造成稱重倉倉重不穩定。

如圖1所示，當入料口1形成阻塞時，生料粉無法由母庫進入子庫，使子庫料面偏低，物料不能從上庫側下料。

圖1 生料子母均化庫結構圖

1 技改措施

通過分析，問題在生料均化子母庫上。生料均化庫的均化效果幾乎為零，并且及時調整好的物料無法及時入窯，是窯系統不能正常煅燒的最大障礙。

（1）設備改造：對原始的單電機分料閥控制改造成電動執行器控制，閥門開度0～100%。

（2）工藝改造：出磨生料既可以入均化庫，調整庫內生料質量；又可以直接入窯穩定工況（出磨生料全部入庫時，閥門開度為0%）。圖2為原工藝流程，改造后，電動分料閥改為電動執行器，并且取消上庫側。

圖2 燒成窯尾原工藝流程

（3）PLC程序改造：電動執行器的開度既可手動人工調節，也可由操作員設定開度系數（最大值100），通過和倉重PID調節輸出的總的閥門開度的乘積作為執行器的最后給定4～20mADC信號對閥門進行自動控制。

2 工藝操作的改進

生料出磨經執行器閥門分為兩路：一路物料入生料均化庫；另一路物料可以拋開生料均化庫入窯尾喂料系統。后者又可通過手動分料閥入稱重倉喂料或拋開喂料系統直接入窯。與電動分料閥的最大區別就是電動執行器的設計使得閥門可以按照操作員的要求停留在任一開度上，從而使部分出磨物料直接與出庫物料搭配均化入窯煅燒。

（1）庫側下料口堵塞或出庫生料質量不穩定使窯系統煅燒困難，需及時調整配料有兩種方法：第一種是出磨生料直接入稱重倉。首先，電動執行器為自動控制狀態；然后，將庫側閥門系數逐漸減小，執行器系數逐漸加大，總閥門開度為0，執行器開度系數100，即出磨生料全部入庫，由于總的閥門開度PID跟蹤倉重，所以出磨生料入稱重倉后既可以及時提供給窯系統煅燒，又可以通過生料操作員的調整，使得入窯生料質量可控可預見，穩定入窯喂料量，不會對窯系統的熱工穩定性造成影響。第二種方法針對出庫生料質量不穩定，可分別調節執行器和庫側閥門開度系數的比例，將生料出磨部分物料和均化庫中的物料進行搭配后入窯煅燒，而另一部分出磨生料進均化庫。這樣，既可以調整生料均化庫中物料質量的不穩定性，同時又可以穩定入窯喂料量。

第一種方法的優點在于及時，同時出磨生料全部入窯時，庫底兩臺45kW羅茨風機可處于停車狀態，既保護設備以延長其使用壽命，又達到了節能降耗的目的。

（2）稱重倉下料不暢或稱重倉提升機出現故障需檢查或維修時，出磨生料可直接全部入窯。首先，電動執行器調整為手動控制，并通知崗位人員將手動分料閥閘板全部打開，使入窯管道暢通；然后，逐步加大執行器向窯尾喂料提升泵的給定值至窯系統所需要的喂料量為止，而剩余的出磨生料直接入庫。這樣，可以將窯尾喂料系統拋開，不必為喂料系統出現故障而停車，也為維修人員提供了維修時間。

（3）生料磨停磨后，窯尾回灰經執行器調控入稱重倉。首先執行器手動控制，后由操作員直接給定執行器閥門開度4～20mADC信號，回灰直接進入稱重倉，待生料磨氣力提升泵羅茨風機達到空載電流時，氣力提升泵羅茨風機停車操作，這樣既可以達到避免回灰入生料均化庫后造成庫內物料質量波動帶來的問題，也降低了電耗。

3 效果

喂料系統改造后，對出磨生料的質量控制穩定性大幅度提高，保證了調整后的物料能夠及時入窯，為窯系統的正常運轉、穩定煅燒掃清了障礙；另一方面，取代電動分料閥的電動執行器的模擬量輸入、輸出信號點位占用原上庫側執行器點位，電動分料閥的開關量點位空閑出來，降低了成本；從工藝、設備到PLC程序的改造都由我廠人員自行完成，節省了費用，同時達到了節能降耗的目的。