通過聯(lián)鎖控制降低磨機(jī)跳停的風(fēng)險(xiǎn)

趙小雷（莒縣中聯(lián)水泥有限公司，山東 日照 276528）

0 前言

隨著科技的發(fā)展和新技術(shù)、設(shè)備的更新?lián)Q代，新型干法水泥生產(chǎn)線日趨向著自動(dòng)化、智能化發(fā)展，如喂煤系統(tǒng)自動(dòng)控制、堆取料機(jī)的遠(yuǎn)程控制、皮帶輸送系統(tǒng)的聯(lián)鎖啟停等都極大的助推了水泥行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、設(shè)備保障、減員增效的目標(biāo)，但是總體來說，水泥企業(yè)自動(dòng)化水平提升空間還很大，需要不斷的進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。我公司現(xiàn)有一條4000t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線，于2010年1月投產(chǎn)，同年10月公司配套建設(shè)的9MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)順利實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。生產(chǎn)線窯尾配套采用W6-2×39No31.5F型高溫風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)子直徑為3.15 m，處理風(fēng)量86000000m3/h，電機(jī)功率為2600kW，額定電流538A。

1 存在問題

自生產(chǎn)線投產(chǎn)后高溫風(fēng)機(jī)一直運(yùn)行比較穩(wěn)定，但隨著余熱發(fā)電建成投入運(yùn)行以后，高溫風(fēng)機(jī)電機(jī)電流開始出現(xiàn)波動(dòng)的情況。通過一段時(shí)間的調(diào)整，發(fā)現(xiàn)高溫風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，在高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管道斜坡、窯尾鍋爐出口管道與高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接處（見圖1）、以及增濕塔進(jìn)出口閥門等處長(zhǎng)時(shí)間沉降和堆積的高溫粉塵瞬間塌落造成入高溫風(fēng)機(jī)氣流阻力增大，風(fēng)機(jī)葉輪過載，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降、電流升高的現(xiàn)象，具體哪一個(gè)部位存在堆積塌料現(xiàn)象，需要繼續(xù)分析研究。正常生產(chǎn)情況下，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速給定800r/min，電流穩(wěn)定在465A左右，當(dāng)高溫風(fēng)機(jī)波動(dòng)時(shí)，電流可到550～560A，最大可波動(dòng)到650A。當(dāng)高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)時(shí)，生料入磨熱氣流發(fā)生嚴(yán)重紊亂、供風(fēng)不足，最終導(dǎo)致磨內(nèi)粉狀物料過多來不及排出，造成磨機(jī)振動(dòng)跳停，因此高溫風(fēng)機(jī)的波動(dòng)嚴(yán)重影響了原料磨的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口和鍋爐出口管道

高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)造成原料磨機(jī)跳停的過程見圖2，某日21:19:37系統(tǒng)管道積灰造成的塌料使高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)至高點(diǎn)601A，此時(shí)，原料磨操作員來不及進(jìn)行調(diào)整造成原料磨震動(dòng)高主電機(jī)跳停，之后通過操作員手動(dòng)操作抬輥和降選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，待磨主電機(jī)重新開啟后進(jìn)行喂料過程，隨著磨況逐漸穩(wěn)定，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整至正常水平。這一重新開磨的過程一般持續(xù)20min，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但是磨機(jī)跳停的頻率不好掌握，多的時(shí)候一天磨機(jī)跳停3次，這嚴(yán)重影響了入窯生料的穩(wěn)定，給生產(chǎn)帶來較大隱患。

圖2 高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)造成跳磨

2 解決措施

經(jīng)過長(zhǎng)期的摸索，我們找到了一種可以減少原料磨跳停的方法，每隔10h對(duì)原料磨進(jìn)行調(diào)風(fēng)止料空磨處理，通過調(diào)整系統(tǒng)風(fēng)量變化，有針對(duì)性的放走管道積灰，消除造成高溫風(fēng)機(jī)波動(dòng)的隱患，大大降低了原料磨跳停的頻率。但是在實(shí)踐的過程中常常會(huì)遇到新的問題，這種方法不能完全避免原料磨的跳停，經(jīng)常發(fā)生在空磨處理后時(shí)間不長(zhǎng)就再次發(fā)生高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)、原料磨跳停的事件。

因此，在經(jīng)過推理討論和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)后，我們確定了高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)對(duì)原料磨況影響的電流限值，通過這個(gè)限值和原料磨自動(dòng)抬輥、選粉機(jī)降轉(zhuǎn)等參數(shù)進(jìn)行聯(lián)鎖控制。當(dāng)高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)到這個(gè)限值時(shí)，通過抬輥、降低選粉轉(zhuǎn)速等系列操作，促使磨內(nèi)粉狀物料及時(shí)排出，避免磨內(nèi)通風(fēng)不暢、導(dǎo)料層不穩(wěn)定引起磨機(jī)震動(dòng)高跳停的解決方案。該方案于2019年8月停窯期間實(shí)施，9月系統(tǒng)開機(jī)后投入使用，在生產(chǎn)實(shí)踐通過對(duì)聯(lián)鎖裝置的參數(shù)不斷優(yōu)化，使得窯磨系統(tǒng)處于連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

運(yùn)行曲線見圖3，當(dāng)管道積灰產(chǎn)生塌料，造成高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)至510A以上時(shí)，由于連鎖裝置的作用原料磨開始抬輥，同時(shí)選粉機(jī)轉(zhuǎn)速降低至102000r/min，同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，經(jīng)過約3min穩(wěn)定運(yùn)行后，磨機(jī)震動(dòng)無明顯變化，由操作員進(jìn)行手動(dòng)落輥研磨并將選粉機(jī)提高到正常水平，實(shí)現(xiàn)了原料磨的連續(xù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖3 電流510 A自動(dòng)調(diào)節(jié)過程

圖4 電流537 A自動(dòng)調(diào)節(jié)過程

如圖4所示，高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)至537A時(shí)，原料磨研磨壓力降低，原料磨實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抬輥的同時(shí)，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)減轉(zhuǎn)速至1200r/min，約3min待磨機(jī)震動(dòng)穩(wěn)定后，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速由操作員手動(dòng)恢復(fù)正常水平，在此過程中，原料磨始終保持高產(chǎn)狀態(tài)，保證了安全穩(wěn)定運(yùn)行。

如圖5所示，高溫風(fēng)機(jī)電流在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)兩次明顯波動(dòng)，電流分別波動(dòng)到515A和525A，由運(yùn)行曲線可以看到聯(lián)鎖裝置均能發(fā)揮自動(dòng)調(diào)整的作用，并且調(diào)整前后原料磨況沒有發(fā)生變化，始終保持穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。

圖5 短時(shí)間電流出現(xiàn)多次波動(dòng)時(shí)的調(diào)節(jié)

通過長(zhǎng)期的觀察和驗(yàn)證，該聯(lián)鎖程序的設(shè)置可以有效降低高溫風(fēng)機(jī)電流波動(dòng)造成原料磨震動(dòng)高跳停的風(fēng)險(xiǎn)。

3 總結(jié)

本方法的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了生料磨的連續(xù)運(yùn)行，避免了原來每天最少兩次約30min的止料空磨，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低了磨機(jī)系統(tǒng)因?yàn)樗显斐赏蝗徽駝?dòng)甚至跳停對(duì)設(shè)備的沖擊傷害，降低了生料磨的操作難度、有效減少了磨機(jī)跳停次數(shù)，同時(shí)也可以避免現(xiàn)場(chǎng)打廢渣倉(cāng)、清料，降低了現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了原料磨系統(tǒng)空開時(shí)間，初步統(tǒng)計(jì)每天至少可增加200t以上的生料產(chǎn)量。

該解決方案是在現(xiàn)階段生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，因此在沒有找到真正的塌料根源并予以解決之前，可有效解決生產(chǎn)中一直存在的高溫風(fēng)機(jī)波動(dòng)造成原料磨跳停的問題。在今后的生產(chǎn)中還需要繼續(xù)圍繞系統(tǒng)塌料問題展開攻關(guān)工作，力爭(zhēng)能夠從根本上解決問題。