产业峰会 | 齐砚勇：烧成系统操作方法改进可促进水泥行业绿色发展
3月28日上午，由中国水泥网主办的“第十三届中国水泥产业峰会”顺利召开。西南科技大学副教授 齐砚勇为峰会带来了以《碳减排背景下烧成系统操作方法》为主题的精彩报告。
山东彼那尼荣安水泥有限公司对1200t/d熟料生产线进行了提产改造，在一系列工艺参数改进后，把生料出磨细度0.08mm筛余控制量由技改前的≤18%，放宽到≤24%，提高了磨机产量；提高了高温风机转速，加大拉风负压500Pa，以保证物料悬浮、热交换及物料在预热器停留的时间；......
山东彼那尼荣安水泥有限公司对1200t/d熟料生产线进行了提产改造，在一系列工艺参数改进后，把生料出磨细度0.08mm筛余控制量由技改前的≤18%，放宽到≤24%，提高了磨机产量；提高了高温风机转速，加大拉风负压500Pa，以保证物料悬浮、热交换及物料在预热器停留的时间；分解炉温度提高到910℃左右、提高分解率；窑转速由3.9r/min提高到4.2r/min，实现薄料快烧；配料方面，生料三率值：KH=1.0±0.02，n=2.6±0.1,p=1.2±0.1，提高易烧性，增加液相量等。原设计1200t/d的生产线达到了1650t/d的生产能力，最大限度地降低了能耗、增加了产能。但设备方面的问题，却同时体现出来。特别是生料粉入窑喂料系统，均化库底稳流称重仓和计量冲板流量计，均化效果差，入窑物料流量波动太大，对烧成系统影响严重。台时产量提高到110t以上时，甚至会出现冲料现象。为此，对生料喂料控制系统进行了两次改进。
原喂料系统介绍
库底稳流称重仓的设计容量是40t，安装在均化库底部，其作用是对来自均化库的生料粉进行最后均化和保证向冲板流量计均匀供料。库内安装6只充气箱，充气箱分别用6只手动闸板阀、6只气动阀和6只电动流量阀分区控制物料进入稳流称重仓；同时，6只充气箱和下料斜槽分别由12只电动球阀对应下料区域控制充气；稳流称重仓底部安装的3只荷重传感器串接后，经毫伏变送器输出的4mA~20mA仓重信号，反馈后控制电动流量阀的开度，以使料位稳定。物料进入冲板流量计计量，反馈信号对应给定产量数值后，调节给料电动流量阀的开度大小，来达到稳流、计量、调节的目的。
使用中存在的不足
原设计给均化库内部充气的罗茨风机为不间断充气，稳流称重仓的料位完全依靠仓重反馈信号，调节6只电动流量阀开度来控制。事实上，只要充气的罗茨风机不停机，气压无处释放，即使是电动流量阀完全关闭，也会有物料不断地冲出来，根本无法控制物料平稳地进入稳流称重仓，经常出现物料大量外溢及罗茨风机过载保护现象。因稳流称重仓的料位波动幅度太大，造成冲板流量计超出调节范围，无法及时跟踪、调节，在台时产量100t以上时，入窑物料波动幅度高达8%以上，严重影响预热器内热工稳定性。
多次技改措施
经过反复试验，首先，我们在DCS程序设计了一个稳流称重仓料位上、下限控制程序，控制充气罗茨风机的开停机，协同6只电动流量阀共同完成称重仓的料位控制。我们设置称重仓的料位上限26t、下限17t，尽量保持称重仓内的料位稳定。实际运行时，因上下限物料的幅度范围（罗茨风机和电机的特性，不可以开停机过于频繁，所以上下限数值不能够设置的幅度太小），以及即便是风机停后，均化库内的物料也会不定期地向称重仓冲料，有时候还要冲料到40t以上，库内物料就会溢出称重仓或者堵塞入称重仓的下料斜槽，因此上限不能设置过高；而低于料位下限，开启罗茨风机和电动流量阀开度向称重仓进料时，物料也不一定会立即下料，或者下料缓慢，跟不上冲板流量计的实际产量，又导致称重仓内料位有时会低于下限17t，所以下限值也不可以太低。其次，对冲板流量计PID数值的精心试验，增大P值增益倍数（设置2800），适当减小I值（设置为120），加快反馈跟踪速度，在不造成调节振荡的前提下，快速调节给料电动流量阀开度，及时跟踪稳流称重仓料位。在达到设计台时产量85t~95t的时候，冲板流量计物料和稳流仓的料位可以有一定的时间缓冲，入窑物料波动在2%~3%左右，基本满足了生产需要。
随着产量的进一步提高，达到了1650t/d，冲板流量计台时产量达110t~115t以上，物料在稳流称重仓内缓冲的时间变短、频率变快，料位幅度变大，冲板流量计跟踪明显不足，罗茨风机启动频繁，入窑物料波动在5%~7%。之后继续改进，我们把原6只下料斜槽，改为3个区域两组间隔下料，提高均化效果和物料进称重仓的流量；电动球阀改为全部处于充气状态；稳流称重仓料位和电动流量控制阀开度设置仓重反馈信号PID调节；罗茨风机排气管道安装放气电磁阀，和仓重信号连锁，22t作为排气电磁阀的控制点(仓重达到22t，电磁阀打开，空气外排；低于22t，电磁阀关闭，充气下料)，料位稳定在22t±1t；把罗茨风机上限停机参数设置为28t，作为最后一级保护，避免冲料外溢。称重仓料位达到上限时，放气电磁阀打开，大部分气压外排；进料速度变缓，称重仓内料位变化幅度平稳，冲板流量计可以在很小的范围内进行快速跟踪反馈、调节，入窑物料波动范围完全满足要求，达到≤1.5%~2%。一般情况下，罗茨风机基本不再需要开停机。物料均化效果理想，产量和质量明显提高，投资仅为1只质量好的大排量电磁阀。
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