粉煤灰输送及计量装置常见问题及处理措施

  粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣，近些年作为重要的混合材，被广泛应用于水泥生产中。随着粉煤灰在水泥生产中使用量的增加，输送和计量系统出现的问题如自流、溢灰、堵料等日渐突出。粉煤灰掺加比例失衡，就会造成水泥质量波动，甚至停车事故。我们在生产实践中不断总结经验，通过技术改进，这些问题得到了有效解决，从而改善了生产环境，稳定了生产秩序。

  1、气力输送设备常见问题及处理方法

  1.1 粉煤灰输送管道弯头磨损

  1）现象

  粉煤灰输送管线在使用一段时间后，在弯头外侧出现冒灰现象，经检查发现弯头外侧管壁已经磨薄，部分管壁磨破。弯头磨破后粉煤灰冒出，既污染了环境，又增加了维修量和维修费用。

  2）原因分析

  由于粉煤灰是颗粒物料，高压空气携带颗粒粉煤灰在管道中高速输送，在拐弯处强力冲刷管壁，致使管壁磨损严重，厚度δ10的弯头使用寿命仅3个月。

  3）改进方法

  人为增加弯头壁厚。在弯头外侧用δ3钢板焊接出盒子，形状如恐龙的脊背，在盒子内灌装水泥，水泥凝固后与弯头形成整体，当弯头磨破后即磨损包装弯头的水泥，再出现粉煤灰跑冒现象只需将盒子中的水泥剔掉重新灌注即可。

  4）改进效果

  改进后每个弯头可使用一年，大大延长了弯头的使用寿命，减少了维修工作量，有效保证了生产的连续运行。该输送装置管道弯头用量10个，年节省资金达2.4万余元。

  1.2 管道堵塞

  1）现象

  粉煤灰在输送过程中，特别是冬季，输送压力有时会明显升高，粉煤灰中间仓排气孔有粉煤灰冒出，运送终端没有粉煤灰送达，管道压力几乎降为零。

  2）原因分析

  粉煤灰喷吹的压缩空气中含有一定量的水蒸气，在冬季寒冷天气时若粉煤灰输送装置停机，就会在管道弯头和双管喷枪处结露，然后黏结粉煤灰颗粒，使管道输送截面积变窄，久而久之就会使管道全部堵塞，造成粉煤灰输送中断。在压缩空气气压减小时，问题更加突出。

  3）改进方法

  在压缩空气储气罐前加一个冷凝器，定时排空冷凝器的冷凝水，调整压缩空气分配阀使气压保持在0.4~0.5MPa。

  4）改进效果

  冷凝器及时排放冷凝水，使压缩空气中的水蒸气含量大大减小，结露现象基本消失。压缩空气气压稳定，大大减小了粉煤灰沉积喷头和弯头处的几率。改进后，杜绝了管道堵塞，减少了因疏通管道带来的工作量和环境污染。

  1.3 物料输送量不足

  1）现象

  随着精细化管理深入，粉煤灰使用量增加，不能满足配比需要，配料仓常因物料在料位下限而出现自流，影响粉煤灰的掺加比例。

  2）原因分析

  河北沧州聚隆化工有限公司使用的气力输送装置设计能力为18t/h，而现在输送能力只有12t/h，远远低于设计能力。经检查，发现粉煤灰下料器轴端盘根密封有跑气现象，锁风下料器叶片边缘的胶皮与筒壁间隙超过2mm。高压气体通过喷枪喷出，在卸料器处携带粉煤灰，将其输送到磨头配料仓，由于锁风胶皮与筒壁间隙增大及盘根跑气，高压空气不能全部用于输送粉煤灰，部分气体通过锁风间隙进入原料仓，通过盘根进入大气，这样部分高压空气就被浪费掉，不能发挥应有的输送作用。

  3）改进方法

  ①在下料器轴端密封处各加一个针阀油杯，控制在1~3滴/min，使盘根始终处在柔韧膨胀状态；②更换锁风下料器叶片边缘的磨损胶皮，使之距离筒壁间隙不超过0.5mm。

  4）改进效果

  经过改进，下料器轴端盘根常处于柔韧膨胀状态，有效起到密封作用。锁风下料器叶片与筒壁间隙减小，进入原料仓的高压气体大大减少，使输送装置基本达到设计能力，物料输送能够满足生产需求。

  2、粉煤灰计量的稳流措施

  1）现象

  中控微机显示流量反馈波动大，电仪多次校验计量系统工作正常。现场观察物料流速忽大忽小，物料中夹裹压缩空气，流量不受DCS给定值控制，严重时，物料从轴端密封处倾泻而下，顷刻将下面设备全部淹没压住，导致生产中断。

  2）原因分析

  由于仓压高，库内物料流动状态变化大，又有压缩空气助流下料，粉煤灰从库中泻出时伴随着压缩空气，物料和压缩空气混合进入计量装置，在自重和气压的双重作用下，运动速度变化较大，造成流量反馈大幅波动。特别是粉煤灰入库时压缩空气不能及时透过除尘器布袋排出，在库内形成压力，致使物料流态化导致冲料。另外，闸板阀开度与流量的动态调节达不到理想效果。 

  3）改进方法

  稳定物料流速应设法减少物料中含气量，消除压缩空气对物料流速的强力推动作用，气体一旦进入库底卸料计量系统就很难消除。为此，在闸板阀下部安装一台刚性叶轮给料机，叶轮与壳体内壁间隙2mm，在叶片边缘加3mm厚的耐磨胶皮使叶片与壳体内壁紧密贴合。当叶轮转动时，物料中气流的连续性被破坏，从而起到锁风作用。为了增强稳流效果，在刚性叶轮给料机下部增设8 t的锥型稳料仓，该仓带有称重传感器，通过和刚性叶轮给料机的连锁控制来实现自动定量给料。稳料仓顶部连接除尘器，排除物料中残留的少量气体。

  4）改进效果

  刚性叶轮给料机强制下料时，叶轮边缘的耐磨胶皮与壳体内壁紧密接触，有效阻隔了助流压缩空气，破坏了粉煤灰中的气流连续性，从而降低物料流速，减小了入中间稳流仓的冲击力。当稳流仓仓重达到5 t时，刚性叶轮给料机停止工作；当稳流仓仓重降到2 t时，刚性叶轮给料机启动。改进后，下料稳定，易于控制。

  3、粉煤灰溢出及其处理

  1）现象

  在水泥销售旺季，常因粉煤灰供不应求而造成粉煤灰库存低于5m料位，导致生产中出现粉煤灰自流、下料不畅或断料现象，通常采取人工对粉煤灰库充气的方法来松库，这样又很容易致使粉煤灰冲料造成溢出计量和输送设备的事故，外溢粉煤灰量多达数十吨，不仅污染环境，而且给岗位人员增加工作量，甚至造成水泥磨停产。

  2）原因分析

  粉煤灰是一种细小的颗粒物料，自身流动性很好，料仓只有保持在一定料位时才能稳定流速，当料位过低时就会产生塌库现象。如果粉煤灰自身含有水分较大，或者放置时间过长就会出现粉煤灰假板结现象，当使用压缩空气疏松时，压缩空气就成了粉煤灰颗粒间的润滑剂，造成冲料现象。

  3）采取措施

  ①保证粉煤灰的料位高度不低于6m；②当粉煤灰不下料或下料不畅需向粉煤灰库充气时，计量秤和输送设备的检查门必须关闭牢固，以防止充气时粉煤灰外溢，再关闭螺旋闸阀，然后才能对粉煤灰库进行充气操作，停止充气后，慢慢开启螺旋闸阀，逐步达到设定流量；③如果粉煤灰水分较大或库存粉煤灰较少，需要充气才能下料时，螺旋闸阀的开度要尽量小，同时要求岗位人员增加检查频次，以尽早发现粉煤灰外溢，防止冲料外溢事故的发生。

  4）改进效果

  基本杜绝了冲料和溢料现象，大大改善了生产环境，减少了工作量和停车几率。

  4、螺旋输送机故障跳停分析及改进措施

  1）现象

  河北沧州聚隆化工有限公司有5台螺旋秤，一直运行平稳，但自去年6月份，粉煤灰螺旋秤多次故障跳停，造成生产中断。中控显示下料量与给定值匹配，未出现冲料现象。将螺旋秤轴及叶片从筒体中抽出，轴上并无杂物缠绕，两端轴承完好，但在离螺旋秤尾端约有0.5 m长度的螺旋叶片与轴开焊脱离并向电动机端压缩。

  2）原因分析

  河北沧州聚隆化工有限公司为环保型企业，建厂的主要目的是消耗本公司产生的废渣。近几年来所生产水泥中粉煤灰配比一直在3%~5%，正好满足生产需要。由于近期开展精细化管理，粉煤灰掺加量提高到15%，因此粉煤灰远远不能满足生产需求。为此公司外购粉煤灰，每天约180t。

  外购粉煤灰密度大，在输送过程中阻力也大。螺旋秤叶片为间断性焊接，当输送阻力增加到一定程度时，叶片末端与轴焊接点开焊，在螺旋的向前推力和物料反作用力的作用下，叶片向电动机端移动，将第二个焊点挤开，叶片与轴脱离并继续向电动机端压缩，在粉煤灰由螺旋叶片输送到距离尾端0.5m处时，无叶片再继续向前推进，只能依靠来料的运动向前挤压，因此前面的物料越挤越密实，而叶片的聚集又阻碍了物料的运动，从而导致电流升高，热继电器保护跳停。

  3）改进措施

  将螺旋叶片恢复原位，将前面0.5m叶片与轴之间全部满焊，并且把最前端叶片割掉方角，形成一个圆滑过渡区。为了减小物料在筒体内的阻力，将螺旋秤末端防溢料板降低30mm。

  4）改进效果

  螺旋秤末端防溢料板降低后，大大减小了粉煤灰在螺旋秤中的运输阻力，从而螺旋叶片所受的反作用力大大减小，叶片和轴之间采用满焊，大大增加了设备的可靠性。改进后，运行电流平稳，未再出现过载跳停事故。

  5、结束语

  小改小革无处不在，只有通过不断地摸索和总结才能积累经验、分清主次，选准突破口，从根本上解决制约稳定生产的瓶颈问题。经过完善粉煤灰输送和计量装置系统，大大减少了粉尘污染，降低了工人劳动量和维修费用，从而降低了水泥生产成本，为进一步开展精细化管理奠定了坚实的基础。