_4_2m_13m联合粉磨系统的中控操作

19中图分类号：TQ172.6.3 文献标识码：B 文章编号：1008-0473(2009)03-0019-04Φ4.2 m×13 m联合粉磨系统的中控操作马晨宇 吕永幸 张桂珍 驻马店市豫龙同力水泥有限公司（464100）我公司已投产的一期5 000 t/d水泥生产线配套建设了两条年产100万t的水泥生产线，水泥粉磨采用RP140×110辊压机、Φ4.2 m×13 m双闭路球磨机组成的高效联合粉磨系统。该系统所有设备全部国产化，具有系统能耗低、技术先进可靠、设备重量轻等特点。其中第一套系统于2005年8月在河南省信阳市一次带料试车成功，经过近两年的生产实践不断总结提高，改变了投产初期时设备故障率高，运转率低下的状况，生产日趋稳定，现已超过设计值。2007年豫龙同力公司信阳粉磨生产线共生产水泥110万t，2008年3～10月分创造了连续8个月完成产量在10万t/月以上的佳绩，取得了良好的经济效益。现对系统的调试、优化操作过程作进行介绍。1 工艺流程与设备配置熟料、石膏及混合材等按一定比例配料后由皮带输送机、循环提升机、皮带输送机，由除铁器装置除铁后经V型选粉机入辊压机喂料小仓内，仓下设有荷重传感以控制和稳定入辊压机的物料量，经过辊压后的物料由提升机送入V型选粉机，粗料返回经喂料小仓入辊压机循环辊压，细料由旋风分离器分离出后入球磨机中进行粉磨。辊压机系统的废气经循环风机分别进入V型选粉机和闭路球磨机系统的N3000高效水平涡流选粉机。工艺流程及设备配置分别见图1、表1。粉煤灰出库经喂料计量设备按水泥配比需要通过空气输送斜槽送入磨房和球磨机磨出物料一起经提升机送至N3 000高效水平涡流选粉机，选出的粗图1 工艺流程图风的吸入，并形成再循环火焰。因此风压过小时，再好的燃烧器也不会发挥出优势，甚至无法克服这类新型燃烧器的阻力形成有力的火焰。但一次风压越大，风机所需要克服的阻力越大，将会对风机的性能提出更高的要求，甚至难以承受。同时，所消耗的电能越大。因此，合理的一次风压选择是操作员应当掌握的。85 一次风机如何调整风量风压是最合理的无论是使用离心风机，还是罗茨风机，风量改变就会有风压的改变，如何能使两者都达到要求的效果，不仅在开始选择风机型号上需要认真慎重，充分考虑所用原煤的种类及煤源的稳定程度、窑的产量规模等因素；而且在具体操作调整中，对一次风量与风压的关系需要有明确的认识。一次风总的调节原则是希望一次风量不要过多，而一次风压却不要变动太大。这就要求用变频技术控制电机，通过变频对风机转速的调节，最为合理，这不仅是节能，更重要的是对风机特性曲线改变较少。目前更多的调节风量的办法是，离心风机用进口风门控制，罗茨风机则用出口放风控制。这种控制的结果是，风量变动的同时，风压的变动更大。有些操作者总强调一次风压表上的数值可以保持不变，但该数值只是反映静压未变，而气体的动压却随着风量的减少大幅下降，即给火焰带来动力的一次风速度降低，煤粉的燃烧速度变慢了。所以，虽然用变频器会增加一定的投资，但带来的效益是没有止境的。 （待续）2009年第3期 新世纪水泥导报 No.3 2009 Cement Guide for New Epoch 中控操作

20粉经空气输送斜槽回磨重新粉磨，细粉随气流进入袋收尘器，收下的水泥成品由空气输送斜槽送至水泥库。当入磨粒度≤25 mm，出磨成品细度为80 μm筛筛余≤1%时，生产P·O42.5水泥时系统产量可达140 t/h，其中混合材主要以沸石为主，并掺有少量石灰石。2 中控操作的范围与经验2.1 中控操作的范围和顺序（1）水泥粉磨系统。根据化验室水泥入库通知，选择入几号水泥库，开启所选水泥库顶设备及工艺联锁设备：→开去水泥库成品斜槽两台收尘器M21ALC、M22ALC；→开去水泥库斗提（N20M），→成品斜槽风机（M25~28M）；→开启选粉机、水泥磨机等设备润滑稀油站；→开主排风机，注意主排风机电动阀门MZ03必须关至零位，巡检工现场确认；→开系统收尘器M23ALC和M29M；→低速启动选粉机（以5~10HZ为宜），转速逐渐提高至适当值；→启动磨尾输送设备（M31M、M32M、M33M、M39M）；→现场确认各稀油站冷却水、油压、油温等正常后，启动磨机；→调主排进风阀门开度渐增至70%～80%，正常投料后稳定在85%～90%；→调选粉机二次风阀门开度至100%，一次风冷风阀开度视磨尾负压适当调整；→开循环风机，注意MZ05电动阀门必须关至零位，巡检工现场确认；→开M50M，旋风收尘器下斜槽，循环风机进风阀门渐开至85%，正常投料后适当调整，出风口阀门MZ06开至100%；→启动辊压机；→开入辊压机斗提及喂料组；→开始向磨机投料。注意：工艺进行联锁，分组启动设备，而非逐台启动。停车顺序与开车顺序相反。值得强调的是：各组设备开启前，一定要先开该组所属收尘设备，确保系统负压及环境卫生；每台风机开启前，要注意关闭进风阀至零位。（2）粉煤灰系统操作。①开粉煤灰库顶收尘器；②开粉煤灰均化系统；③开粉煤灰斜槽；④开转子秤；⑤开电动流量控制阀；⑥开气动球阀喂料。注意：要求称重仓仓重控制在0.2～0.5 t之间，适当调节电动流量阀开度，稳定连续喂料。 若有异常要及时关闭气动球阀，然后根据情况停系统，要求停车要有工艺联锁。（3）水泥包装系统。包装用的水泥物料由斗式提升机输送给振动筛，经其筛除水泥中杂物后，进入中间仓存储。中间仓存储的水泥物料经螺旋闸门调节流量、给料机均匀给料后，通过进料器软连接进入包装机入料装置，水泥物料由此进入包装机主传动空心主轴，进入包装机回转料仓，料仓内有料种均匀分布。料仓的料位控制由音叉料位发讯器控制给料机的开停来实现。料仓的回转速度采用变频调速，调速范围0～8 r/min。回转料仓的水泥物料进入出料斗壳2009年第3期 No.3 2009 马晨宇，等：Φ4.2 m×13 m联合粉磨系统的中控操作 中控操作

21体，在高速旋转的叶轮作用下强制连续灌装。整个灌装过程为机电一体控制，除人工插袋外，水泥袋压袋、闸板启闭、灌装、称重计量、定点掉袋等功能均自动完成。2.2 中控操作中的参数控制 我公司生产控制采用的是DCS计算机集散控制系统,以中控操作为主，现介绍中控操作的主要调节回路。2.2.1 系统参数（1）主排进风阀开度85%～90%，压力控制在-6 500～-7 000 Pa左右；（2）收尘器入口压力控制在-4 500～-5 000 Pa左右；（3）磨尾负压-600～-800 Pa，磨头负压绝对值不小于150 Pa；（4）磨音 40%～55%；（5）磨机电流 180～195 A（cosφ≥0.9），投用无功补偿；（6）出磨斗提 45～55 kW；（7）入辊斗提 110～125 kW（用辊压机时）；（8）辊压机仓重工作时控制在20～30 t；（9）二次风阀门开度100%，一次冷风阀开度适当；（10）选粉机转速：120～170 r/min；（11）入V选冷风阀MZ07开度70%～85%，入高效选粉机阀门MZ04开度70%～85%，视投料量适当调整；（12）托瓦温度超过58 ℃时，可在筒体外淋水。2.2.2 称重仓料重调节（1）辊压机称重仓料重调节,料位应保持稳定，一般控制在18～30 t为宜，改变配料总量可以控制料位，配料量增大仓内料位上升；（2）粉煤灰称重仓料重调节,料位应保持稳定，一般控制在0.2～0.5 t为宜，称重仓上侧的分格轮控制称重仓料位，分格轮电机的转速与仓重信号成反比。2.2.3 水泥细度调节调节水泥细度主要是调节O-Sepa选粉机电机频率来调节的。正常生产时，系统风量要稳定，增大选粉机电机频率时选粉机转子的转速增加可以增大产品的细度，产量低，频率小效果则相反。转速调整时不可大幅度进行，微量调节即可，升速或减速太快可能导致选粉机变频器过压保护。2.2.4 水泥产品质量控制生产水泥的成分主要由水泥熟料、石膏和混合材料等按照一定的配比进行配料入磨进行粉磨，由质量检测部门按照国家相关规定对生产的水泥进行规范检验，并及时把检测结果报送到中央控制室进行指导生产过程控制，使成品水泥达到规定的质量标准。2.3 中控操作对常见问题的处理措施我公司采用先进的性能价格比较高的法国施耐德公司的DCS计算机集散控制，该DCS系统通过选用Quantum和Momentum之间的通讯组合，对全厂所有设备进行了安全可靠的电气自动化控制，取得了良好效果。系统对各车间进行集中管理、分散控制，操作站设置于中央控制室，通过CTR和键盘完成生产过程的监控和操作。3个现场控制站分别设于各电力室，完成顺序逻辑控制的起动、停车和连锁关系，开关量和模拟的量的数据采集、处理、PID回路的控制等。实现生产过程的稳定、可靠、实用，保证产品质量、节能降耗，提高技术水平和管理手段。所以中控在操作中发现故障时及时处理尤其重要。2.3.1 饱磨饱磨就是磨机进出物料量失去平衡，磨内瞬时存料量过多。现象：磨音降低，磨功率降低，出磨斗提功率上升，磨尾负压上升，选粉机电流升高，回粉量增大。产生原因有：（1）喂料量过多或入磨物料粒度变大，物料变硬；（2）入磨物料含水过多，通风不良，造成“糊磨”使钢球的冲击力减弱，物料流速降低；（3）钢球级配不当；（4）隔仓板磨坏，研磨体串仓，而造成级配失调；（5）选粉效率下降，循环负荷过高。处理：降低喂料量或止料，降低选粉机转速，查清原因，分别解决。2.3.2 空磨现象：磨音升高，磨功率升高，出磨斗提功率下降，磨尾负压降低，选粉机电流下降，回粉量减少。处理：增加磨机喂料量。2.3.3 粗磨仓堵现象：磨音降低，出磨斗提功率下降，磨尾负压升高，选粉机电流下降，现场听粗磨仓音低沉，2009年第3期 新世纪水泥导报 No.3 2009 Cement Guide for New Epoch 中控操作

22细磨仓音清脆。处理：降低投料量或止料，或增大磨机通风量（关一次风冷风阀开度）。2.3.4 细磨仓堵现象：同2.3.3节，现场听磨音低沉。处理：同2.3.3节。2.3.5 选粉机电流升高电流升高说明负荷增大，来料增多，可降低喂料量或降低选粉机转速。电流降低时说明来料减少或喂料系统堵，可增大投料量，或检查处理。2.3.6 入选粉机斜槽堵现象：出磨斗提功率急剧升高，且有波动，选粉机电流下降。处理：立即停磨检查处理。2.3.7 磨内通风不正常加强磨内通风可将磨内微粉及时排出，减少过粉磨现象和缓冲作用，从而提高粉磨效率。其次，能及时排出磨内的水蒸汽，减少粘附现象，防止糊球和篦孔堵塞，以保证磨机的正常操作。再次，加强通风还可以降低磨机温度和物料温度，有利于磨机操作和水泥质量。2.3.8 糊球产生原因：（1）入磨物料水份太高，使细粉粘附在研磨体表面；（2）通风不良，磨内水汽或微粉不能及时排除；（3）入磨物料温度高，磨内温度过高，引起研磨体静电吸附细粉现象加剧。处理：减少入磨物料水份，加强磨内通风，降低物料温度。2.3.9 入磨提升机故障入磨机提升机的驱动电机是160 kW，额定电流值是287 A，根据生产情况现正常工作时的电流值在225 A左右，正常波动范围在5%左右，超出5%应及时检查，特别是超出10%（在中控设报警值240 A）时说明入磨提升机故障要立即停止上料，在报警值持续10 s后仍呈上升无下降趋势时要马上停机检查。2007年7月份运行时，中控发现电流入磨提升机由正常工作时的225 A波动到245 A（正常波动电流10 A以内，在中控程序上已经设置了连锁跳停值是248 A），中控立即停止了上料，同时通知现场巡检工检查，听到提升机内部出现较大的撞击声，紧急停机后检查发现由于提升机的右侧链条上有一个链板销轴断裂，造成该链板处的料斗偏移撞击提升机壳体。后打开检查处理时确定是由于质量原因，更换链板销轴后运行正常，避免了提升机压死事故。2.3.10 中控有备妥信号但水泥磨主电机启动不起来在刚开始启动主电机时有备妥信号，但水泥磨主电机启动不起来，中控打开界面时发现有一个油站没有允许启动信号，所以不能启动；Φ4.2 m×13 m水泥磨其控制连锁较多，见图2，启动连锁为串联接线，所有条件均满足时方可启动；保护连锁为并联接线，其中任一条件满足时均可将磨机跳停。图2 水泥磨的控制联锁示意图2.4 中控操作与现场巡检的配合中控操作师与现场巡检员之间的联络配合靠对讲机，在开启设备之前由现场巡检员确认现场设备无人员检修，具备开机条件时方可呼叫中控操作师开启设备，设备运行后与中控操作师核对运行信号、温度等信号是否一致和正常，确认后相继开启下道工序的设备。在设备正常运行时现场巡检员每1 h对主机设备巡检一次，在巡检时再次核对运行信号、温度等信号是否一致和正常，不正常时根据现场情况及时通知相关人员进行处理，必要时在达到跳停值之前立即停机处理。在运行中中控操作师根据中控程序显示的报警及时通知现场巡检员，以便确认和处理。中控操作师相当于现场巡检员的“眼睛”，而现场巡检员又相当于中控操作师的“手”，二者必须密切合作才能够眼手行动一直，充分发挥DCS控制系统的先进操作。3 结束语我公司通过对该系统的优化操作，系统现已连续稳定生产，目前生产P·C32.5级水泥台时产量达185 t以上，吨电耗仅为27 kWh/t；生产P·O42.5水泥时产量达160 t以上，吨电耗仅为33 kWh/t，同时充分利用了当地的粉煤灰资源，生产成本大大降低，取得了很好的社会经济效益。符合国家的能源综合利用政策，充分发挥出了辊压机联合粉磨系统的节能降耗、生产能力最大化的优势。