煤粉計量是水泥生產(chǎn)中的一項難題，國產(chǎn)設(shè)備尤其難以做好。我公司1000t/d熟料的3號窯濕磨干燒水泥生產(chǎn)線，在1999年6月新建時采用了合肥院研制生產(chǎn)的SPF粉體定量喂料控制系統(tǒng)(簡稱轉(zhuǎn)子秤系統(tǒng))，作為窯頭和分解爐喂料計量設(shè)備。經(jīng)過1年多的生產(chǎn)運行，效果較好。  

1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點 

系統(tǒng)工藝結(jié)構(gòu)如圖1所示。 
　　 




圖1　轉(zhuǎn)子秤喂煤系統(tǒng)工藝結(jié)構(gòu) 

其主要由FR粉體喂料機(jī)、RWF轉(zhuǎn)子稱重喂料機(jī)(轉(zhuǎn)子秤)、鎖風(fēng)裝置及電氣控制部分組成。電氣控制部分原理圖見圖2，由現(xiàn)場測速開關(guān)、荷重傳感器、變頻調(diào)速器、PLC和顯示觸摸屏等構(gòu)成。 
　　 




圖2　轉(zhuǎn)子秤電氣控制示意 


2　系統(tǒng)工作原理 

　　煤粉進(jìn)入煤粉倉，通過3個倉重荷重傳感器檢測來穩(wěn)定倉的料位，從而起到穩(wěn)流的作用。煤粉經(jīng)穩(wěn)流后再由FR喂料機(jī)均勻穩(wěn)定地喂入RWF轉(zhuǎn)子秤。進(jìn)入RWF轉(zhuǎn)子秤的煤粉由轉(zhuǎn)子從進(jìn)料口帶至出料口，并喂入下級設(shè)備。水平旋轉(zhuǎn)天平式的轉(zhuǎn)子秤結(jié)構(gòu)使得荷重傳感器能精確地測出RWF圓盤體中的煤粉重量。并由信號處理單元SPU進(jìn)行采集放大—轉(zhuǎn)換，然后傳輸至PLC的模擬量輸入口中。系統(tǒng)通過接近開關(guān)檢測轉(zhuǎn)子秤的速度信號，送入PLC的數(shù)字量輸入口中，兩者信號經(jīng)PLC處理運算得到煤粉的實際流量。FR喂料機(jī)的轉(zhuǎn)速跟蹤RWF轉(zhuǎn)子秤的轉(zhuǎn)速，使其同步調(diào)節(jié)。鎖風(fēng)裝置的特殊設(shè)計保證了該系統(tǒng)能穩(wěn)定地喂料，準(zhǔn)確地計量。 

3　系統(tǒng)標(biāo)定 

　　標(biāo)定是計量設(shè)備保證精度的有效手段。由于煤粉計量的對象是一種粉體顆粒與流動氣體混合的介質(zhì)，其計量精度受到設(shè)備自身狀況、系統(tǒng)中氣流氣壓情況、煤粉水分和細(xì)度等諸多因素影響。 
　　
雖然實物標(biāo)定能提供計量設(shè)備的實際計量精度，但煤粉通過該系統(tǒng)喂出后難以進(jìn)行精確地收集，所以無法進(jìn)行真正意義上的實物標(biāo)定。但該系統(tǒng)設(shè)計了1種相對可用的模擬實物標(biāo)定程序:通過相對靜態(tài)的煤粉倉煤粉減少量來標(biāo)定動態(tài)的轉(zhuǎn)子秤的精度。經(jīng)過幾次這樣的標(biāo)定得知其誤差<3%，標(biāo)定數(shù)據(jù)見表1。  

4　應(yīng)用情況 

　　經(jīng)試生產(chǎn)調(diào)試，窯頭煤粉喂料量能穩(wěn)定地運行在0～3t/h上；分解爐煤粉喂料量能運行在0～5t/h上，但在≤3.5t/h時穩(wěn)定，3.5～4t/h時不是很穩(wěn)定，>4t/h時不穩(wěn)定。這是因為隨著喂煤量的增加，送至分解爐煤管的管阻也逐步增大，圖1A處負(fù)壓逐漸失去，喂煤也就變得不穩(wěn)定了，見圖3。表2為正常喂煤時的1組數(shù)據(jù)(間隔5min)。 
　　 




　圖3　煤粉流量歷史趨勢圖 

5　安裝調(diào)試經(jīng)驗 

1)窯頭SPF系統(tǒng)至窯頭三通道噴煤管的距離較近，因鎖風(fēng)裝置采用拔哨管式結(jié)構(gòu)，圖1C處能形成負(fù)壓，且原設(shè)計分格輪能力偏小，所以將B處分格輪轉(zhuǎn)子芯抽走，喂煤能力反而可以增加。而分解爐秤的分格輪重新設(shè)計制造，予以更換。 
　　
2)穩(wěn)定喂料關(guān)鍵在于A處能否形成負(fù)壓，這可通過該處的軟連接(帆布)形狀看出。通過調(diào)整抽風(fēng)閥門D來調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)部位合適的負(fù)壓。但是負(fù)壓也不能太大，否則，煤粉易被吸走，也會影響計量精度。 
　　
3)煤粉倉里必須保證有一定數(shù)量的煤粉，要求>10t為佳(貯存能力為15t)，實踐證明當(dāng)倉里煤粉量<5t時，系統(tǒng)會變得不穩(wěn)定。 
4)公司原煤水分高，煤粉制備能力差，水分僅能保證<2%，免強滿足要求。實踐證明，水分>3%時將影響流動性，容易引起局部起拱阻塞。因此保證煤粉水分≤1%非常重要。 
　　
5)荷重傳感器原設(shè)計用20kg，易被損壞。后改為50kg，情況就大為改觀。因此傳感器的選型要合理。 
　　
6)測速裝置的齒輪形狀如圖4a；若如圖4b，接近開關(guān)所測數(shù)據(jù)會有誤差。