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河南豐博自動(dòng)化有限公司 2018-08-30 點(diǎn)擊2601次
平?jīng)銎钸B山水泥有限公司水泥生產(chǎn)線于2004年12月投入生產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)產(chǎn)能2380t/d，入窯生料計(jì)量系統(tǒng)采用的是固體流量計(jì)+流量調(diào)節(jié)閥組成的控制系統(tǒng)。工藝流程見下圖：
其計(jì)量控制原理是通過(guò)固體流量計(jì)，檢測(cè)出入窯生料的瞬時(shí)（或平均）流量，并將測(cè)量出的流量值與設(shè)定值比較，其偏差通過(guò)PID或其變種算法來(lái)調(diào)節(jié)流量閥門的開度，力求使入窯生料的實(shí)際流量與設(shè)定值保持一致。
一、改造的主要原因
1、固體流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)確，下料量波動(dòng)：實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中入窯生料下料量受助卸氣流和穩(wěn)流倉(cāng)的倉(cāng)壓以及閥門自身定位精度偏差等因素的影響，下料量波動(dòng)較大，給定值與反饋值波動(dòng)范圍在10-20t/h，入窯斗提電流波動(dòng)（最大波動(dòng)范圍在10A左右），且頻繁出現(xiàn)沖料或間歇性斷料現(xiàn)象。
下圖為改造前喂料量反饋和入窯斗提電流波動(dòng)情況
2、由于入窯生料量的波動(dòng)，造成操作過(guò)程中尾煤用量加減頻繁，調(diào)整幅度較大，影響水泥窯系統(tǒng)熱工波動(dòng)，煤耗增加。
二、改造方案：
1、將原有固體流量計(jì)+流量控制閥組成的控制系統(tǒng)改為河南豐博自動(dòng)化有限公司生產(chǎn)的FB-CRM350E型科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)。
其計(jì)量原理為：科里奧利原理?？评飱W利粉體質(zhì)量流量計(jì)的核心部分是一個(gè)測(cè)量輪，由主軸驅(qū)動(dòng)。被測(cè)物料由測(cè)量輪中央進(jìn)入，從旋轉(zhuǎn)著的測(cè)量輪甩出。物料便對(duì)測(cè)量輪的葉片產(chǎn)生一個(gè)力，這個(gè)力就是科里奧利力。而該力的大小和物料的質(zhì)量成正比，測(cè)出該力的大小就可得出物料的流量。在科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)中，被測(cè)的是測(cè)量輪的驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。由于測(cè)量輪的半徑是固定的，測(cè)出扭矩便得到了科里奧利力，同時(shí)間接得到了物料的瞬時(shí)流量。物料微粒和測(cè)量盤之間的摩擦和不同速度的物料層之間的摩擦對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，保證了系統(tǒng)的計(jì)量精度。
2、更換原來(lái)的插板閥，并在插板閥后面增加雙道高精度氣動(dòng)流量閥，以穩(wěn)定下料量，保留原有收塵器及入窯斜槽不變。
3、在氣動(dòng)流量閥后面新增安裝有2m的空氣輸送斜槽，后面連接新增的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)，科氏秤出料口連接6m空氣輸送斜槽直至入斗提空氣輸送斜槽。
4、為保證下料流暢，在插板閥到稱重倉(cāng)之間的非標(biāo)連接件內(nèi)部增加助流裝置。
下圖為科里奧利粉體質(zhì)量流量計(jì)+流量控制閥系統(tǒng)工藝布置圖：
三、改造后效果
1、喂料量變化情況：改造后入窯生料喂料量（給定值與反饋值）波動(dòng)范圍較改造前明顯減小，波動(dòng)值在1-2t的范圍內(nèi)（見下圖棕色曲線）。入窯斗提電流波動(dòng)范圍明顯縮小，并且大幅度的無(wú)規(guī)律波動(dòng)現(xiàn)象消失，波動(dòng)范圍在3-4A之內(nèi)，（見下圖綠色曲線）
2、水泥窯消耗指標(biāo)變化情況：改造后水泥窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高了0.8t/h，提高幅度明顯，噸熟料實(shí)物煤耗較改造前下降了2.80kg/t，下降幅度較大；噸熟料工序電耗下降了1.20度。
項(xiàng)目 | 2015年 | 2016年1-6月 | 改造前后對(duì)比 |
水泥窯臺(tái)時(shí)(t/h) | 118.30 | 119.10 | 0.80 |
熟料實(shí)物煤耗 (kg/t) | 170.70 | 167.90 | -2.80 |
熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗(kg/t) | 124.60 | 122.90 | -1.70 |
熟料工序電耗(kwh/t) | 37.98 | 36.78 | -1.20 |
3、熟料強(qiáng)度變化情況：改造后出窯熟料28天強(qiáng)度上升了2.1Mpa，上升幅度明顯。
項(xiàng)目 | 2015年 | 2016年1-6月 | 改造前后對(duì)比 |
3天抗壓強(qiáng)度（MPa） | 27.6 | 27.6 | 0.0 |
28天抗壓強(qiáng)度（MPa） | 53.1 | 55.2 | 2.1 |
四、經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算（按年產(chǎn)68萬(wàn)噸熟料計(jì)算）：
1、改造后噸熟料煤耗降低了2.80kg/t，年可節(jié)約用煤：(68萬(wàn)噸×2.80kg/t)/1000×230元/噸=43.79萬(wàn)元；
2、噸熟料工序電耗降低了1.20度，年可節(jié)約電費(fèi)：68萬(wàn)噸×1.20度/噸×0.52元/度=42.43萬(wàn)元；
3、28天熟料抗壓強(qiáng)度提高2.1MPa,可摻加混合材2%，年可節(jié)約成本：68萬(wàn)噸*2%*100元/噸（熟料和混合材差價(jià)）=136萬(wàn)元。
合計(jì)節(jié)約：43.79+42.43+136=222.22萬(wàn)元
五、總結(jié)
生料計(jì)量稱改造總計(jì)投資將近50萬(wàn)元（含設(shè)備購(gòu)置、安裝）。通過(guò)改造后半年運(yùn)行來(lái)看，入窯生料喂料量穩(wěn)定，入窯斗提電流波動(dòng)范圍明顯減小，水泥窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，煤耗、電耗、熟料強(qiáng)度等運(yùn)行指標(biāo)變化明顯，年可節(jié)約生產(chǎn)成本222.22萬(wàn)元，投資回報(bào)率高。