改进菲斯特转子秤的稳定性

罗少华，李助红，刘毅

改进菲斯特转子秤的稳定性

Improving Stability of the Pfister Rotor Scale

罗少华1，李助红2，刘毅2

1 存在的问题

葛洲坝嘉鱼水泥公司4800t/d熟料生产线煤粉输送系统采用两台德国菲斯特技术煤粉转子秤，型号为DRW4.12。投产初期，经常出现下煤不稳定，转子负荷率时高时低，有时甚至长时间不下煤，造成热工制度紊乱，直接影响回转窑的正常操作，要不断地根据下煤情况调整喂料量甚至止料，操作不当就可能造成预热器堵塞等事故。

转子秤负荷率反映了秤体内煤粉的填充量。该公司转子秤负荷率长期在60%～120%，短期甚至低于50%，使整个煤粉输送系统不能正常工作，达不到生产工艺要求，各项热工参数1h截图见图1。

由图1可见，煤粉输送系统一直处在不稳定状态，罗茨风机的风压和电流波动频繁，分解炉不能保持稳定的温度，导致窑内煅烧状况差。

当负荷率降到50%以下，喂煤量就会随之下降，罗茨风机电流也跟着下滑，此时转子的转速迅速上升，需要靠现场岗位工持续敲打煤粉仓锥体和下料管来改善下料情况。如果仍不能维持分解炉温度，为避免窑尾预热器系统结皮、堵塞，解决办法只能是降窑速减产量，甚至停窑止料。

2 原因分析

转子秤的工作原理是：煤粉通过煤粉仓的仓闸阀，经过入口软接头进入转子部分，当煤粉旋转到达卸料区域时，由罗茨风机的风把煤粉从出料口吹出，通过管道送至燃烧器。

煤粉的流量大小是由转子的角速度和动态载荷量所决定的。其角速度通过一个旋转编码器来测定，转子的载荷量通过荷重传感器来测得，主机处理器将从现场测得的转子角速度和转子秤载荷的乘积值与操作员的设定值相比较，由变频装置控制转子的角速度，使转子秤的喂料量保持在一个恒定值。

根据其工作原理，影响因素主要有如下几点：

（1）转子间隙

保证转子秤在连续运转状态下，高精度均衡稳定喂料，必须校正转子与上密封板之间的间隙。如果间隙过大，压缩空气将由此窜入进料口，造成下料不畅，使荷载称重负荷率降低，并出现波动，下料的均匀性受到影响；若间隙过小，造成电机负荷较大，会发生转子秤过载跳停。技术要求转子间隙为0.2～0.4mm。

（2）气体阻力

煤粉仓不下煤的原因之一是受气体阻力的影响。虽然为平衡煤粉仓和下料管的气压，仓底下料管通向顶楼的小收尘风机已设有旁路抽风管道，并与煤粉仓上端相连，排出多余的气体，但与下料管连接的抽风管道垂直落差达12m，风机的能力无法将含尘气体带走，起不到平衡气压的效果。

（3）煤粉细度和水分

菲斯特秤适应细度（90μm筛筛余）＜8%～12%、水分＜1.5%的煤粉，具有流态化性能，延长出料头和耐磨衬套的寿命；高水分的煤粉粘度大，进入转子后，会在转子和密封板盘面之间产生很大的阻力，转子秤因过流跳停；当窑临停，煤粉仓内煤粉未完全走空，滞留存放时间过长，出现粘结，造成棚仓；在煅烧过程中，煤粉细度的大小还影响煤粉燃烧速度，所以要在煤粉制备的环节做好控制。

（4）煤粉仓助流

为促进煤粉仓下料，仓底设有环形反吹管和塔头单向阀，可启动定时反吹。因此要保养水分离器，不能让水分经此环节进入仓内；设置循环反吹时间遵循越短越好的原则，下料正常时就关闭反吹系统，避免更多的空气进入仓内；要保证环形管上的电磁阀状态正常，否则将使压缩空气长吹或不吹。

（5）输煤管道畅通

每次敲打罗茨风机输送管道的转弯处，电流向上窜的现象会明显好转，说明里面有结皮。菲斯特秤适应风速在29～31m/s。如果输煤管道内风速不够，会导致煤粉在管道里面产生沉积，输送阻力大。影响风速的因素有：罗茨风机工况、风量，输送管径及走向。

3 解决方案及实施

（1）增加中间小仓，平衡气阻

检查转子与上下耐磨板的平面度，并将转子与上密封板间隙调整为0.25mm，防止窜风影响下煤。但调整后效果不够理想，天津菲斯特机械有限公司建议尾秤可采用中间仓方案，使料气彻底分离。

将下料管拆除，用一个带料位测量及自动反吹的中间仓取代，并在煤粉仓下面安装一个下料分隔轮式喂料阀，使小仓内保持一个相对恒定的料层，同时对煤粉仓进行锁风，来稳定转子秤的负荷率，中间仓上部留有的少量空间，使气流能从抽风管道排出。

（2）增强旁路抽风能力

位于顶楼的小型收尘风机，流量为7100m3/h，全压3200Pa，不能将旁通管道煤粉带走。我们对旁路抽风管进行了改进（见图2），在下料管分出一路管道接到煤磨出磨主管道，利用通向顶部煤磨袋收尘的强大气流，增加抽风能力，并在新增的管道上加一个手动蝶阀，这样可以根据管道外表面的温度调整抽风负压。管道的形状必须呈“∧”型，并小于一定的角度，这样可以防止下料管内的煤粉被带入袋收尘器；原小风机只对仓顶的气流起作用。

（3）控制煤粉的细度、水分

细度取决于煤磨选粉机的工作状态，水分取决于出磨温度的控制。遇到冷窑点火时，入磨温度很低，对煤粉烘干力度不够，可以加强热风炉制热来解决。

（4）完善助流系统

检查助流气源基本干燥无水，气压保持在0.5MPa以上，电磁阀反吹时间设为吹3s停20s，水分离器及滤芯已由专人定期保养。但在检查煤粉仓助流系统吹嘴元件时，发现仓锥体上的塔头单向喷嘴和电磁阀内的弹簧顶珠有部分已失效，压缩空气不能有效地通过膜片作用到仓内壁，我们及时进行了更换。

（5）检查输送系统

煤磨靠近窑头，尾秤至分解炉输送距离较远，核实罗茨风机工作能力为 144.2m3/min，风速约 29.96m/s，在设计要求范围内。检查滤网，清理积灰，从罗茨风机空载电流的变化即可判断输送阻力是否改善。

4 效果

改造后转子秤负荷率见图3。经过一段时间的生产调整，罗茨风机电流在265A左右，风压在39kPa左右，煤粉输送比较理想，窑喂料稳定，分解炉温度在一个很小的范围内波动。

5 结论

菲斯特转子秤由于秤体结构、电气线路较为复杂，对外部要求较多（煤粉水分细度、压缩空气压力及残留水分），所以只有精心维护和保养，创造符合转子秤的运行条件，才能降低转子秤的故障率，延长转子秤的使用寿命和大修周期，除了上述提到的转子间隙和助流问题以外，还要注意：

（1）秤体不能有积灰和杂物，因为积灰和杂物对秤计量有影响，要保持秤体的清洁，不能有杂物从煤粉系统落入秤内。

（2）秤在正常运行时，传感器保护螺杆与秤体应无接触。否则也会影响计量。维修转子秤时，必须将保护螺杆拧紧。使秤上面的传感器不受外力作用，保护传感器和称重机构支点的刀口。

（3）秤上各处软联接和内衬须经常检查，破损的应及时更换，避免煤粉泄漏。

（4）出料耐磨头破损后可以用螺杆堵住观察孔继续运行，待停秤时进行更换或修补，避免煤粉蹿入上密封板内影响计量，严重时会造成壳体磨穿。

（5）仓下手动闸板和秤上气动闸板的各个部分严禁敲击，油雾器不得缺油，气水分离器必须工作正常。各气路、接头应无漏气。

（6）电机、减速机无杂音无振动，温度正常；传动皮带张紧度合适，判断标准：加1kg压力皮带垂直位移5mm。

使用中间仓的运行效果：转子秤负荷率波动和煤粉仓断料问题得到解决，负荷率稳定了，当满载生产时，电机转速显示在1800r/min左右，平均转速较之前平稳，稳定了窑系统的技术经济指标。

TQ172.614.2

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1001-6171（2012）04-0088-03

通讯地址：1葛洲坝嘉鱼水泥有限公司，湖北咸宁 437200；2葛洲坝集团股份有限公司水泥厂，湖北荆门 448000；

2012-02-02；

赵 莲