“基于智能化控制的锅炉制粉提效”系统研究与应用

姚健

（开滦集团实业发展有限责任公司，河北 唐山 063003）

为了提高A公司锅炉制粉效率，解决人工清堵的安全隐患，随着环保要求的日益严格，为了确保烟尘排放稳定达标，提高产能输出率和企业形象，降低设备处理空耗浪费，A公司决定对锅炉进行智能化控制制粉提效改造。

一、概况

落煤管为钢制料斗，料斗为圆锥体结构，下部安装有椭圆弯头落煤管，上部原煤经弯头处进入磨煤机。

因落煤管内输送介质为：原煤，当含水率高粘接性较强的时候，落煤管到出料弯头段经常形成粘煤、堵煤等问题，因断煤和出料量小而造成磨煤机空转，直接影响后续的产能输出和设备出力空耗浪费等问题，为解决粘料、堵料问题经常采取人工清堵，时间长见效慢，且存在潜在的安全隐患；经技术人员现场勘察和分析，以下这些情况是造成原料仓堵塞的主要原因。

1.落煤管上部为大孔径钢结构，下部为变径体钢结构，由于落煤管的上部口径大，而下部变径管体内径变小，使原煤流动缓慢，以及弯头管体的内壁容易粘煤等因素，原料通过时流速变缓，阻力增大，容易产生积煤和粘煤，从而造成堵煤断流。

2.受煤质含水率和季节性降雨的因素，当煤的含水率高团聚性增大时，堵塞随即发生。

3.粘煤、堵煤情况主要集中在弯头到磨煤机入口段位置，尤其弯头部位粘煤堵煤严重。

针对以上这些问题，为了保障落煤管下料通畅，如在落料管和磨煤机入煤口之间加装：智能可视清堵输送系统，变被动清堵为主动清堵，可以很好地解决粘煤堵煤问题，保障输送通畅，同时可以实时监测输煤管内部的输送情况和监控管内温度，对输煤管在各种煤质下的输送起到科学调配的效果。

二、改造方案

改造区域范围：落煤管和磨煤机入口段整体改造。

（一）改造内容

1.从原有落煤管弯头出料套筒外侧进行加装，原有弯头出料套筒以上安装智能可视清堵输送系统。

2.弯头出料筒上部焊接延长筒体300mm,延长后增加一个反法兰，以便于和清堵机衔接。

3.智能可视清堵输送系统入口内径：700mm，长度为：1000mm左右，有效清堵长度1500mm。

（二）智能可视清堵输送系统结构形式。

1.采用涡刀沿仓壁180°往复回转，涡刀不断清理筒壁积煤的同时，对筒体内原煤有一个整体的涡旋向下推力，在涡旋推力的作用下，筒体内物料强制性的流向磨煤机入口。

2.测温系统位于设备的端部，分为上中下三个监测点，实时将落煤管内部温度传送至现场人际界面，并预留与工厂集控系统DCS或PLC远程信号接口（支持MODBUS协议，电流信号4-20MA），方便远程工程师站或生产管理系统实时观测落煤管内部温度。同时可通过智能人机界面实时将数据传输至企业云管理系统，并可通过互联网智能终端如手机APP等在线观测，对落煤管内的温度进行实时报送，以便以判断原煤的干燥情况，如落煤管内部温度异常会及时发出报警信号通知工作人员及时处理。

3.可视监控系统安装在设备的上部，监视系统对煤管内原煤的流量和输送情况进行可视传输和智能报送。可视图像监控系统采用海康威视红外摄像装置，并配备防爆风冷系统使整机工作更安全稳定，实时将落煤管内部图像信息传送至工厂集控值班室，并可通过互联网智能终端如手机APP等在线观测，使工作人员能实时观测落煤管内部物料运转情况。

4.温测数据和可视数据实时在线传输，并储存在系统的电气终端。

5.智能可视清堵输送系统运行方式为：智能人机界面+智能传感器+变频调速＋就地＋自动（定时运转）＋远程控制+智能移动终端测控。

6.清堵机安全连锁保护。

（1）清堵机配备扭力测控系统，实时探测清堵机回转轴扭力大小，如回转轴扭力超出设定范围，清堵机将自动按照设定值反转，安全保护清堵机运转。

（2）清堵机整机安装连锁报警装置，即清堵机卡料或负载过大，以及润滑油路出问题都会发出报警信号，同时将报警信息以文字形式出现在清堵机人机界面上，便于值班人员及时发现问题解决问题。

三、改造后的效果

（一）整体改造后可确保落煤管下料通畅，大大提高原煤的输送能力，和消除粘煤、堵煤引起的停机疏通等问题，降低工人的劳动强度及消除人工清堵时存在的人身安全隐患，从根本上保障下游设备的满载出力，减少设备空载能耗，同时对落煤管内的原煤输送情况进行实时监测和分析，对磨煤机的科学化运行起到辅助提高的作用。

（二）实时工况可通过PC端和手机终端进行监测，对落煤管的运行情况及时掌控。