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失重給料秤控制器在煤粉定量給料系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2019-11-05 11:09:51 |來(lái)源:維普期刊

    水泥廠煤粉的連續(xù)準(zhǔn)確計(jì)量和自動(dòng)定量給料,是我國(guó)水泥工業(yè)長(zhǎng)期未能得到滿意解決的重要課題。尤其回轉(zhuǎn)窯入窯(包括分解爐)煤粉的連續(xù)準(zhǔn)確穩(wěn)定地喂入,是穩(wěn)定窯的熱工制度,降低煤耗,提高熟料質(zhì)量、產(chǎn)量,保障安全和連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素之一;是現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)管理的基礎(chǔ)。眾所周知,水泥工業(yè)是耗煤大戶(hù)。目前我國(guó)尚有一些水泥廠,煤耗占水泥成本的30以上。而能源緊缺、煤價(jià)上漲又是長(zhǎng)期令人困擾的問(wèn)題,所以煤耗成為當(dāng)代水泥廠最關(guān)注的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。而節(jié)煤的根本途徑之一是采用先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備,其中,迫切需要能夠長(zhǎng)期、準(zhǔn)確、可靠地計(jì)測(cè)煤耗和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制的自動(dòng)定量給煤裝置。但是,目前我國(guó)大多數(shù)水泥廠的煤粉給料計(jì)量和定量控制技術(shù)設(shè)備陳舊落后。多數(shù)仍采用普通雙管螺旋給料機(jī)喂煤,靠人工憑經(jīng)驗(yàn)控制。給煤狀態(tài)受煤粉的水分、存放時(shí)聞、出料情況和倉(cāng)壓等條件的影響變化很大,無(wú)法保證長(zhǎng)期連續(xù)、均勻地穩(wěn)定喂煤量因?yàn)檎{(diào)節(jié)后的火焰不能保持穩(wěn)定,就給控制窯溫帶來(lái)困難某些在八十年代后期引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)裝備的水泥廠的入窯煤粉給料計(jì)量裝置,有的屬于機(jī)械式給料計(jì)量裝置,性能不佳;有的穩(wěn)定性較差,故障率較高。不僅達(dá)不到穩(wěn)定可靠地測(cè)量和控制流量的目的,而且價(jià)格很高。因此,國(guó)家把“入窯煤粉失重給料秤系統(tǒng)研究”這一國(guó)家“七·五”科技攻關(guān)課題交付我院承擔(dān)‘。我們經(jīng)過(guò)幾年的努力,在消化、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)成LwF—O5型煤粉失重給料秤及相關(guān)系統(tǒng),井于1993年7月在安徽省蚌埠市水泥廠入窯煤粉給料計(jì)量系統(tǒng)在線生產(chǎn)運(yùn)行,取得了滿意的效果,通過(guò)工業(yè)試驗(yàn)證明,其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了研究設(shè)計(jì)的要求,在較長(zhǎng)的試驗(yàn)期間,系統(tǒng)各部分工作正常,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

 

1.失重給料秤的主要特點(diǎn)

    失重給料秤主要是用于粉、粒狀物料連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量、自動(dòng)控制給料量的新型定量給料裝置。在國(guó)外也有用于料漿的定量給料控制系統(tǒng)的,用于水泥廠、鋼廠和熱電廠等工業(yè)部門(mén)控制高細(xì)度煤粉的定量給料更為理想在食品、飼料、醫(yī)藥、化工等部門(mén)也有廣泛的應(yīng)用。國(guó)外,德國(guó)某公司、某公司、日本某公司、法國(guó)某公司和某公司等都有產(chǎn)品或配套技術(shù)。失重給料秤之所以在國(guó)內(nèi)外受到重視,主要是它有以下特點(diǎn):

(1)基于其特殊的工作原理,它既如動(dòng)態(tài)給料秤那樣,能夠連續(xù)、自動(dòng)地顯示物料的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量以及定量控制;又突破了傳統(tǒng)連續(xù)稱(chēng)重設(shè)備的框框,采用料倉(cāng)秤那樣的靜態(tài)稱(chēng)重原理。使工作穩(wěn)定、可靠,并提高了計(jì)量準(zhǔn)確度,受到行家的特別關(guān)注。

(2)由于它采用減量法和微分積算方法,以靜態(tài)稱(chēng)重方式為基礎(chǔ)。所以,計(jì)量準(zhǔn)確度不受零點(diǎn)和皮重變化的影響。可以保障較高的使用準(zhǔn)確度。尤其在用于小流量計(jì)量時(shí),容易獲得較高的計(jì)量準(zhǔn)確度。這些都是一般連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量裝置難以解決的難題。

(3)設(shè)備系統(tǒng)完全密閉,防塵、防爆性好。對(duì)物料及物性變化適應(yīng)性強(qiáng),可以用于腐蝕性物料、有毒物科、易燃易爆性物料(一般應(yīng)充入保護(hù)性氣體);還可以用于料漿、液體和溫度較高的粉粒狀物料。而且稱(chēng)得的重量數(shù)據(jù)與物性變化無(wú)關(guān)。

(4)在生產(chǎn)運(yùn)行中可以進(jìn)行“在線”標(biāo)定。即根據(jù)稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料上、下限重量之差和失重秤流量顯示值即可計(jì)算準(zhǔn)確度。所以,物料標(biāo)定簡(jiǎn)單、方便易行,不需要增加輔助標(biāo)定設(shè)備,省錢(qián)省力

(5)設(shè)備系統(tǒng)主要由料倉(cāng)、閥、螺旋給料機(jī)、料位和松動(dòng)風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成,簡(jiǎn)單、牢固、穩(wěn)定、可靠,維護(hù)量小。即使控制系統(tǒng)失靈,仍可手動(dòng)控制螺旋給料機(jī)繼續(xù)給料。

(6)采用高準(zhǔn)確度、高靈敏度的稱(chēng)重傳感器和微機(jī)控制系統(tǒng),功能完善、可靠性高、擴(kuò)展靈活方便,工作狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)隨時(shí)由畫(huà)面顯示,直觀方便。

(7)系統(tǒng)較為復(fù)雜,占用空間高度較大;國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格較高,對(duì)推廣應(yīng)用有一定影響。

 

2.系統(tǒng)組成和工作原理

    入窯煤粉失重給料秤系統(tǒng),主要由貯倉(cāng)、閘閥和流量控制閥、失重秤秤體、鎖風(fēng)葉輪給料機(jī)、稱(chēng)重傳感器、微機(jī)顯示控制器等部分組成。貯煤倉(cāng)作為煤粉的中間貯倉(cāng),根據(jù)用戶(hù)要求的裝備水平,可設(shè)置料位計(jì)、溫度監(jiān)控開(kāi)關(guān)、防燃防爆氣路管道及閥門(mén)、除塵裝置和必須配備的松動(dòng)空氣系統(tǒng)。閘板閥必須有很好的密封結(jié)構(gòu),流量閥應(yīng)嚴(yán)密耐磨。失重秤秤體是核心部分,它由稱(chēng)重倉(cāng)、特殊結(jié)構(gòu)的螺旋給料機(jī)和有利于快速裝料并具有防爆作用的脈沖收塵器(老式的設(shè)有防爆筒),以及按常規(guī)設(shè)置的攪拌器和出料鎖風(fēng)葉輪給料機(jī)等組成。秤體支承在三只承壓式稱(chēng)重傳感器上,與微機(jī)顯示控制器組成失重給料秤系統(tǒng)。失重給料秤采用斷續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料、重量法和容量法交替稱(chēng)重、實(shí)時(shí)控制、自動(dòng)定量給料的工作方式。它是采用負(fù)秤(減量法計(jì)量)工作原理,稱(chēng)重倉(cāng)支承在三只在電路上并聯(lián)的稱(chēng)重傳感器上,承受料倉(cāng)的皮重和倉(cāng)內(nèi)煤粉重量。首先,流量閥打開(kāi),快速向稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)加料(一般控制在20s內(nèi)),當(dāng)倉(cāng)重達(dá)到上限值G一時(shí)流量閥立刻關(guān)閉;螺旋給料機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)給料。和料倉(cāng)秤一樣,稱(chēng)重傳感器輸出的平均電壓信號(hào)即是倉(cāng)內(nèi)物料重的代表量。此電壓信號(hào)u經(jīng)過(guò)差分放大和一級(jí)倒相放大器后,一路作為料(量)顯示和流量閥以及松動(dòng)風(fēng)電路的控制信號(hào),另一路送至計(jì)算機(jī)微分運(yùn)算系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料重量的損失給出瞬時(shí)流量和累計(jì)流量;此外,諼信號(hào)還作為測(cè)量值,經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理,與設(shè)定值比較,以其偏差做為調(diào)節(jié)信號(hào),輸入控制器,改變螺旋給料機(jī)的轉(zhuǎn)速,以達(dá)到定量給料的目的。當(dāng)稱(chēng)重倉(cāng)內(nèi)物料減少到下限G.時(shí),就完成了一個(gè)按重量法稱(chēng)重的周期;計(jì)算機(jī)停止采樣,再次打開(kāi)流量閥,使貯料倉(cāng)內(nèi)的物料快速進(jìn)入稱(chēng)重倉(cāng),待達(dá)到控制上限G…則閥門(mén)關(guān)閉停止下料。在向稱(chēng)重倉(cāng)進(jìn)料時(shí),其下料量按容量法計(jì)測(cè)和控制在按容量法計(jì)量的周期內(nèi),螺旋給料機(jī)按前一瞬間速度運(yùn)轉(zhuǎn),顯示儀表根據(jù)前一瞬間的流量按時(shí)間計(jì)量。就這樣,周而復(fù)始地連續(xù)運(yùn)行。

 

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