环状天平计重系统的原理和调试

　　1、工作原理

　　粉研转子秤控制计量系统由定量供给装置(喂料机)、环状天平计重机(天平秤)、送料锁气装置(锁风阀)和控制单元(控制柜内嵌FUC-276控制器)4部分组成。

　　物料从煤粉仓进入喂料机后，稳定地喂到下面的天平秤称重计量，然后再通过锁风阀进到煤粉输送管道里，被气力输送到窑头或分解炉。

　　1)喂料机的一个作用是隔离仓内煤粉向下流动的冲力，使物料在喂料机里面充分稳流，平缓和可控。另一个作用是通过变频器按需要的转速调节喂料量，由于其内部为3层的盘式给料结构，能够有效的调整和控制煤粉流量。

　　2)天平秤通过负荷传感器检测出秤内物料的质量信号W(模拟量0～20mV)，通过测速传感器(脉冲发生器PG)检测出天平秤的转速信号r送到FUC-276控制器后计算出实际流量Pv，实际流量Pv与设定流量值Sv相比较，其差值经PID调节输出操作量(My)DC4-20mA或DC0-10V，分2路分别控制喂料机和天平秤的变频器，通过变频器同步控制2台设备的转速，从而实现下料量的控制和计量。

　　3)该系统在天平秤与气力输送环节中间安装有2只锁风阀，该锁风阀采用了特殊的结构和特选的耐磨密封材料，可在较长的周期内，阻止和减少输料气体从下部进入计重机和喂料机，避免干扰计量和供给精度。设计的排气口可以释放微量泄漏的空气(在工艺设计中，将其接入收尘系统)。

　　转子秤有2种计量模式：重量模式和容积模式，重量模式是控制器通过负荷传感器检测出物料实际质量(W)后与秤转速相乘得出的流量，目的是反映出真实流量，作为计量的结果和控制的依据。容积模式是控制器将预先设定的BD值(容重t/m3)乘以检测出的容积流量(m3/h)来作为料量动态测量值，通过PID调节转速控制。一般情况都采用重量模式运行，只是在某些特殊情况下如传感器有故障时才采用容积模式运行。

　　2、安装和调校

　　2.1  安装

　　1)转子秤属精密的计量和控制设备，要安装在稳定无震动的基础平台上，若有震动会直接影响负荷传感器的受力。

　　2)机架安装要保证水平，尤其天平秤的水平度直接关系到称量的精度。天平秤水平基准面水平度控制在0.01-0.02mm/m；定量供给装置的水平基准面水平度可控制在0.02-0.05mm/m。

　　3)天平秤进出口与喂料机和锁风阀的软连接，是保证计量装置不受上下设备的影响，保持自由悬浮状态的前提，应保证同心度，防止产生扭曲和中心位移，影响检测精度。

　　4)安装过程中要防止有水和异物(如螺钉、螺帽等)进入秤体内。

　　2.2　调校

　　转子秤调校分静态调校和动态调校，其具体步骤基本一样。静态调校是指设备电动机在停止运转状态下的调校，用于对负载传感器进行粗调。动态调校是先手动设定变频器使天平秤在60Hz(接近实际生产运行状态)恒速状态下进行的调校，用于对负载传感器进行精调。调试前应重点检查刀口与支架、刀口两边的限位螺钉是否调整合适；安装支架和秤体是否水平；传感器链条张紧度是否合适(保证预拉力在15N左右)等。确认检查无误后，按说明书操作步骤要求，进行调校。

　　静态和动态调校一般重复做3次，以防止出现人为的操作误差。系统全部调校完毕后取下校正砝码即可开车运行。

　　3、调试过程

　　3.1  喷石灰石粉

　　根据工艺防火要求，事先磨制数吨惰性的石灰石粉储存在煤粉仓内，通过仓下的出料口闸门和转子秤，石灰石粉被分别喂人输送管道喷往窑头和窑尾，以便检查整个系统管道连接有无焊接漏缝及漏风现象，并使管道中的弯角凹处等部位，先积存一些惰性的石灰石粉，防止煤粉沉积有可能造成的爆炸。

　　3.2  收尘系统风量、风压的确定

　　调试生产过程中，系统工作正常时风压基本在lO-13kPa。当管道中出现煤粉存积堵塞时，系统管道压力会逐步达到30kPa以上；而当管道中的放风阀打开过大时，管道压力就会降得过低(4kPa左右)，风速过低也会使煤粉存积堵塞。

　　随着投料量的增加，需要确保系统温度稳定，则应提高用煤量，曾经出现提高设定量后秤显示值(反
馈量)也增加，但温度就是升不上去的现象。停车检查秤参数时，发现运行模式误设为“容积”模式，秤所显示出的喂煤量为虚流量数字。另外，调试过程中曾担心煤粉仓仓压不稳，将煤粉仓出料口闸板仅开10％，影响了煤的正常下料。

　　3.3  收尘系统的工艺布置和运行

　　计量和喂料时，要求在微负压条件下工作，因此合理配置计量系统的收尘设施，并保证其正常运行是保证整个计量系统正常工作的重要条件。

　　起初，秤体设置的收尘管道有部分不合理，负压不足影响了转子秤的正常工作，为此把原收尘管道进行了改造。 

　　第一步，把垂直管道改细，由Φ219mm改为Φ159mm，以提高管道收尘风速。另外，考虑到窑头、窑尾转子秤在调试阶段不会同时工作，因此对原2台秤合并的收尘管道，采取分开布置的方式，并采用软管(Φ100mm)分别直接接至袋除尘器的进风管上(原袋除尘器的收尘管道是经由煤粉仓后再与转子秤收尘管连接)，改造之后系统可以保持一段时间的负压，但时间不长系统还会逐渐转变为正压，表现为转子秤软连接向外膨胀。拆开转子秤收尘管底部的法兰盖检查，管道内积煤粉很多。运行时又拆开收尘管上部与风量调节阀连接处法兰检查，不断向外冒灰，正压现象比改造前还大，原因是煤粉仓内进料时产生的大量粉尘返回到收尘管内。

　　第二步，把通人煤粉仓的管道用插板堵住，使袋除尘器仅收2台转子秤收尘管的粉尘。开始运行时系统同样可以保持负压状态，几天后又出现系统负压不足现象，检查袋除尘器风机出口的排风量很小，除布袋已被厚厚的煤粉糊死，灰斗内也积满煤粉，究其原因是煤粉水分太大。全面清理布袋和灰斗内的煤尘并严格控制煤粉水分，系统重新投入运行，管道中可以保持负压状态。

　　第三步，为控制收尘风量和风速，便于检查和清理收尘管，在垂直收尘管道的底部加装了手动蝶阀。

　　经过一段时间运行，窑尾转子秤的收尘系统又逐步形成正压，出现喂煤量跟不上设定量值的情况，只能达到5-6t/h。起初怀疑是输送煤管堵塞，但检查管道风压并不高(在10-13kPa正常范围内)，罗茨风机电流也在正常的86A左右，说明系统阻力不大。于是怀疑可能锁风阀密封毛毡破损，部分煤粉通过锁风阀进入了收尘管道。于是拆去锁风阀上面的均压仓进行检查，发现锁风阀毛毡密封完整无损，收尘管的斜管部分内却全部堵满煤粉。斜管堵塞是由于煤粉水分过大黏附管壁，逐渐造成收尘风量减少，管道底部的粉尘不能及时向上带走，随着时间越积越多，堵到一定高度就使斜管中的粉尘逐渐积存、堵塞。因此彻底清除收尘斜管，同时严格控制煤粉水分在规定范围之内，并要求岗位工定时检查除尘器布袋、适时振打收尘管道，清理积灰，采取上述措施后，收尘管堵塞问题得到了彻底的解决。

　　4、使用中应注意的问题

　　4.1  煤粉水分必须严格控制

　　由于客观原因煤粉水分达不到<1％工艺要求时，为确保整个计量输送系统正常运行，防止管道堵塞，至少也要控制在2％范围内。

　　4.2  确保系统中有足够的负压和风量

　　收尘管道系统压力应保持在-0.5--2kPa之间，防止产生正压。要经常检查天平秤软连接处，通过其膨胀或缩瘪来判断有无负压，正压较大时，可适当调节收尘管上蝶阀开度或清理管道积灰。

　　为了保证系统始终具有足够的收尘风量，要定期检查袋除尘器内的布袋，防止由于水分过大被糊死。

　　本除尘器风量为2000-3500m3/h，从实际情况来看不富裕，今后在设计选型时，应考虑型号加大一些，以增加风量来可靠地保持系统始终畅通。

　　4.3  严格按规程启停顺序操作锁风阀和罗茨风机

　　如果锁风阀停止，罗茨风机开启后风总是吹锁风阀体上某个叶片上的密封毛毡，久而久之容易将该毛毡损坏，影响密封效果。而锁风阀转动时，叶轮上的密封毛毡是均匀地被风吹过，这样毛毡就不容易损坏。

　　因此，必须按以下顺序进行锁风阀和罗茨风机的启停操作，即喂煤时，先启锁风阀，再启罗茨风机；停煤时，先停罗茨风机，后停锁风阀。

　　4.4  长时间停车要排空转子秤和煤粉仓内的煤粉

　　煤粉在秤体内结露，不但会影响下次开车，还可能产生自燃隐患。因此长时间停车时一定要排空转子秤和煤粉仓内的煤粉。

　　5 、结束语

　　输送和计量控制煤粉这种又轻流动性又强的介质，转子秤确实是比较适用的设备。通过解决该系统调试中的收尘管道堵塞问题后，该秤运转正常。由于生产中在线实物标定转子秤确有困难，我们通过标定煤粉仓来测算“转子秤”的精度，也就是煤粉仓减少的量应为2台转子秤计量后喷出的量，从实际生产来看其控制和计量精度可以稳定在2％左右，能够满足系统的要求。