通过联锁控制降低磨机跳停的风险

赵小雷（莒县中联水泥有限公司，山东 日照 276528）

0 前言

随着科技的发展和新技术、设备的更新换代，新型干法水泥生产线日趋向着自动化、智能化发展，如喂煤系统自动控制、堆取料机的远程控制、皮带输送系统的联锁启停等都极大的助推了水泥行业实现节能降耗、设备保障、减员增效的目标，但是总体来说，水泥企业自动化水平提升空间还很大，需要不断的进行改进优化。我公司现有一条4000t/d新型干法水泥熟料生产线，于2010年1月投产，同年10月公司配套建设的9MW纯低温余热发电系统顺利实现并网发电。生产线窑尾配套采用W6-2×39No31.5F型高温风机，转子直径为3.15 m，处理风量86000000m3/h，电机功率为2600kW，额定电流538A。

1 存在问题

自生产线投产后高温风机一直运行比较稳定，但随着余热发电建成投入运行以后，高温风机电机电流开始出现波动的情况。通过一段时间的调整，发现高温风机长时间运行后，在高温风机进出口管道斜坡、窑尾锅炉出口管道与高温风机进口连接处（见图1）、以及增湿塔进出口阀门等处长时间沉降和堆积的高温粉尘瞬间塌落造成入高温风机气流阻力增大，风机叶轮过载，风机出现转速下降、电流升高的现象，具体哪一个部位存在堆积塌料现象，需要继续分析研究。正常生产情况下，高温风机转速给定800r/min，电流稳定在465A左右，当高温风机波动时，电流可到550～560A，最大可波动到650A。当高温风机电流波动时，生料入磨热气流发生严重紊乱、供风不足，最终导致磨内粉状物料过多来不及排出，造成磨机振动跳停，因此高温风机的波动严重影响了原料磨的安全稳定运转。

图1 高温风机进口和锅炉出口管道

高温风机电流波动造成原料磨机跳停的过程见图2，某日21:19:37系统管道积灰造成的塌料使高温风机电流波动至高点601A，此时，原料磨操作员来不及进行调整造成原料磨震动高主电机跳停，之后通过操作员手动操作抬辊和降选粉机转速，待磨主电机重新开启后进行喂料过程，随着磨况逐渐稳定，选粉机转速调整至正常水平。这一重新开磨的过程一般持续20min，虽然时间不长，但是磨机跳停的频率不好掌握，多的时候一天磨机跳停3次，这严重影响了入窑生料的稳定，给生产带来较大隐患。

图2 高温风机电流波动造成跳磨

2 解决措施

经过长期的摸索，我们找到了一种可以减少原料磨跳停的方法，每隔10h对原料磨进行调风止料空磨处理，通过调整系统风量变化，有针对性的放走管道积灰，消除造成高温风机波动的隐患，大大降低了原料磨跳停的频率。但是在实践的过程中常常会遇到新的问题，这种方法不能完全避免原料磨的跳停，经常发生在空磨处理后时间不长就再次发生高温风机电流波动、原料磨跳停的事件。

因此，在经过推理讨论和长期生产实践检验后，我们确定了高温风机电流波动对原料磨况影响的电流限值，通过这个限值和原料磨自动抬辊、选粉机降转等参数进行联锁控制。当高温风机电流波动到这个限值时，通过抬辊、降低选粉转速等系列操作，促使磨内粉状物料及时排出，避免磨内通风不畅、导料层不稳定引起磨机震动高跳停的解决方案。该方案于2019年8月停窑期间实施，9月系统开机后投入使用，在生产实践通过对联锁装置的参数不断优化，使得窑磨系统处于连续稳定的运行状态。

运行曲线见图3，当管道积灰产生塌料，造成高温风机电流波动至510A以上时，由于连锁装置的作用原料磨开始抬辊，同时选粉机转速降低至102000r/min，同时进行语音报警，经过约3min稳定运行后，磨机震动无明显变化，由操作员进行手动落辊研磨并将选粉机提高到正常水平，实现了原料磨的连续安全运转。

图3 电流510 A自动调节过程

图4 电流537 A自动调节过程

如图4所示，高温风机电流波动至537A时，原料磨研磨压力降低，原料磨实现自动抬辊的同时，选粉机转速自动减转速至1200r/min，约3min待磨机震动稳定后，选粉机转速由操作员手动恢复正常水平，在此过程中，原料磨始终保持高产状态，保证了安全稳定运行。

如图5所示，高温风机电流在短时间内出现两次明显波动，电流分别波动到515A和525A，由运行曲线可以看到联锁装置均能发挥自动调整的作用，并且调整前后原料磨况没有发生变化，始终保持稳定运行的状态。

图5 短时间电流出现多次波动时的调节

通过长期的观察和验证，该联锁程序的设置可以有效降低高温风机电流波动造成原料磨震动高跳停的风险。

3 总结

本方法的运用实现了生料磨的连续运行，避免了原来每天最少两次约30min的止料空磨，保证了系统的稳定运行，降低了磨机系统因为塌料造成突然振动甚至跳停对设备的冲击伤害，降低了生料磨的操作难度、有效减少了磨机跳停次数，同时也可以避免现场打废渣仓、清料，降低了现场工人的劳动强度，减少了原料磨系统空开时间，初步统计每天至少可增加200t以上的生料产量。

该解决方案是在现阶段生产实践的基础上总结出来的，因此在没有找到真正的塌料根源并予以解决之前，可有效解决生产中一直存在的高温风机波动造成原料磨跳停的问题。在今后的生产中还需要继续围绕系统塌料问题展开攻关工作，力争能够从根本上解决问题。