1、转子秤的工作原理是什么?保证转子秤在连续运转状态下，高精度均衡稳定喂料，必须校正转子盘面的间隙。如果间隙过大，转子盘 面之间将会充满山风机吹入的气体，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，转子盘面间运转阻力大，会发生转子秤过载跳停现象。转子秤的工作过程是：煤粉通过煤粉仓的仓滑阀、转子秤的秤滑阀，经过入口软接头进入转子部分，被转 子隔仓室带走，旋转到达卸料区域，由底部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秤转子的速度和转子测量装置的动载荷量所决定的。其载荷量通过装在电阻应变 仪上的荷重传感器来测得。转子的角速度通过一个无触点脉冲
2、变送器来测定。微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，由控制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。(1 )压缩空气质量达不到设备要求，含水、油量太高，在空气助流时将水分带到煤粉中，导致煤粉含水量 上升，出现结露或下料不利现象。(2 )该厂采用的烟煤为山西神木的优质烟煤，该煤特点是挥发分高，灰分低，发热量高，但缺点是内 水较高，煤磨烘干温度即使提高到 60 C以上内水仍在3%左右。(3)因为煤粉仓内外温差较大，使得仓壁有轻微结露现象，导致下料管中煤粉会有少量结块，在下料 管出口处堵塞部分下料口，造成下料不畅。(4 )转子上表面与顶板间隙
3、过大，造成喂料风从转子顶部间隙中向下料管回窜，在下料管出口处形成气囊，阻碍物料下流造成波动及断料。(5 )煤粉仓的外保温效果不好，特别是下料管没有采取保温措施。转子秤断煤的解决措施河北金牛二期工程是一条2500t/d新型干法水泥熟料生产线，窑头、窑尾喂煤秤均选用德国菲斯特公司生产的 DRW4.1转子计量秤，喂料能力 012t/h，计量精度1%该秤集 锁风、计量、喂煤为一体，计量精度高，喂煤均匀稳定、波动小。2005年6月份投产后使用效果良好，没有出现断煤波动现象，但自2005冬季开始出现头尾煤波动，且越来越 历害，严重时长时间不下煤，影响正常的生产。1断煤的征兆及危害1.1断头煤断头煤时转子的
4、转速加快，从变频器上显示达到满负荷，从中控室操作上显示负荷率由70%以上下降到0%同时喂煤风机电流由 99A下降到90A，由于没有头煤，窑头看火镜头 很快变黑，首先飞砂，如不及时减料、减窑速就会窜生料，不能保证熟料质量，即使能 很好控制也会经常出现 fCaO过量的现象，对正常煅烧和热工制度的稳定造成很大影响。1.2断尾煤断尾煤时转子的转速加快，从变频器上显示达到满负荷，从中控室操作上显示负荷率由70%以上下降到0%同时喂煤风机电流由101A下降到90A,由于没有尾煤，预热器和分解炉的温度下降，当分解炉温度低于840C时，窑电流开始降低，轻的出现fCaO过量的现象，重的出现窜生料的现象。2故障的
5、原因分析由于转子秤是通过风力输送物料，煤粉经下料管落到转子的分格当中，通过转子的转动经过称重传感器称量后，在另一侧由风力吹出并输送到烧成系统中去。转子是一个由4圈分格组成的圆柱型分格轮，与顶板保留一定间隙(允许值0.2 0.4mm)，以保证转子平稳运转(图1)。图1转子秤原理示意图至燃烧点I弟自罗次风机卜料借，毯图2转子结构图根据转子秤工作原理及转子秤结构(图2),我们认真研究找出了故障的原因：(1) 压缩空气质量达不到设备要求，含水、油量太高，在空气助流时将水分带到煤粉中， 导致煤粉含水量上升，出现结露或下料不利现象。(2) 该厂采用的烟煤为山西神木的优质烟煤，该煤特点是挥发分高， 灰分低，
6、发热量高，但缺点是内水较高，煤磨烘干温度即使提高到60C以上内水仍在 3%左右。(3) 因为煤粉仓内外温差较大，使得仓壁有轻微结露现象， 导致下料管中煤粉会有少量 结块，在下料管出口处堵塞部分下料口，造成下料不畅。(4) 转子上表面与顶板间隙过大，造成喂料风从转子顶部间隙中向下料管回窜，在下料管出口处形成气囊，阻碍物料下流造成波动及断料。（5）煤粉仓的外保温效果不好，特别是下料管没有采取保温措施。3解决措施根据对故障原因的分析，我们分别采取措施解决波动及断料问题：（1） 在煤粉仓锥体及下料管部分使用泡沫石棉和伴热带进行保温处理，防止仓壁结露现 象发生，但该项措施收效甚微。（2）在煤粉仓顶安装两
7、根 13m长90检测与计量压缩空气管道，在煤秤不下煤时安排岗 位工活动管道和利用压缩空气对煤仓进行清扫，开始有效，逐渐不起作用（因压缩空气中水分太高）。（3）对转子上下表面及底板、顶板进行机械加工，恢复其原有平整度，保证转子运转平稳；将转子上表面与顶板间隙调整到最小值（0.2mm），防止喂料风回窜影响下料，效果不大。（4） 最后使用端面连接式减速电动机设计制作了搅拌器安装在下料管的下部（气动闸板 阀上方），同时将煤粉仓锥体的压缩空气助流关闭，减少煤粉变潮和结露的机会，即使结露和结块，搅拌器也能将煤粉仓中产生的结块在下料过程中打碎，同时搅拌器还能有 效疏松下料管中的物料，防止下料口堵塞（图3 ）
8、采用上述方案后，煤粉仓下料波动及断料问题得到解决，设备运行至今效果良好。同时 通过控制出磨温度保证煤粉的干燥性，有效保证了煤粉下料的稳定，保障了窑系统的正 常运转，为提高台时产量、稳定高效生产奠定了良好的基础。图3搅拌器安装示意图转子秤在煤粉计量中的应用 回转窑和分解炉的喂煤对于水泥厂的烧成系统至关重要。 喂煤量不稳定， 可造成预热器结皮、 堵塞，甚至造成停窑事故，直接影响窑的运转率和台时产量，进而影响工厂的经济效益。煤粉流动性好， 尤其在充气的情况下，具有流态化性能， 但若水分含量高，或积压存放 时间较长，又可能出现粘结，因而煤粉不仅会涌料而且会棚仓，十分难于控制。另外，煤粉 容重小，在相
9、同体积下重量轻， 因而在小流量的情况下， 可检测到的重量信号往往较小，给 准确计量带来困难。鉴于以上特性，一个好的煤粉计量控制系统必须具备以下功能：1. 喂煤均匀，密封性好，可靠，既能防止冲煤，又能防止煤粉棚仓，受控性能好。2. 计量装置灵敏度要高，抗干扰性能强，既能检测小流量时信号的变化，又能不易受 外界干扰的影响，使短期精度和长期精度都较高，长期稳定性要好。3. 计量控制范围要宽，既能满足开窑时用煤量较少的要求，又能满足正常时和大煤量 时的需要，可方便地大范围改变喂煤量，而不降低计量精度。4. 自动化程度要高，功能强，适应现代化大中型水泥厂的自动控制要求。 针对煤粉的特性和喂煤的要求， 合
10、肥院金山科技实业公司在消化吸收国外同类产品先进技术 的基础上， 结合自己在煤粉流量控制应用方面的多年实践经验， 研制开发了新一代稳定可靠 的“SPF转子秤煤粉计量控制系统 ”该系统2002年12月通过安徽省科技厅主持的专家技 术鉴定，鉴定结论为：转子秤煤粉计量控制系统采用多层多分格式结构，密封性能好，可有效地防止煤粉冲料、 喂煤稳定。 设计的刀口支撑结构，具有灵敏度高， 适应高粉尘环境的特 点。系统软件采用双回路前馈调节、 有效地抑制了系统的扰动，增强了系统的鲁棒性。结构合理、技术先进、系统运行稳定、操作简便，对计量倾泻性细粉物料有良好的适应性。经国 内外多家水泥厂实际使用证明，转子秤的计量精
11、度为0.5，系统控制精度优于 1.0，能长期稳定地运行。 经安徽省科技情报研究所国际联机检索和专家讨论认为， 系统的主要技术 指标达到国内领先水平， 并与国际同类系统的先进水平相当。 转子秤煤粉计量控制系统的研 制成功，为我国建材、 冶金、电力系统提供了一种性能价格比高的粉体物料定量喂料和计量 装置，具有明显的经济效益，可作为定型产品推广应用。到目前为止， SPF 转子秤煤粉计量控制系统已在黑龙江、辽宁、甘肃、宁夏、内蒙、 山西、北京、天津、陕西、河南、山东、安徽、江苏、浙江、福建、广东、云南、贵州、泰 国、越南、 缅甸等国内外几十家水泥厂得到应用。 由于应用效果好，其中浙江虎山集团江山 水泥
12、厂，陕西歧星水泥厂先后各采用 6 套，兰州窑街水泥厂先后共采用 4 套，取得了较好 的应用效果。现将该系统的性能、原理及应用效果介绍如下：1、SPF煤粉计量控制系统1.1 SPF 系统组成SPF 煤粉计量控制系统由煤粉称重仓、仓重传感器、螺旋闸门、FR 粉体喂料机、金属补偿器、 RWF 转子称重喂料机、均压仓、螺旋输送泵和 SPF-PLC 控制系统组成，如图。1.2 SPF 系统工作原理称重仓中的煤粉由 FR 喂料机均匀稳定地喂入 RWF 转子称重喂料机。进入 RWF 转子 称重喂料机的煤粉由转子从进料口带至出料口并喂入螺旋输送泵。特殊设计的机构使得荷重 传感器能准确的测出 RWF 圆盘体中煤
13、粉的重量，并输出重量信号，该信号与转子的转速信 号经控制系统处理运算得到煤粉的实际流量，通过调节转子的转速，实现煤粉的定量给料。 FR 喂料机的转速跟踪 RWF 转子的转速同步调节，保证系统稳定、准确运行。上述过程中信号测量、运算处理、控制调节等，均由 SPF-PLC 控制系统完成。1.3 SPF 系统主要功能a. 实现对煤粉连续输送与均匀稳定的喂料。b. 实现对煤粉流量的计量 准确测出瞬时流量、累计流量。c. 实现对煤粉的流量控制 定量给料。1.4 SPF 系统主要技术指标a. 转子秤计量精度： 0.5 b. 系统控制精度： 1.0 c. 喂料能力： 1-30m3/h ，5-70 m3/h1
14、5 SPF 系统的特点a. 系统设预给料和计量装置，流程密闭，并考虑了气流的排出通道。预给料机采用回 转型、多分格、带搅拌、多层式结构，可有效地消除仓压的影响，防止冲料；搅拌装置可防 止物料架桥、堵塞，使物料始终处于松散状态，保持一定密度；多分格结构保证喂料均匀， 受控性好。喂料量的大小，可通过主变频调速改变电机转速来实现，并与转子秤同步调节。b. 煤粉转子秤采用刀口支承、轮辐式转子，灵敏度高，物料自由下落工作方式，变频 调速，脉冲测速，密封性能好，喂料均匀，不冲料，计量精度为0.5 。c. 转子秤是直接测量转子内物料的质量，它实际上是一个称重喂料装置，而不像粉体 物料流量计间接地测量其所产
15、生的反作用力。 因而在转子旋转过程中即可测出物料的波动或 填充率的变化，并能在喂入工艺线之前加以校正，所以短期精度和长期精度都较高。d. 出料口采用柔性连接并与转子秤的转动轴在同以轴线上，因而进出料和正压气流所 产生的力都垂直的导向转轴， 不会对转动轴产生转矩， 保持力的测量不受影响， 所以抗干扰 能力强，受外界因素影响小，有利于提高计量精度。e. 流量可以通过调速在 1:10 的范围内变化，流量调节范围宽。 在流量变化的情况下称 重传感器输出的信号是稳定的， 有利于提高计量精度， 因而在小流量的情况下仍能达到较高 的计量精度。f. 系统的安装形式可选用直接在料仓底悬挂安装，也可采用地脚安装，
16、方便灵活。g. 该系统不仅适于计量煤粉，也适于计量粉煤灰等其它粉状物料。h. PLC 控制，可实现自动计量，定量喂料，自动去皮重，自动校正，故障报警，瞬时 流量和累计流量显示并具有完善的信号传输与通讯功能。2、SPF-PLC控制系统采用现代测量技术、 控制技术与微处理器技术相结合的新一代高可靠的 PLC 测控系统， 在用于 SPF 粉体定量喂料控制系统时，它负责完成了对整个系统的信号采集、状态判断、 误差校正、运算处理、数据显示、系统调节、系统通讯、调试标定等各种任务，实现整个系 统的连续计量和定量给料。 它可以作为高度自动化集成系统下的无人现场操作站， 成为未来 自动化的重要组成部分。2.1
17、 系统组成SPF-PLC 控制系统由系统主机， SPF 信号处理单元，速度调节单元，系统执行单元及 系统应用软件等部分组成。其主要部分被集成在控制盘（柜）内。2.2 系统功能a. 系统设定与修改 可在线设定给定流量、产量。亦可在线修改皮重、量程、补偿系数、调节参数、报警限 值及系统的机械参数等。b. 动态显示窗口 可切换显示瞬时流量、给定流量、累计量、荷重、转速、皮重、瞬时 AD 转换值、瞬时 DA 转换值及报警状态等几乎所有的过程参数。还可以通过菜单动态显示瞬时流量、荷重、 转速的趋势图及历史趋势图c. 在线标定及自动校正 系统本身有称重仓可进行在线标定。 对于长期运行后系统中的一些参数的变
18、化， 系统可自动 进行校正。d. 通讯接口SIMATIC S7具有很强的通讯功能。 它不仅具有PPI方式、MPI方式和自由通讯口方式， 而且通过 PROFIBUS-DP 扩展模块的方法支持 DP 网络协议。2.3 系统特点a. 人机界面可操作性强由于系统运行于工业现场， 粉尘大， 我们采用西门子公司触摸屏面板 TP27 作为人机界 面；TP27 采用中文环境，显示参数多、操作直观简便， “一触即发 ”。b. 系统可靠性高转子秤煤粉计量控制系统是工艺流程中关键设备， 为保证系统的可靠性， 我们选用德国 西门子公司 SIMATIC S7 作为系统主机， 从而简化了系统的硬件结构， 该机功能强大， 可靠 性高，能够在恶劣环境下稳定运行。c. 抗干扰能力强 传感器信号、控制信号等采用电流传输方式。3、应用效果3.1 经实际应用和标定，转子秤计量精度可达0.5 。3.2 经实际应用表明维修费用少， 现场除更换部分密封件外， 主要零部件两年内未见更 换。3.3 性能价格比高， 可节约工厂投资，与国外指标相同的同类系统比， 其设备价格每套 约低 50 万元左右。3.4 喂煤稳定，计量准确，对稳定窑的热工制度，降低煤耗，提高工厂的经济效益具有 重要作用
