回轉(zhuǎn)窯喂煤系統(tǒng)的在線標定方法

  目前的水泥熟料生產(chǎn)線，大都采用煤粉倉儲存煤粉，然后通過計量秤（本文以轉(zhuǎn)子秤闡述）計量的喂煤系統(tǒng)。目前水泥企業(yè)通常的做法是：在設備停機后，在靜態(tài)下重新進行標定并確定計量設備的系數(shù)。該種方法可以解決短時間內(nèi)喂煤系統(tǒng)的計量問題。隨著新型干法熟料生產(chǎn)線的技術越來越成熟，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的連續(xù)運轉(zhuǎn)能力得到了大大的提升，目前這種需要設備停機，在靜態(tài)下標定計量設備的系數(shù)的做法已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)的需求。為了解決在連續(xù)運行狀態(tài)下對喂煤系統(tǒng)的動態(tài)標定問題，我們提出了一套針對喂煤系統(tǒng)的在線標定方法，本套回轉(zhuǎn)窯喂煤系統(tǒng)的在線標定方法不僅實現(xiàn)在回轉(zhuǎn)窯運行狀態(tài)下對喂煤系統(tǒng)計量的標定，而且避免了傳統(tǒng)的標定單一計量系數(shù)，無法使系統(tǒng)達到計量平衡的弊端。經(jīng)過多次實踐與改進，證明該方法簡單實用，可以滿足生產(chǎn)的需求。

  該方法以原煤秤為基礎，通過煤粉生產(chǎn)量=倉位變化量+轉(zhuǎn)子秤的累計計量值來列方程，最終求解出煤粉倉和轉(zhuǎn)子稱的系數(shù)。

  原煤秤系數(shù)的標定

  回轉(zhuǎn)窯喂煤系統(tǒng)的在線標定方法的第一步需要標定原煤秤的系數(shù)，然后以此系數(shù)來求解煤粉倉和轉(zhuǎn)子秤的系數(shù)，使其三者達到平衡的狀態(tài)。

  通過查閱資料，并與原煤秤廠家溝通后發(fā)現(xiàn)，原煤秤（皮帶電子秤）最可靠、精確度高的的標定方法是實物標定法。實物標定法是利用已知重量的物料通過原煤秤，記下原煤秤內(nèi)顯示的數(shù)值，與物料的實際重量進行比較，從而確定原煤秤的系數(shù)。本論文標定原煤秤就是采用的實物標定法。

  回轉(zhuǎn)窯喂煤系統(tǒng)的在線標定方法介紹

  喂煤系統(tǒng)的在線標定方法要確定煤粉的生產(chǎn)量，然后找出轉(zhuǎn)子秤和煤粉倉的對應關系，然后通過兩次不同的灌倉方式，列出一組多元方程，最終求解得出煤粉倉、轉(zhuǎn)子秤等設備的系數(shù)。具體的計算方案如下：

  煤粉生產(chǎn)量的計算：

  煤粉的制備過程，就是原煤粉磨、烘干的過程。只要已知原煤秤的計量值，然后除去水分，就是煤粉的生產(chǎn)量。

  以山水集團某子公司實際生產(chǎn)情況為例：該公司原煤計量值和水分如下表所示：

  有條件的公司可以測量下煤磨排渣和煤磨熱風帶入的飛灰，由于該公司不具備測試條件，暫不考慮煤磨排渣及煤磨熱風飛灰影響，煤粉生產(chǎn)量為：

  30.69÷(100+5.7+1.2-1.6)×100=29.15t/h

  確定煤粉倉和轉(zhuǎn)子秤系數(shù)的對應關系

  煤粉倉和轉(zhuǎn)子秤系數(shù)的對應關系的確定是利用煤磨停機，分別統(tǒng)計煤粉倉倉位變化量和轉(zhuǎn)子秤的累計計量值，找出對應關系，從而用煤粉倉的系數(shù)來表示轉(zhuǎn)子秤的系數(shù)。

  如該企業(yè)煤磨停機3小時，煤粉倉倉位變化和轉(zhuǎn)子秤計量值統(tǒng)計如下表所示：

  假設窯頭煤粉倉實際值與顯示值之間系數(shù)為X，窯頭轉(zhuǎn)子秤實際值與顯示值之間系數(shù)為X'，

  則X'=9.53÷10.53·X=0.9050·X……①

  假設窯尾煤粉倉實際值與顯示值之間系數(shù)為Y，則窯尾轉(zhuǎn)子秤實際值與顯示值之間系數(shù)為Y'，

  則Y'=15.78÷17.07·Y=0.9244·Y……②

  確定系數(shù)的求解方程

  需要求解兩個未知量，需要確立兩個方程即可。通過兩次不同的灌倉，就列出兩個方程。

  同時灌窯頭煤粉倉和窯尾煤粉倉

  煤磨正常開機時，同時灌窯頭煤粉倉和窯尾煤粉倉。

  如該企業(yè)同時灌倉3小時后，煤粉倉倉位變化值及轉(zhuǎn)子秤計量值統(tǒng)計如下表：

  列平衡方程為：

  3.25·X-1.88·Y+10.54·X'+16.95·Y'=29.15

  代入①②得：

  12.7887·X+13.7886·Y=29.15……③

  29.15——30.69噸原煤根據(jù)上文折算成煤粉的生成量

  只灌窯尾煤粉倉

  只灌窯尾煤粉倉，是為了造就另外的一種工況。區(qū)別于灌兩個煤粉倉的情況。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，無法確保全部煤粉進入窯尾煤粉倉，因此仍需關注窯頭煤粉倉和窯頭轉(zhuǎn)子秤的變化情況。

  如該企業(yè)只灌窯尾煤粉倉3小時后，煤粉倉倉位變化值及轉(zhuǎn)子秤計量值統(tǒng)計如下表：

  煤粉的生產(chǎn)量由1.1部分計算即可。列平衡方程為：

  -8.94·X+10.94·Y+10.59·X'+16.94·Y'=29.31

  代入①②得：

  0.6440·X+26.5655·Y=29.31……④

  29.31——30.87噸原煤根據(jù)上文分析分折算成煤粉的生成量

  求解確定各個煤粉倉和轉(zhuǎn)子秤荷重傳感器的系數(shù)

  聯(lián)立方程③和方程④，求的各個煤粉倉和轉(zhuǎn)子秤的系數(shù)為：

  窯頭煤粉倉系數(shù)為X=1.1199

  窯頭轉(zhuǎn)子秤系數(shù)為X'=0.9050·X=1.0135

  窯尾煤粉倉系數(shù)為Y=1.0746

  窯尾轉(zhuǎn)子秤系數(shù)為Y'=0.6730·Y=0.9940

  計算結果檢驗

  為了校驗該方法的準確度，采取了傳統(tǒng)的加砝碼標定煤粉倉和轉(zhuǎn)子秤的方法。簡單示意圖如下：

  備注：配重1、配重2均為1000kg

  根據(jù)兩次記錄的參數(shù)，求得參數(shù)為：

  窯頭倉系數(shù)為：1.1111

  窯頭轉(zhuǎn)子秤系數(shù)為：1.0159

  由于測量時間的不同，兩種方法得到的數(shù)據(jù)存在一定的差距，但依然在計量裝置的計量范圍內(nèi)，說明這套回轉(zhuǎn)窯喂煤系統(tǒng)的在線標定方法是可行的。