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平?jīng)銎钸B山水泥有限公司水泥生產(chǎn)線于2004年12月投入生產(chǎn)運行，設計產(chǎn)能2380t/d，入窯生料計量系統(tǒng)采用的是固體流量計+流量調節(jié)閥組成的控制系統(tǒng)。工藝流程見下圖：

其計量控制原理是通過固體流量計，檢測出入窯生料的瞬時（或平均）流量，并將測量出的流量值與設定值比較，其偏差通過PID或其變種算法來調節(jié)流量閥門的開度，力求使入窯生料的實際流量與設定值保持一致。

一、改造的主要原因

1、固體流量計計量不準確，下料量波動：實際生產(chǎn)應用中入窯生料下料量受助卸氣流和穩(wěn)流倉的倉壓以及閥門自身定位精度偏差等因素的影響，下料量波動較大，給定值與反饋值波動范圍在10-20t/h，入窯斗提電流波動（最大波動范圍在10A左右），且頻繁出現(xiàn)沖料或間歇性斷料現(xiàn)象。

下圖為改造前喂料量反饋和入窯斗提電流波動情況

2、由于入窯生料量的波動，造成操作過程中尾煤用量加減頻繁，調整幅度較大，影響水泥窯系統(tǒng)熱工波動，煤耗增加。

二、改造方案：

1、將原有固體流量計+流量控制閥組成的控制系統(tǒng)改為河南豐博自動化有限公司生產(chǎn)的FB-CRM350E型科里奧利粉體質量流量計。

    其計量原理為：科里奧利原理?？评飱W利粉體質量流量計的核心部分是一個測量輪，由主軸驅動。被測物料由測量輪中央進入，從旋轉著的測量輪甩出。物料便對測量輪的葉片產(chǎn)生一個力，這個力就是科里奧利力。而該力的大小和物料的質量成正比，測出該力的大小就可得出物料的流量。在科里奧利粉體質量流量計中，被測的是測量輪的驅動軸的扭矩。由于測量輪的半徑是固定的，測出扭矩便得到了科里奧利力，同時間接得到了物料的瞬時流量。物料微粒和測量盤之間的摩擦和不同速度的物料層之間的摩擦對測量結果沒有影響，保證了系統(tǒng)的計量精度。

2、更換原來的插板閥，并在插板閥后面增加雙道高精度氣動流量閥，以穩(wěn)定下料量，保留原有收塵器及入窯斜槽不變。

3、在氣動流量閥后面新增安裝有2m的空氣輸送斜槽，后面連接新增的科里奧利質量流量計，科氏秤出料口連接6m空氣輸送斜槽直至入斗提空氣輸送斜槽。

4、為保證下料流暢，在插板閥到稱重倉之間的非標連接件內部增加助流裝置。

下圖為科里奧利粉體質量流量計+流量控制閥系統(tǒng)工藝布置圖：

三、改造后效果

1、喂料量變化情況：改造后入窯生料喂料量（給定值與反饋值）波動范圍較改造前明顯減小，波動值在1-2t的范圍內（見下圖棕色曲線）。入窯斗提電流波動范圍明顯縮小，并且大幅度的無規(guī)律波動現(xiàn)象消失，波動范圍在3-4A之內，（見下圖綠色曲線）

2、水泥窯消耗指標變化情況：改造后水泥窯臺時產(chǎn)量提高了0.8t/h，提高幅度明顯，噸熟料實物煤耗較改造前下降了2.80kg/t，下降幅度較大；噸熟料工序電耗下降了1.20度。

3、熟料強度變化情況：改造后出窯熟料28天強度上升了2.1Mpa，上升幅度明顯。

四、經(jīng)濟效益測算（按年產(chǎn)68萬噸熟料計算）：

1、改造后噸熟料煤耗降低了2.80kg/t，年可節(jié)約用煤：(68萬噸×2.80kg/t)/1000×230元/噸=43.79萬元；

2、噸熟料工序電耗降低了1.20度，年可節(jié)約電費：68萬噸×1.20度/噸×0.52元/度=42.43萬元；

3、28天熟料抗壓強度提高2.1MPa,可摻加混合材2%，年可節(jié)約成本：68萬噸*2%*100元/噸（熟料和混合材差價）=136萬元。

合計節(jié)約：43.79+42.43+136=222.22萬元

五、總結

生料計量稱改造總計投資將近50萬元（含設備購置、安裝）。通過改造后半年運行來看，入窯生料喂料量穩(wěn)定，入窯斗提電流波動范圍明顯減小，水泥窯臺時產(chǎn)量，煤耗、電耗、熟料強度等運行指標變化明顯，年可節(jié)約生產(chǎn)成本222.22萬元，投資回報率高。