煤粉計量與控制系統配置失衡也是造成轉子秤體系運行不穩的一個原因。例如：羅茨風機和煤粉輸送管道配置失誤；煤粉倉、進料溜子設計不合理；錐體和溜子銹蝕等。這些不起眼的問題往往就是煤粉計量與控制系統難以穩定的真正原因。但大多數時候人們只著眼于煤粉計量控制設備轉子秤上面。

　　1）煤粉輸送系統的基本原理

　　與粉狀物料的氣力輸送不同，煤粉輸送管道中，有相當長度的水平管道。因在水平管道內的垂直方向上，粉狀物料濃度存在差異，存在不可避免的沉降現象。因此煤粉管道的氣力輸送與其它物料垂直輸送系統有所不同。

　　煤粉的水平氣力輸送依照其在豎直方向上的濃度差異大致可分為：稀相輸送（又稱為穩流輸送）和雙相輸送。隨著煤粉濃度的進一步加大（或風速的降低），水平煤粉輸送管道底部的煤粉濃度將超出稀相輸送的范圍，形成上部為稀相，下部為濃相的雙相輸送。隨著風速進一步降低（或煤粉濃度的進一步加大），水平輸送管道下部將出現斷續的煤粉沉積，氣體的阻力會出現一定程度的振蕩，輸送將進而演變成脈沖輸送和塞流輸送（見圖7）。

　　在脈沖輸送和塞流輸送狀態下，氣體阻力將大幅度增加，并出現較大幅度的振蕩，這樣的情況對于煤粉計量和控制系統而言是破壞性的。因此在生產過程中，我們需要煤粉輸送系統總是在稀相和雙相輸送的工作范圍內進行，追求高的煤風比。對于較長的水平輸送的煤粉管道而言，如風速不足，會產生煤粉的沉積。系統將轉變為脈沖輸送，長管道中的脈沖輸送會使管道系統阻力快速上升，并呈現較大幅度的振蕩狀態。此時如果風機的壓頭不足以克服助力，風速將下降，輸送能力將直線下降，甚至造成輸送管道一定程度的堵塞。而且這種加大并振蕩的氣體阻力，將使鎖風設備的出口，出現較高的大幅度波動的正壓，加大煤粉計量系統鎖風設備的壓力，甚至導致計量系統計量的紊亂；嚴重時輸送管道堵塞，“氣體反吹”，以至于干擾了計量系統的正常下料。對于高硫和高揮發分的煤粉而言，還存在自燃自爆的可能性。從控制的穩定性和可靠性出發，輸送羅茨風機的配置和煤粉輸送系統的管道，應該根據不同的條件（包括輸送距離－水平和垂直、彎頭的數量、煤粉輸送量、煤風混合物的重度、噴煤管的阻力和風速要求、計量與控制設備對于風壓的接受能力、所在地區的海拔高度、）優化羅茨風機和管道的設置，以較小的代價，確保煤粉輸送的狀態介于稀相和雙相輸送之間，以兼顧煤粉氣力輸送的可靠性和經濟性。

　　圖1 煤粉水平氣力輸送四種形態示意圖

　　2）輸送用氣量和管道配置的參數優化

　　煤粉輸送系統的基本參數：一是煤粉輸送量與輸送風的質量比（又稱煤粉輸送率）；二是煤粉管道輸送時的管道風速。前者是羅茨見機的選型基礎，后者是管道的設計基礎；并由此計算出管道系統的阻力。羅茨風機的壓頭將依此取值，并有一定的富余量。

　　煤粉與輸送幾的質量比

　　煤粉與輸送風的質量比，一般是2.5：1左右。對于水平管道較短的管道（或者水平投影較短的管道），取值可高于此值。因為較短的水平管道，即使出現了振蕩現象，由于幅度比較低，只要在計量控制系統可能接受的范圍內，可以忽略。在生產線規模趨大的前提下，隨著管道阻力系數的降低、管道風速的提高，此參數的取值有放大的趨勢。各個公司依據自己的試驗，參數上略有出入，2000t/d以上的規模生產線，此值可達（2.5-3.5）：1。對于水平管道的長度可以忽略的條件下，此值還可以進一步提高。

　　輸送管道的風速

　　為避免出現脈沖和塞流輸送現象，輸送管道風速通常控制在25m/s以上?？紤]脈沖和塞流造成的壓力波動的程度與水平管道的長度有關，對于短管道，風速可以取低些；而對于長管道，風速應該取稍高些的值。

　　對于輸送量較大的系統，隨著管道斷面的加大，管道斷面的上下煤粉密度差別增大；加之大管道的截面面積與圓周線長度之比較大，管道阻力系數較小；管道輸送過程中的這兩個因素的變化，會推動風速取值增大。正因為如此，隨著生產線規模的擴大，輸送管道的風速也應該提高。

　　輸送系統的風壓

　　輸送系統的風壓是保證系統正常輸送風速的重要參數，也是以上兩個參數確定后，根據輸送系統的實際情況得出的導出參數。為保證煤粉正常的輸送和計量系統的穩定，應有足夠的風壓儲備，防止出現可能的煤粉流量波動。當煤粉濃度增大時，煤粉與風的混合物重度加大，會導致系統阻力增加。一旦阻力超出了見機的壓力，管道風速就會下降，就會造成脈沖或塞流輸送狀態的出現，甚至會發生堵塞。由于煤粉的流量的波動，難于安全避免，因此風機風壓的選擇應該考慮必要的富余量。

　　在煤粉計量控制系統的出口，有的設置中有噴射泵，利用噴射泵的射流效應，降低煤粉計量系統出口處的正壓，減輕煤粉計量系統的鎖風和卸壓的壓力，確保計量控制系統的正常工作。因而計算風壓時也要考慮噴射泵帶來的壓降影響。

　　系統的煤粉濃度和氣壓的共振現象

　　有些人將煤粉輸送管道錯誤地類比于除塵管道的設置，采用管道寧大勿小的策略。在除塵管道系統中，隨著沉積的加大，管道截面積的減小，風速提高，使沉積穩定在一定的水平上，從而系統在一個較高的風速條件下，取得新的平衡。但在煤粉輸送系統中并非如此。一是煤粉的注入量（多數煤粉計量和控制系統，均是格狀單元，由于計量滯后于控制，也使下料呈一定程度的波動狀態）的波動。使煤粉與風的氣固太混合物的重度呈現振蕩養；二是沉降的煤粉也并不是穩定的，它也不斷的在輸送和沉降中實現角色的變換。隨著煤粉與風的氣固態混合物的重度加大，管道輸送風速降低，計量系統煤粉出口處的正壓升高，煤粉的正常卸出也受到不利的影響。但此時噴射泵縮口處的工況風速降低，縮口壓降損失相應降低，縮口出口處的靜壓升高，又給輸送管道風速的再次升高創造了條件。這就使得煤粉計量控制系統在煤粉流量稍大并出現一定波動時，管道系統的驅動壓力也呈現一定周期性的循環波動。這兩者之間的有一定時間間隔的循環波動，在一定條件下，將形成“共振”，導致煤粉的輸送量和氣壓均呈現大幅度的變異，以至增大到窯系統和煤粉計量與控制系統無法接受的程度。

　　計量與控制系統對出口處正壓的接受程度

　　由于自身的結構和下部鎖風裝置能力的差異，計量與控制系統在一定正壓條件下自身計量與控制精度的變化，也是在考慮煤粉輸送管道系統時應予考慮的因素。由于以上幾個參數的取值有較大的彈性，因此，煤粉輸送的起點的不同帶來水平管道長度的差異，就會直接影響羅茨風機的參數取值。當煤粉輸送的起點設置在窯尾時，羅茨風機窯頭和窯尾在煤粉輸送量上雖有較大差別，但有可能取同樣的風機或稍有差別，但在電機的配置上，窯尾風機配置較大，以取得較高的風壓輸送較多的煤粉。這樣的配置可使備用風機的配置變得較為簡單，而且可以較好地適應窯頭窯尾兩次羅茨風機的配置。當煤粉輸送的起點高在窯頭時，羅茨風機的參數取值差別很大。

　　3）常見問題分析

　　管道曲率半徑不加優化，風機壓力配置與管道的實際情況不符

　　由于風機的壓頭無法滿足不加優化的管道系統，造成輸送能力達不到額定輸送量。當煤粉輸送量超過其輸送能力時，將造成脈沖或塞流輸送狀態，并有可能進一步造成煤粉輸送管道的完全堵塞。

　　某廠一1000t/d的生產線，窯頭系統配置的羅茨風機，其風量為29.4m3/min, 風壓為49kPa. 而煤粉管道的直徑為155mm，系統煤粉輸送率不到2：1，有較大的富余，管風速約為32m/s，雖略偏高，但基本可行。但窯頭噴煤管前的橡膠軟管過長且有多個彎頭，導致整個系統阻力較大。煤粉計量系統設置的噴嘴縮口直徑為60mm，在煤粉輸送量低于1.5t/h時，系統正常且穩定。但當煤粉輸送量超過2t/h時，煤粉在輸送管道中沉積，直至基本堵塞。此時，羅茨風機的風壓就基本上全部作用于煤粉計量系統，并導致煤粉計量系統也出現了堵塞，除四處噴煤粉之外，系統基本不出煤粉，在關閉煤粉計量和控制系統之后，隨著噴煤管繼續有煤粉噴出，計量系統出口正壓慢慢降低。過幾分鐘后，煤粉計量系統的給料設備又可以啟動，但一旦煤粉供應量加大，上述現象將出現。不得已將噴射泵的噴口直徑加大到120mm，降低了噴口處的壓降，煤粉輸送基本正常，壓力波動也基本平緩，但由于噴射泵在出口處的減壓作用減弱，隨之出現了較大的正壓，最后不得不采用一些別的方式來維持系統正常工作。

　　煤粉輸送系統管道直徑偏小

　　煤粉輸送管道直徑偏小，輸送管道風速過高，阻力過大，輸送不經濟；在風機壓頭不足時會造成煤粉管道的堵塞，使作業被迫停止。在放大管道管徑后，可以解決此問題，但由于管道安裝作為高空安裝作業，一旦完成后，更換管道就非常費時費力了。

　　管道直徑過大

　　有些水泥廠對于管道的配置，抱著寧大勿小的想法，缺少精確的計算。如果管道直徑過大，輸送風速過低，在水平管道比較長的情況下，煤粉輸送會出現較為嚴重的管道煤粉沉積。隨著煤粉的沉降和重新被吹起，煤粉的管道內氣體與煤粉混合物的重度會出現大幅度的變化，導致輸送系統脈沖或塞流現象的出現，煤粉輸送量和風壓的振蕩加大。這樣對窯系統的熱工工況的穩定極為不利，對窯系統的產量和質量的影響都比較大。

　　某廠因自行改造管徑超出了設計值的1.2倍，使得輸送管道風速過低，除了煤粉計量系統出現較高的正壓外，煤粉輸送管道出現了脈沖和塞流現象，導致煤粉計量和輸送氣壓大幅度振蕩，并出現了煤粉在管道中的大量沉積，影響了窯系統熱工狀態的穩定。而煤粉計量和控制系統停運后，管道里沉積的煤粉持續噴出，又使工廠懷疑是計量和控制系統完全被“擊穿”而失控。最后遷怒于煤粉計量設備的生產廠家。

　　某廠5000t/d生產線的煤粉計量和控制系統，采用了進口的菲斯特轉子秤。其煤粉計量點位于窯尾，而窯尾的羅茨風機配置為風量93.51m3/min，風壓59.6KPa，電機132KW，其輸送管道管徑為275mm（內徑），運轉平穩。但幾乎一樣配置的另一廠家卻不一樣。這廠不同之處是把煤粉計量系統設置在窯頭，這樣煤粉計量并沒有實現預期的穩定狀態，煤粉輸送系統的流量和壓力大幅度波動。當煤粉輸送量達到設計量時，煤粉瞬時流量波動范圍高達12-22t/h，大大超過設計指標；所配的羅茨風機壓力也在25-65KPa間頻繁波動。這對燒成系統的產量和質量產生了很不利的影響。最后檢查知道窯尾所要求管道內徑為201mm，而實際管道內徑放大到了253mm。使得原設計的水平管道的輸送風速大大低于設計風速，導致煤粉輸送的脈動和塞流現象，并連帶引起喂煤量和管道風壓的超范圍波動。

　　盲目追求大風量的輸送

　　有的水泥廠盲目追求計量和輸送系統的“保險”，追求大風量、低風速輸送。在煤粉計量和輸送問題上，確實取得了保險的效果。但過大的煤粉輸送風量，也帶了想不到的問題。如某廠在配置羅茨風機時，其煤粉輸送率不足2：1.在管道的配置上，又按25m/s風速的下限，選用了大大超出實際需要的輸送管徑。這種對煤粉計量和輸送系統而言是保險的，但對燒成系統不利。由于一次風量過大，造成窯頭火焰控制困難，不但造成回轉窯噴煤管火焰的拉長，而且使噴煤管內部的耐磨件早期磨損。

　　通過這幾個實例的分析，可以看出煤粉輸送系統對于整個煤粉計量輸送系統的影響，切實把握煤粉輸送系統的合理參數，實現整個煤粉計量控制和輸送系統的優化，保證系統的正常運行。