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气力输灰系统在济钢400平方米烧结机机头除尘中的应用与实践

时间:2016-05-03来源: 作者: 点击: 224次


韩克峰1,段磊2,陈淑龙1,王良周1,王宗福1

1山钢股份济南分公司,山东 济南 2501012蓝星石油有限公司济南分公司)

 

摘要:本文介绍了济钢炼铁厂400平方米烧结机机头除尘气力输灰系统投产以来遇到的一系列问题,针对这些问题,通过对该系统进行参数优化和技术改造,解决了行业一大难题。

关键词:烧结机  除尘器  气力输灰  参数优化           

 

1 前言

烧结机机头电除尘器是烧结生产作业中的一种重要环保设施,其主要任务是把烧结机在烧结过程中产生的细小灰尘从烧结烟气中分离出来,从而避免将各种有害粉尘排入大气,污染环境。分离后的除尘灰落入灰仓后一般有两种输送方法,一是由刮板机输送排出后使用汽车将其运走;二是由气力输灰系统把除尘灰通过管道输送到终端灰仓。济钢炼铁厂400平方米烧结机机头除尘输灰系统采用的正压浓相气力输送系统,气力输送有运行成本低,输灰过程不会产生二次扬尘等诸多优点,但如果其运行失常,反而会造成整个除尘系统瘫痪,环境重度污染等严重后果。气力输灰系统在400平方米烧结机投入后遇到的严重的问题是:(1)灰仓除尘灰板结同时有水析出、仓泵严重积灰;(2)法兰及进料阀、出料阀腐蚀、积灰严重,动作开启困难;(3)输灰管道堵塞、弯头磨漏等问题。从投产运行不到1年时间 32个输灰仓泵中已有25个损坏,气力输灰系统基本瘫痪,从而导致电场运行不稳定,烟尘排放超标,严重制约了烧结机的产量的提高。

烧结机头除尘灰气力输送问题一直以来都是全国性行业难题,因为该项技术对输送物料的含水量、比重、粒度都有特别的要求,而烧结烟气却具有负压高,湿度大,化学成分复杂多变的特点,设备要求和现实情况矛盾重重。在对现场分析研究和设备运行中发现,烟气温度过低造成除尘灰潮湿有水析出、储灰仓输灰参数调整不当,灰斗内部存灰、进料阀密封不严漏风导致存灰板结、灰仓出口收口过大造成下灰不畅、积灰板结等因素制约着输灰系统的正常运行和除尘效率的提高。经过分析我们认为厂家给出的主要操作技术参数中输灰压力0.3MPa,输灰周期5分钟,进料时间60秒和我厂的实际情况存在严重不符,管道设计也有重大缺陷,均无法保证该系统的正常运行,必须对系统进行技术创新和新的参数匹配方能使得400平方米烧结机机头除尘气力输送系统达到消耗最低、故障最少、同步作业率100%的目标。在找到问题症结后,20148月,根据现状,结合设备运行特点及粉尘特性,经过现场3000多次的输灰参数调整试验,最终确定了最优的参数匹配,同时进行了一系列技术改造并依靠严格管理为保障,一举解决了该技术难题。

2 技术研究思路

根据当时机头电除尘器气体输灰系统的运行状况,在方案设计过程中,我们针对机头电除尘气体输灰技术在烧结应用中的难度和运行中存在的实际问题,多次与济钢设计院、国内电除尘器气体输灰知名专家、外出考察等进行技术交流,最终认为在调整输灰时间的同时,对原有的气体输灰系统设备进行改造及系统优化。在烧结工艺方面,更好的稳定主工艺和辅助工艺,使大烟道的温度没有大的起伏变化,确保除尘灰的湿度符合气体输灰参数要求。

在项目实施过程中,我们本着实事求是的态度,以技术为依据,依靠自身的力量解决技术难题,经过我们不懈的努力,新技术在应用之后获得了良好的效果。

3 技术开发结果与分析

气力输送系统主要由气源(空压机站)、发生器(仓泵)、输送管道、终端灰库、控制系统(DCS控制系统或PLC控制系统)5部分组成,气力输送是利用压缩空气的动压和静压将装入发生器的灰通过输送管道输送到终端灰库。在设备系统创新方面利用反向思维的方法针对投产运行后暴露出来的影响气力输灰系统因素和粉尘排放超标的原因分析制定了相应的技术创新和系统改造。

3.1 气体输灰系统优化改造的研究与应用

3.1.1 灰仓底部安装“送气管”

对造成灰斗除尘灰板结、输灰管积灰的认识:通常,我们认为灰斗、输灰管的积灰是因为灰斗内部和输灰管有“水”造成,于是就积极地去思考如何降低水分?分析形成水分的原因?开始尝试去“堵水”。没有去认真思考怎么才能“排水”或者说如何去“蒸发水”的办法,根据这个想法在底部增设一个送气管,作为烧结机开机后观察和排放水、除尘灰的手段,在烧结机开机前,输灰系统、电除尘器暂时关闭,打开全部送气管利用负压原理将产生的水吸入烟道排放,直到废气温度上升到120℃以上,在确认灰斗底部没有积水、积灰后,关闭“送气管”,投运电除尘器和气力输灰系统使其设备正常运行。

3.1.2 灰仓底部坡度改造

烧结机机头电除尘器由于负压高(11-18kPa)、电场除尘灰容重低(0.8/立方米),加上原除尘器灰斗底部下料口与摆动阀收口过大,造成下灰不畅板结,出现架拱膨灰现象。根据以上现象需要将灰斗和气力输送连接段需要进行收口改造,也就是仓泵上部方圆节的改造,考虑落料顺畅,除尘器灰斗割除276mm,保证安装高度。并在天方节的下部增设“硫化板”(脉冲硫化装置),充分让除尘灰硫化,增加灰尘流动性便于气力输送。

3.1.3  进料阀技术改造

通常情况下由于机头除尘灰的特殊性进料阀由原先的球顶阀改为现在的陶瓷摆动阀,消除了进料阀在开闭过程中产生的磁力积灰现象,保证了进料阀的正常开闭。

3.1.4 管道变径技术

输灰管道变径改造,由厂家设计的同径(100mm)输灰管道,改为后段母管变径为148mm, 逐级增加管径使管道内的气源压力释放变缓,降低流速,起到减少管道磨损延长使用寿命。

3.2 岗位人员操作管理

3.2.1 设备停机程序

对于烧结机停机后,一定要将灰斗内部的所有积灰彻底排放,同时(刚开始期间)清理气力输送系统设备,确保各种阀体、输灰管内部不积灰、不残留灰,气力输送系统不停机。

3.2.2 设备开机程序

在烧结机开机前,输灰系统、电除尘器暂时关闭,由岗位专人负责落实打开全部“送气管”,直到废气温度上升到120℃以上,在确认灰斗底部没有积水、积灰后,关闭“送气管”,开始电除尘器和气力输送设备正常工作。

3.3 烧结工艺稳定及输灰系统参数设定

3.3.1 压力参数优化设定

根据对现有系统的设计和设备运行(粉尘性质)的特点,参考有关资料,尽量以高气压,低风量,长间隔输送,最大限度地减少压缩空气的消耗,减少管道磨损。

3.3.1.1 根据每个电场除尘灰粉尘特性、容重通过计算,分别在每个单元进气阀后面的进气管道上,安装大小不一的孔板来限制气源的流量,并且把气源压力控制在≥0.5MPa且≤0.65MPa

3.3.1.2 在保证输灰正常的情况下,合理优化输灰系统输灰的参数调整(调整系统的进料参数、输灰时间以及单元之间的输灰间隔时间),单元输灰循环时间由原先的4分钟优化到现在的30分钟/次,进料时间由原来的3分钟优化到现在的1分钟,避免了因进料时间过长仓泵装料过多单元输灰时间过长现象,最大限度地减少压缩空气的消耗和管道磨损。

3.3.2 烧结工艺稳定

为了保证系统的稳定,需要烧结主工艺为系统良好运行创造必要的条件,包括尽量小和少的工况参数变化,维持电除尘运行必要的温度。另一方面,开、停机的管理也有一定要求,主要包括:开机时,在烧结机大烟道温度达到100摄氏度时再投入电除尘;停机时,当大烟道温度低于100摄氏度时,切出电除尘,以免温度过低导致除尘器内结露,影响系统的正常运行。

4  结论

通过一系列的技术改造和设备参数的优化。目前烧结机机头除尘输灰系统运行状况良好,克服了粉尘气力输送时管道堵管、磨损、扬尘等严重问题,节省了成本,减少了职工劳动强度,并逐步推广至其他系统的输灰使用。

作者简介:韩克峰  男,本科,高级工程师,主要从事烧结球团生产技术管理工作

山钢股份有限公司济南分公司生产部 韩克峰,

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