窯尾收塵器濾袋破損原因分析及預(yù)防措施
摘要:對(duì)破損濾袋進(jìn)行了在線隔離,濾袋破損原因分析為腐蝕與燒灼、水解與結(jié)露、減壓閥失效等,并對(duì)此提出了預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:通風(fēng)阻力;減壓閥;腐蝕;水解
冀東水泥灤縣有限責(zé)任公司二線窯由河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),于2011年1月6日點(diǎn)火生產(chǎn),該生產(chǎn)線采用的是Φ4.8×72m回轉(zhuǎn)窯與五級(jí)預(yù)熱器相匹配的方案,煤磨、生料立磨全部從窯尾取風(fēng)。窯尾收塵器于2016年11月開始出現(xiàn)濾袋破損現(xiàn)象,我們對(duì)破損濾袋進(jìn)行了在線隔離,現(xiàn)將具體破損原因與防范措施總結(jié)如下。
1收塵器設(shè)計(jì)參數(shù)
窯尾主收塵器為唐山盾石建筑工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)安裝,其主要技術(shù)性能和參數(shù)為:進(jìn)口風(fēng)量96萬(wàn)m3/h、進(jìn)口溫度正常時(shí)180℃,瞬時(shí)最大260℃(不超過15min)、進(jìn)口含塵濃度≤200g/Nm3、出口含塵濃度≤20mg/Nm3、過濾風(fēng)速0.95m/min、壓力損失≤1600Pa、用氣量5m3/min、室數(shù)32個(gè),濾袋為美國(guó)戈?duì)?Phi;160×6000*5632條、材質(zhì)玻纖覆膜、袋籠規(guī)格型號(hào)Φ153×5985(上部帶200mm長(zhǎng)噴吹保護(hù)管)、壓縮空氣氣壓0.3-0.4MPa。
2收塵器運(yùn)轉(zhuǎn)工況
我公司二線窯尾收塵器自投入使用以來至2018年12月31日止,濾袋裝配時(shí)間已長(zhǎng)達(dá)8年,其中在線運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為40559小時(shí)(合4.5年)。當(dāng)窯系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、磨系統(tǒng)全部處在滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),收塵器處理風(fēng)量平均值為83.5萬(wàn)m3/h,煙氣溫度在98-106℃之間,壓縮空氣噴吹壓力為0.3-0.5MPa間隔為5秒,室噴吹間隔為10秒。
3收塵器存在問題
(1)由于收塵每個(gè)進(jìn)風(fēng)口的底面管道角度為18.5度,由于來風(fēng)含塵量在200g/m3上下,所以造成管道斜面經(jīng)常性積灰(南側(cè)兩個(gè)室最為嚴(yán)重),積灰?guī)淼暮蠊褪窃黾恿耸諌m的通風(fēng)阻力,此時(shí)必須加大尾排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速(30-60rpm)才能滿足生產(chǎn)。為應(yīng)對(duì)此種現(xiàn)象,在每個(gè)進(jìn)風(fēng)口管道處安裝了振打電機(jī),先前安裝了16臺(tái)后來又增加了16臺(tái)(振打電機(jī)每臺(tái)1.5KW),問題得到了暫時(shí)的緩解,但附加問題又出現(xiàn)了,收塵殼體隨著振打電機(jī)的使用出現(xiàn)了局部開焊的現(xiàn)象,漏風(fēng)漏灰嚴(yán)重。
(2)收塵器352個(gè)噴吹閥由11個(gè)中繼控制,造成觸點(diǎn)經(jīng)常性失效,最終導(dǎo)致整列濾袋得不到有效、及時(shí)的清灰。
(3)收塵器頂蓋密封,在大布袋正常運(yùn)轉(zhuǎn)噴吹一定周期后,頂蓋出現(xiàn)松動(dòng),造成空氣漏入和雨水吸入。
(4)收塵器四個(gè)減壓閥調(diào)節(jié)范圍為0.4-0.8MPa,不能滿足生產(chǎn)需要,經(jīng)常性造成壓力失準(zhǔn),有時(shí)壓力自動(dòng)歸零,有時(shí)壓力過高。
(5)收塵器提升缸換向閥由于壓縮空氣水分大且雜質(zhì)較多,造成換向不靈活,最終導(dǎo)致提升缸上升、下降速度過快,缸蓋變形后與花板配合間隙過大。
4濾袋破損現(xiàn)象
破損濾袋漏點(diǎn)基本在濾袋中下部,徑向破損,部分伴隨袋籠變形。透氣率由高至低依次為底部、中部和袋口上部。濾袋破損現(xiàn)象見圖1。
5濾袋破損原因分析
(1)腐蝕與燒灼。濾袋整體壽命接近尾聲,濾袋受酸腐蝕(硫氧化物)嚴(yán)重。為提高煅燒配煤質(zhì)價(jià)比,窯系統(tǒng)采用高硫煤(硫含量2%)搭配,煤粉中的硫含量上升,致使生料磨煙氣中硫氧化物含量升高,硫氧化物在高溫環(huán)境下形成亞硫酸、硫酸,進(jìn)一步加劇了濾袋酸腐蝕而破損的速度。花孔板腐蝕嚴(yán)重,見圖2。
由于環(huán)保限產(chǎn)頻次較高,窯啟停過頻,開停窯期間的超高溫氣體使濾袋的工況溫度瞬時(shí)接近或超過濾袋的最大承受溫度(260℃),待窯系統(tǒng)穩(wěn)定后又急劇下降,這樣一來就造成了濾袋劇烈收縮而破損或變形。
(2)水解與結(jié)露。水解是物質(zhì)與水發(fā)生的導(dǎo)致物質(zhì)發(fā)生分解的反應(yīng)(不一定是復(fù)分解反應(yīng)),也可以說是物質(zhì)與水中的氫離子或者是氫氧根離子發(fā)生反應(yīng),濾袋中以縮聚型聚合體生產(chǎn)的合成纖維是不耐水解的,高溫、濕度及化學(xué)成份這三種因素同時(shí)存在于收塵中最終形成了水解。水解后的濾袋強(qiáng)力嚴(yán)重下降、用手可輕易撕破,縫紉線水解后斷裂,無強(qiáng)力。
整個(gè)窯尾大布袋收塵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的耗氣量約為300m3/h,壓縮空氣通過螺桿式空壓機(jī)產(chǎn)生后,再通過冷凍式干燥機(jī)進(jìn)行除水,壓力露點(diǎn)大概為15℃,在壓力0.68MPa下通過冷干機(jī)后,進(jìn)入噴吹管的水量約為1.5kg/h(參見:壓縮空氣含水量計(jì)算一書),由于水分未能及時(shí)蒸發(fā)外排造成收塵器殼體與袋籠銹蝕、濾袋水解整體收塵強(qiáng)度下降。在減壓閥失效時(shí)壓力上升后,袋籠就會(huì)出現(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)象,這點(diǎn)可以從破損濾袋的內(nèi)側(cè)就可以看出。
由于除塵器的頂蓋存在漏風(fēng)現(xiàn)象,將外界大量的冷空氣吸進(jìn)除塵器內(nèi),使除塵器局部空氣溫度急劇下降,空氣中的水分析出,加之窯系統(tǒng)頻繁開停增濕塔噴水量驟增(30m3/h),從而造成了部分濾袋嚴(yán)重結(jié)露。
(3)減壓閥失效頻繁,造成噴吹壓力失控,加之第11個(gè)中繼經(jīng)常性的失效,每個(gè)室的第11列清灰不夠徹底(以后準(zhǔn)備對(duì)4室11列整列清灰管進(jìn)行更換),這也是濾袋板結(jié)的一個(gè)重要原因。
(4)收塵進(jìn)口管道積灰造成風(fēng)室局部風(fēng)速上升,收塵器阻力上升,加之部分濾袋表層清灰不夠徹底,更加大了袋籠的擺動(dòng),最終濾袋表面薄膜破損濾袋失效。
6改進(jìn)防范措施
(1)加強(qiáng)操作員與巡檢工的專項(xiàng)培訓(xùn),提高巡檢工環(huán)保意識(shí)與收塵器維護(hù)技能,增加巡檢頻次。
(2)規(guī)范窯系統(tǒng)啟停階段與正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段的中控操作。
(3)更換頻繁失效的四個(gè)減壓閥。
(4)電氣方面重新檢查收塵器整體控制線路,對(duì)問題進(jìn)行徹底處理。
(5)收塵器內(nèi)部除銹,以防鐵銹進(jìn)入濾袋。修復(fù)上蓋密封,減少漏風(fēng)率。研究減少頂蓋結(jié)露方案。
(6)加強(qiáng)對(duì)空壓機(jī)、冷干機(jī)的管理,減少其含水量。
(7)對(duì)收塵器進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行改造,加大角度減少積灰,降低入口風(fēng)速。
(8)脈沖噴吹方式改為矩陣噴吹,利于各室噴吹壓力均衡。
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