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窑尾废气处理系统
窑尾废气处理系统是指预热器的废气处理、废气利用系统,当然也包含窑尾旁路放风系统。
一、旁路放风系统
旁路放风系统作用是为了适应高碱原、燃材料或生产低碱水泥的需要。预热器窑即采用了旁路系统,其方法就是在窑尾烟室与五级旋风筒下料口上,安装旁路放风系统,放出部分窑气和粉尘,从而减少系统内碱、氯、硫的含量,缓和预热器结皮和堵塞旁路系统。由于预分解窑只有40%左右的燃料在窑内燃烧,窑气中的碱、氯、硫的含量比预热器窑高一倍以上,所以其放风效率比预热器窑高。
旁路放风系统如图所示,窑中部分或全部窑气从尾部烟室抽出,混入冷空气或喷入雾化水使之急速冷却,窑气中的碱、氯等低融物质被凝固下来。混合气体再经调质处理后进入收尘器,净化后经排风机排出,而收集下来的灰尘,根据其成分特性,可用于肥料、铺路或它用。
对于旁路放风系统,不仅损失部分烟气的热能和料粉,并还要增添一系列设备,增加系统电耗、一次性投资、设备维护工作量等,所以是否采用旁路放风,其放风比率是多少,应视原、燃材料中碱、氯、硫的含量及熟料对碱含量的限制要求而定。在一定的原、燃料和正常操作的条件下,如果既要求降低熟料碱、硫或氯含量,又要求避免预热器结皮堵塞,那么只有采用旁路系统排出一部分碱、硫或氯,从而破坏他们在系统内的循环。因此,通过采取旁路放风系统窑外分解窑,可以使用更多的原、燃材料来生产水泥熟料。
二、出预热器的废气处理系统
我国目前新型干法水泥生产企业,大多不带旁路放风系统,对于不带旁路放风系统废气处理的工艺设备主要有增湿塔、高温风机、废热利用设备系统、收尘器及后排风机等,而这些系统设备中风机及废气余热利用在实际生产中影响调整的因素不太多,为了更好了解其窑尾工艺实质,选择增湿塔、电收尘器、高温风机、喷雾系统等设备进行分析。
1、出预热器废气处理的工艺布置
对于没有旁路放风工艺的窑尾系统的工艺布置一般有以下两种,如图
B
A
我国大多数水泥企业窑尾工艺布置如图A,少部分企业窑尾工艺布置如图B。这两种工艺布置比较相似,所不同的是图A增湿塔在高温风机后、收尘器之前(简称增湿塔后置),图B增湿塔在窑尾预热器之后、高温风机之前(简称增湿塔前置)。因此,分析窑尾工艺布置的优缺点,只需分析增湿塔与高温风机布置位置的优缺点即可。
1、图B工艺布置的优点
1)大大改善窑尾高温风机的工作条件
窑尾高温风机是烧成系统的关键设备,它的工作状况直接关系到整条生产线产量和水泥熟料质量以及系统的稳定。在实际生产中,高温风机故障率比较高。出预热器废气首先经过增湿塔,增湿塔将废气温度由360-400℃降低到300℃以下,减少废气高温对风机的影响,同时减少通风体积,降低风机负荷。另外,废气中含有较多粉尘,通过增湿塔将一部分粉尘收集下来,减少风机风叶结灰和磨损,风机叶轮失衡的隐患大大减少,从而提高风机的工作可靠性和使用寿命。
而采用图A布置,当预热器出口废气温度超过高温风机使用温度上限时,只有通过冷风阀加入冷风来降温,不仅降温效果不理想,而且由于增大了风量,从而也增加了高温风机及其窑尾设备的工作负荷。
2)减短窑尾管道
通常增湿塔高度在40m以上,将增湿塔紧贴预热器框架,使预热器一级旋风筒直接与增湿塔相接,从而减短窑尾管道(如1000t/d熟料生产线,预热器顶部标高超过70m,只需30m左右的管道,便可与风机相联)。同时,因窑尾管道减短,减少管道上膨胀节和框架上的混凝土支撑,降低生产线投资。
3)增湿塔更容易操作
由于增湿塔一般是通过控制增湿塔出口温度来调节喷水量的,如图A布置,原料磨或煤磨启动时,增湿塔入口废气突然减少,增湿塔喷水量往往由于不能及时调整,水雾不能完全蒸发,可导致湿底,造成排灰堵料或湿料进入均化库,而影响均化。采用图B布置,增湿塔入口废气量和温度相对稳定,只要增湿塔本身不出故障就不会出现湿底现象。且增湿塔入口与预热器一级旋风筒之间的风管有一段较长的直段,增湿塔入口不需设置导流板就能使增湿塔内气流均匀分布。
4)其他方面
采用图A布置的多数生产线,因工艺布置原因,增湿塔距预热器塔架较远,增湿塔需单独设置爬梯。图B的增湿塔紧靠预热器塔架后,可以从塔架直接步入增湿塔平台,增湿塔本体不必另设爬梯,不仅减少增湿塔制造安装费用,而且增强增湿塔平台检修人员的安全感。另外由于增湿塔与预热器共用楼梯,岗位巡检工在巡检时能做到一举两得,减少巡检工的劳动强度。
2、图B布置的缺点
首先,这种布置给烧成系统增加了一个环节,当窑内煅烧不正常或不理想时,往往要调整窑尾风机风量,风机调整后烧成系统反应时间相对加长,从而稍微延缓调整时间。其次,该布置塔内负压通常达到6000Pa以上,增湿塔排灰装置、检修门、喷水系统喷嘴与壳体结合处及各连接法兰等环节漏风必然增加,势必影响烧成系统操作稳定性。其三,对废气利用来讲,由于废气出预热器增湿塔后,温度降低、湿度增加,对原料和煤粉烘干不利,特别是连续阴雨季节烘干物料要受到影响,因此,该工艺布置的生料磨选型要结合当地气候特点选用合适的磨机种类。另外,当增湿塔喷水量发生微小的波动,也会对烧成系统略有影响。
以上是对窑尾工艺布置作了简单的比较分析,对具体的某个企业,由于工艺布置已定型,因此,只有掌握其内在联系,才能在生产中发现问题时,能做到准确分析原因及时进行处理。
2、增湿塔
随着干法悬浮预热器窑的发展,随之带来的高温、高浓度废气净化问题,就显得十分突出。实践表明,如果将窑尾的烟气直接通入电收尘器,其操作电压仅能升高20—22kv,收尘器由于严重的反电晕现象而使收尘效率仅能达到70%—76%左右。为了提高电收尘器的收尘效率,必须对烟气进行调质,使烟气中的粉尘比电阻降到1011Ω·cm以下,以消除电收尘器的反电晕。
增湿塔降温
我国第一台增湿塔于1970年在太原水泥厂进行了使用,经过30多年的发展;全国的干法窑尾基本上都使用了增湿塔,对提高干法窑收尘器的性能起着积极作用。
干法回转窑采用的增湿塔大体上有两种形式,一种为普通的增湿塔,根据气体运动方式又可分顺流与逆流两种形式;另一种为套筒式增湿塔,但采用的并不多,国内水泥企业大多采用普通顺流增湿塔。
从使用情况可看出普通型的增湿塔结构简单、布置方便、气体阻力小,但最大的缺点是塔内结块或湿底,若喷水量较少,废气温度降不下来,增湿降温效果差。当喷水过量或是雾化不好时,较大的水滴与粉尘结合而沉降下来形成湿料。特别是在保温不良的情况下,蒸汽在塔壁结露,水与粉尘结合而形成湿泥巴块,严重时影响生产。困此,在比较寒冷的地区采用普通型的增湿塔是有一定困难的。套筒式增湿塔由于在套筒中流动着的热气体的保温,不论在什么寒冷的地方都不会出现结露问题,同时由于内筒壁面温度较高,即使水滴在壁上,也会很快汽化而不致于顺壁流下来。另外含尘气体在通过套筒后,由于断面的突然扩大和气流改变运动方向,部分粉尘会被分离出来,含尘较少的气流在进入内筒之后才被喷水增湿,这就减少了湿物料沉下来的可能,可见其优点是很明显的。但是套筒式增湿塔流体阻力大,外形尺寸也较大。
普通型增湿塔的结构比较简单,如图所示,由进出风口、导流板、均风板、壳体、排灰系统、供水及自控系统组成。高温烟气由顶部进入(如进口为直管,可不设导流板),经两道均风板使气流沿塔断面分布更均匀。水在高压下以雾状从喷嘴喷入塔内,细小的水滴与高温烟气接触并进行强烈的热交换,最后变为水蒸气。烟气中的粉尘颗粒表面吸附水较大的颗粒在重力和惯性力的作用下沉降到塔底,由排灰系统排出,混合气体由出风口排出,此时的混合气体比电阻值下降至1011Ω·cm以下,温度也下降了很多,能很好地满足电收尘器及袋收尘器的要求。
套筒式增湿塔结构如图所示,废气经外筒与内筒之间的空间向下运动,再进入内筒,被由中部安装的喷嘴喷出的雾化水增湿,由出口排出。废气中的尘粒,部分沉落于塔底卸出混入生料。
雾化水系统
电收尘器的收尘效果除自身原因外,跟增湿塔处理废气能力有很大关系。干法窑要求增湿塔出口废气温度在130-170℃之间,粉尘比电阻在104-1011之间。以上参数又跟增湿塔内雾化水枪的雾化效果有直接关系,所以说雾化水枪是增湿塔的心脏。
国内增湿塔用雾化水枪有5种:
1、压力在7-7.5MPa直喷式水枪,用注射泵。
2、压力在3-4MPa回流压差裂变式水枪,用离心泵。成都院、合肥院、南京院、天津院现在用。这种枪有两种版本:一是日本型,一是鲁奇型,原理一样。
3、南京化工大学陶瓷喷枪,压力在1.6MPa,用注射泵。
4、超声波雾化器。
5、大连电子研究所单眼喷枪。
回流式喷枪作用和使用特点
回流压差裂变式水枪为复眼喷雾,覆盖面广,雾化机理比较科学,雾化效果好。最近几年受到广泛运用,本项目采用该水枪。
(一)、喷枪及雾化片作用
当用新型干法旋窑(转窑)生产水泥时,需用喷枪及其附件雾化片。
喷枪及雾化片作用是将高压水雾化,使水珠颗粒直径为0.2mm-0.3mm,在增湿塔内喷出,以增加生料粉尘湿度,使含尘烟气温降低到150℃-180℃,使粉尘比电阻下降到适当数值,使干粉尘比率下降,从而给收尘设备创造良好的工作条件,提高收尘效果,达到回收生料和减少环境污染的目的。
(二)、喷枪及雾化片使用特点
1、不缠胶带不滴水
保证喷枪在使用过程中不漏水(外泄漏),对安全生产,保护设备正常工作具有十分意义。采用高技术生产工艺,使各零件之间具有良好的密封性,做到在不缠胶带的条件下,保证不漏水。
2、雾粒直径小,手感柔性好
回流式喷枪可使水珠颗粒直径小于0.2。喷枪喷出水雾后,如用手触挡时,会感到柔软似棉花。雾粒越小,与粉尘接触机率越高,粉尘温度均匀性越好、干粉尘比率起小、降温度效果越好、用水量也随之减。水珠颗粒直径大小是衡量雾化效果好坏的重要指标之一。
3、喷射角度大,自动控制灵
回流式喷枪在正常工作压力(30kg/cm2左右)下,喷射角达到120º。由于喷枪各零件尺寸精度高,匹配合理,形位误差小,具有良好的密封条件,排除了内泄漏的可能性,因此可以通过改变回水压力大小,达到改变水雾浓度(即喷水量),本项目采用变频调速控制喷水量。适时调节增湿塔内粉尘出口温度和湿度以满足收尘设备的要求,这是衡量雾化效果的又一指标。
(三)、喷枪喷雾工作原理
喷枪将高压水喷成雾状是由于膨胀扩散作用、旋流离心作用及流体与空气幕墙碰撞作用的综合结果。
喷枪进水压强为4MPa(40kg/cm2),经喷咀颈部(长度约1mm)进入负压的增湿塔内腔,由于在极短时间内,压强突然由40kg/cm2变为负压,这种受高压的液体(或气体)突然以大压差减压进入空气中时,就会造成体积突然膨胀和扩散。进水压强越高、喷咀颈部长度尺寸越小、压强突变时间越短、突变压差越大,膨胀和扩散作用就越强,雾化效果越好。
其次,喷枪内的高压水,经旋流室底部两个切向缺口进入旋流室内腔,形成高速旋转的流体,这种高速旋转流体经过喷咀出口处时,在离心力的作用下向外喷出,形成雾状。流体旋转速度越高,雾化效果越好。
高速喷出的流体遇到空气幕墙阻挡时,会发生强烈碰撞而使流化体破碎、扩散形成雾状。喷出流体的速度越高,与空气幕墙碰撞越强烈,雾化效果也越好。
影响增湿塔效果的主要因素
1、增湿塔规格设计不当。在设备选型时,设计单位已经根据烟气量、喷水量、喷嘴雾滴直径和蒸发强度,确定了增湿塔的规格以及喷嘴规格和数量,若计算、选型正确,不会影响增湿塔增湿降温效果。如果原设计选型不当或窑进行了改造增产后,烟气量增大,原有增湿塔处理能力不够,则喷入的水在塔内停留时间缩短,致使水滴直到塔底还未完全蒸发,将会引起湿底。
2、喷嘴性能不好。喷嘴是增湿塔的关键部件,一个好的喷嘴应具备以下特征;较小的雾滴直径;较宽的流量调节特性,即:当水量在一定范围内变化时,雾滴级配始终如一或变化很小,如果使用的喷嘴水量调节比太小,当烟气量处于下限时,雾化效果差,水滴大,易湿底;较小的扩散角,方便喷嘴布置;要有较长的使用寿命;要有较大的液体喷口,颗粒堵塞的可能性小。因此,在选择喷嘴时,除了要注意喷嘴额定喷水量、设计压力、雾滴直径、扩散角、射程、喷口大小和喷嘴材质外,还应关注喷水量调节比。
3、塔内气流分布不均。烟气导入增湿塔都是从较小断面的风管过渡到较大断面的增湿塔筒体,如果不采取必要的措施,会造成气流沿塔断面布不均匀,筒体中心气体流速过高,这部分气流中的水滴在塔内停留时间过短,来不及蒸发,容易导致湿料。因此,要求气流在塔内有良好的均匀性,一般是在进口锥体内安装气体分布装置,通常是放置两层多孔板,如图所示,效果不错。对于弯管进风还需在进口直管部位设导流板,如图所示,在工艺布置时,为了减少增湿塔高度而采用侧进风形式,在圆锥体上方的过渡段内,更要设置导流板,这些导流板还必须与进风气流平面垂直,如图。
4、喷水量未实现自动控制。喷水量的控制,就是当烟气量和烟气温度变化时,保证喷入的水量能使烟气温度降到塔出口的设定值范围,并使喷出的雾滴直径始终保持在要求的范围内,能完全被蒸发而塔底保持干燥状态。绝大多数增湿塔是借塔的烟气入口温度和出口温度控制喷水量,特别是塔的出口温度始终是控制的目标。由于热电偶的滞后性,特别是当生料磨时开时停,烟气量大起大落时,还不能完全实现自动化。因而大多数增湿塔喷水量的控制是半自动或靠人工控制,不是喷水量不足就是喷水过量而引起温底,但窑况正常时,还是能较好地满足控制需要。
3、收尘器
处理窑尾废气的收尘器,一般选用电收尘器或布袋收尘器,这两种收尘器收尘效率都能很好地符合我国目前制订的环保要求;都能满足处理水泥生产的窑尾废气量;都能处理经过调质后的烟气;操作过程实现了自动控制。
目前国内大部分企业仍选用电收尘器,这主要是从设备的一次性投资、运行费用、维护费用等方面进行经济比较后而决定的。
一次性投资方面:通过对700t/d、1000t/d、2000t/d等规模的新型干法生产线窑尾废气处理系统投资比较来看,袋收尘一般比电收尘要高一倍以上。
运行费用方面:主要是收尘器的阻力所造成的风机电耗的上升,电收尘器的阻力一般为200—260Pa,而覆膜滤袋的袋收尘器阻力为1600Pa左右,通过对风机克服收尘器阻力电耗的比较来看,袋收尘器的年耗电比电收尘器高41%—60%。
维护费用方面:电收尘器的使用寿命一般在10年以上,在正常工况使用下,每年的维护费用约为一次性投资的6%,甚至更低。当袋收尘器采用进口覆膜滤袋时,其使用寿命一般为3-4年,在袋收尘器的总投资中,滤袋的费用约占设备总投资的66%-70%,每年仅滤袋的更换维护费用约为设备总投资的20%-26%,另外还有一定的日常维护费用。
从上面的数据明显可以看出,袋收尘器技术经济指标低于电收尘器。本项目选用电除尘器。
电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备,具有收尘效率高、处理烟气大、使用寿命长、维修费用低等优点,在当前国内外对环保要求越来越高的情况下,电除尘得到了越来越广泛的应用。
1)、型号说明
电除尘器其主要型号及其意义说明如下
2 H 172 - 3
电场数3个
电场有效流通面积为172M2
钢结构
一套设备并列台数为2台
2)、使用条件
电除尘器可以处理含有腐蚀性物质的烟气。
电除尘器不宜处理易燃、易爆的烟气。
其使用范围是:烟气处理量:按用户工况参数确定
烟气温度:≤400℃
承受许用压力:-0.6×104-0Pa
同极间距:250-600mm
入口烟气含尘浓度: ≤100g/Nm3
其性能考核标准范围是:本体压力降不大于250Pa
本体漏风率不大于3%
3)、工作原理
电除尘器的除尘原理是:含尘烟气通过高压静电场时,与电极间的正、负离子和电子发生碰撞或在离子扩散运动中荷电,带上电子和离子的尘粒在电场力作用下向异性电极运动并吸附在异性电极上,通过振打等方式使电极上的灰尘落入集灰斗中。
实践证明:静电场场强越高,电除尘器效果越好,且以负电晕捕集灰尘之效果最好,所以,本工程电除尘设备设计为高压负电晕电极结构型式。运行简图如下:
含尘烟气
正离子 粘附尘粒动
高压静电场 气体介质电离 自由电子
粘附尘粒
振打
负离子
含尘烟气
出灰
灰斗
带正电尘粒 受电场力作用 趋向阴极 落灰
带负电尘粒 受电场力作用 趋向阳极 落灰
振打
4)、综合性故障的分析与处理
序号
故障情况
故障原因
排除措施
1
二次工作电流大,二次电压升不高,甚至接近于零。高压开关合上后,重复性跳闸。
1)放电极高压部分可能被导电性异物接地。
清除异物
2)折断的阴极线与阳级板搭通造成短路
更换已断极线
3)高压回路已短路
检修高压回路
4)某处绝缘子严重积灰而击穿。
清除积灰结露,更换已击穿绝缘子
2
电压升不高,电流很小,或电压升高就产生严重闪络而跳闸(二次电流很大)
1)绝缘子污染严重或由于绝缘子加热无件失灵和保温不良而使绝缘子表面结露,绝缘性能下降,引起爬电。或电场内烟气温度低于实际露点温度,导致绝缘子结露引起爬电。
更换修复加热元件或保温设施,擦干净绝缘子表面。烟温低于实际露点温度,设备不能投入运行。
2)阴阳极上严重积灰,使两极之间的实际距离变近。
检修振打系统
3)极距安装偏差大。
检查调整异极距
2
电压升不高,电流很小,或电压升高就产生严重闪络而跳闸(二次电流很大)
4)壳体焊接不良、人孔门密封差,导致冷空气冲击、阴阳极元件致使结露、变形、异极距变小。
补焊外壳漏洞,紧闭人孔门。
5)不均匀气流冲击加上振打的冲击引起极板极线晃动,产生低电压下严重闪络。
调整气流分布均匀性。
6)灰斗灰满,接近或碰到阴极部分,造成两极间绝缘性能下降。
疏通排、输灰系统,清理积灰,检查灰斗加热元件,不使灰斗堵灰。
7)高压整流装置输出电压较低。
检修高压整流装置。
8)在回路中其它部分电压降低较大(如接地不良)。
检修系统回路。
3
二次电流不规则变化
电极积灰,某个部位极距变小产生火花放电。
清除积灰。
4
二次电流周期性变动
电晕线折断后,残余部分晃动。
换去断线。
5
有二次电压而无二次电流或电流值反常地小
1)粉尘浓度过大出现电晕闭塞。
改进工艺流程,降低烟气的粉尘含量
2)阴阳极积灰严重。
加强振打,消除积灰。
3)接地电阻过高,高压回路不良。
使接地电阻达到规定要求。
4)高压回路电流表测量回路断路。
修复断路。
5)高压输出与电场接触不良。
检修接触部位,使其接触良好。
6)毫安表指针卡住。
修复毫安表。
6
火花过多
人孔漏风,湿空气进入,锅炉泄漏水份,绝缘子脏。
针对性改进。
7
除尘效率不高
1)异极间距超差过大
调整异极距。
2)气流分布不均匀、分布板堵灰。
消除堵灰或更换分布板。
3)漏风率大,工况改变,使烟气流速增加,温度下降,从而使尘粒荷电性能变弱。
补焊堵塞漏风处。
4)尘粒比电阻过高,甚至产生反晕使驱极性下降,且沉积在电极上的灰尘泄放电荷很慢,粘附力很大使振打难以脱落。
烟气调质,调整工作点。
5)高压电源不稳定,质量差,电压自调系统灵敏度下降或失灵,使实际操作电压低。
检修或更换。
6)进入电除尘器的烟气条件不符合本设备原始设计条件,工况改变。
根据修正曲线按实际工况考核效率。
7)设备有机械方面的故障,如振打功能不好等。
检修振打,使其转动灵活或更换加大锤重。
8)灰斗阻流板脱落,气流旁路。
检查阻流板并作处理。
8
排灰装置卡死或保险跳闸
1)有掉锤故障。2)机内有杂物,焦块掉入排灰装置。3)若是拉链机则可能发生断链故障。
停机修理。
5)电气方面的常见故障及处理:
序号
故障情况
故障原因
排除措施
1
控制失灵
1) 一次电源供电故障。
2) 整流变故障,变压器绝缘子击穿,高压开关接点打弧,高压系统漏电或短路,绝缘子污染。
3) 控制系统自身故障。
找出原因修理或更换。经常记录电表读数,早期发现异常读数及故障。
2
硅整流装置输出失控
1)可控硅击穿。
更换零件
2)反馈量消失,取样电阻排损坏。
检查有关元件和回路
3
控制回路及主回路操作不起来
1)安全联锁未到位闭合。
检查人孔门及开关柜门是否关闭到位。
2)高压隔离开关联锁未到位。
检查高压隔离开关情况。
3)合闸线圈及回路断线。
更换线圈,检查接线。
4)辅助开关接触不良。
检修开关
4
送电操作时,控制盘面无灯光信号指示
1)回路元件接触不良。
检查各元件及回路接线。
2)灯泡损坏。
更换
3)熔断器熔断。
更换
5
调压时表盘仪表均无指示
1)仪表内部有毛病。
修理、校验仪表
2)无触发输出脉冲。
用示波器查输出脉宽及个数
3)快速熔断器熔断。
更换
4)可控硅元件开路。
更换
5)交直流取样回路断线。
检查二次接线
6)交流电压表测量切换开关接触不良。
检查开关触点
6
闪络指示有信号,而控制屏幕其它仪表不相应连动
1) 外来干扰。
2) 闪络封锁信号转换环节及元件损坏。
对屏蔽接地检查加旁路措施,更换新件。
7
闪络一次后二次电压不再自动上升而报警
1)闪络时第一次封锁脉冲宽度过大。
改变参数调整脉宽。
2)电压上升率+ΔU/Δt给定值过低。
增大给定电压
8
带负荷升压,电压指示正常,电流指示为零。
1)电流取样回路开路
检查二次接线
2)电流表内部断线
测量取样电压值
9
升压时一次电压调压正常,二次电压时有时无,并伴有放电声
1)整流变二次线圈及硅堆有开路及虚焊点。
吊芯检查整流变,并将故障排除。
2)高压引线对壳体安全距离不够。
检查并装好高压引线。
3)直流采样分压回路有开路现象。
吊芯检查整流变并修复。
10
油压报警跳闸,整流变排出臭氧味
整流变二次线圈或整流硅堆小,击穿短路。
吊芯检查整流变,损坏部位更换新品。
11
油位信号动作跳闸报警
整流变油面低于油位低限线。
查明原因,排除故障,同时给整流变补充油至适当油位。
12
操作时油压报警跳闸
瓦斯继电器内有气体。
打开排气阀排尽气体。
另外,废气的性质(温度、湿度等)变化对电收尘器的影响要大些,一般控制入电收尘器烟气温度为120℃-160℃、湿度10%-16%,过高或过低均对电收尘器运行不利。温度过高、湿度过低,则粉尘比电阻升高,有可能使电场频繁火花放电、电晕电流增大、除尘效果下降;温度过低、湿度过高,有可能使粉尘在极板和电晕线上产生黏附,使振打清灰困难,严重时会影响收尘器正常工作。
水泥窑运行过程中,在开窑或不正常窑况时,在燃料量增加、空气量不足或者燃料与空气混合不均时,在窑温过低使燃料燃烧不完全时,特别是当分解炉或窑头跑煤时,往往产生较大量的CO可燃气体,以及过多的未燃尽煤粉进入收尘器内沉积。另外,大多数窑尾收尘器是负压操作,在设备管道不严密处漏入空气。不论是电收尘器还是袋收尘器,如果机内存在上述两种情况(即机内有可燃物质和助燃空气),一旦遇上明火,都同样存在燃爆的可能。对电收尘器而言,因高压电场的放电火花将激发它的燃爆,其燃爆的可能性更大些,因此,窑尾必须装设CO及O2分析仪,以确保电收尘器安全运行。
4、高温风机
高温风机具有设计先进、结构紧凑、易拆卸维修、运转安全可靠、耐磨损、耐高温(耐腐蚀)、效率高、噪声低、性能曲线平坦、流量调节范围大、高效区宽广等特点,可在含尘量较大、磨损较严重的条件下使用。
高温风机由电动机、变速装置、风机本体、进口流量调节门、慢转装置及润滑系统组成。原动机多数采用电动机,变速装置采用液力偶合器或可控硅串级调速及变频调速、水电阻调速,调速比均超过2:1。风机本体由转子主轴、叶轮)、机壳及进气箱组成,转子是风机的关键部件,必经严格无损探伤及高精度动平衡试验,故保证了风机的运转平稳。进口流量调节系统由进口差动调节门及执行机构组成,慢转装置由电动机及高速比的减速箱组成,以保证高温风机停车后转子不致变曲。润滑系统采用油站供油,高温风机两端轴承是高速、高温工作状态,必须采用油泵循环供油,回油要经过冷却,油泵压力严格控制,以免烧坏轴承。
(一)、性能范围
1、流量:Q=950m3/h-840000 m3/h
2、风压P=1000Pa-18000Pa
3、温度T=150℃-1150℃
4、含尘量150mg/Nm3-120g/Nm3
5、效率0.65-0.92
(二)、风机型式
高温风机吸入型式分为单吸、双吸两种。单吸入传动方式可做成悬臂式D、C、B式传动或双支撑F式传动,双吸做成双支撑F式传动。(本项目采用双吸型式)
高温风机可做成顺旋和逆旋两种。从电机一侧看叶轮,叶轮为顺时针旋转时称为顺旋用“S”表示,逆时针旋转称为逆旋用“N”表示。
(三)、离心式高温风机开机前的检查
1、检查风机地脚螺栓是否松动,风管连接螺栓紧固情况,安全防护装置是否齐全可靠。
2、检查润滑油量,并及时向稀油站加注适量润滑油。
3、检查联轴器部分有无妨碍物影响运转。
4、开机时,先通知窑头中控室,在关闭风门后,电工到现场再启动风机。
(四)、离心式高温风机运行中注意事项
1、进口风温不得超过350℃。
2、主电机定子电流不得超过设定上限。
3、风机轴承温度不得超过65℃。
4、经常检查电动机、风机机壳地脚螺栓及轴承座螺栓是否松动,如有松动应及时处理。
5、每只轴承润滑油量应为轴承座空腔容量的1/3,过多会引起轴承运行时产生大量的热量。
6、经常查看冷却水是否充足。
7、每班检查轴承座振动有无变化,振动发生变化,应及时报告上级领导。
(五)、常见故障、产生原因及排除方法
故障现象
产 生 原 因
排 除 方 法
轴承过热
1、润滑油脂变质或含有杂质;
2、润滑油脂过多,轴承座散热不良;
3、停机检修后,初启动时,由于风机轴受热沿轴线伸长,使轴承轴向力较大;
4、轴承磨损严重。
1、清洗轴承,更换润滑油;
2、控制加油量,填充量为轴承空腔的1/3左右;
3、温度达极限时,应停机30min后重新开机;
4、更换轴承。
转子振动过大
1、机座连接螺栓摆动,联轴器中心偏差变大;
2、轴承套锁紧螺栓松动;
3、轴承磨损严重;
4、叶轮变形或磨损,轴弯曲
1、更新、校正、紧固;
2、更新、紧固;
3、更换轴承;
4、停机重新校正或更换。
5、稀油站
(1)结构
稀油站全部配套布置在油箱上;有立式油泵二台;冷却器一只;带换向阀的双筒过滤器一台;以及磁性过滤器、粗过滤器、单向阀、安全阀、调压阀、加热器、油管路等和就地显示的油压油温仪表以及加油站控制运行的控制仪表接口。
仪表控制柜与油站组成运行整体,对油站进行操作控制和发出声光讯号,还可以向主机发出联锁讯号。
(2)工作原理
油站工作时,油泵从油箱中吸取润滑油经供油管向外输出,经单向阀、冷却器、过滤器等向主机用油部位供给合适的润滑油。工作过的润滑油经过回油管回油箱形成循环。油站最大供油压力P2=0.4MPa,用油站的调压阀调整油压达到主机需要的润滑油压。
油站中的安全阀启跳压力约为P2=0.5MPa,出厂前已经调整好不能随意调整。它用作限制最高油泵工作压力,不可作为调整供油压力之用。
(3)、操作控制
油站与主机间应是油站供油压力正常后主机才能启动。反之,主机停机后才能停止油站工作;
油箱油位在最高和中间油位线间为正常状态。不能在最低油位线状态工作;
正常运行时,油泵一台工作一台备用,工作泵绿光显示。主、备泵可替换使用;
油压设定:供油压力低于设定值时(如P2=0.15MPa),备用泵投入工作,油压恢复到设定值时(如P2=0.2MPa)备用泵停止工作。若备用泵工作后油压仍然下降到设定值时(如P2=0.1MPa),需停机检查。
正常运行时,过滤器一筒工作一筒备用。过滤器前后压差达到0.05-0.08MPa时,手动换向阀停止工作筒启用备用筒。取出原工作筒滤芯清洗,滤片清洗干净后装还原作备用筒。清洗滤片,若发现有破损应更换。
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