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集中灰仓及仓下输灰系统
在重钢2×360 m2烧结机气力输灰系统中,集中灰仓作为中转站,对除尘灰流向畅通起着至关重要的作用。集中灰仓主要包含两座钢结构-混凝土仓体、两台仓顶单体除尘器、仓下的汽车转运通道(带两套星型给料机-双螺旋加湿器)、以及两套仓下气力输灰系统。其中,汽车转运通道作为辅助手段,在气力输灰系统无法正常工作时使用。
存在的问题及分析
重钢2×360 m2烧结机分别于2009年12月及2010年10月投产,而气力输灰系统投运后运行并不正常,尤其是集中灰仓及仓下输灰系统,一度制约了烧结生产,影响烧结工序除尘灰循环以及除尘器烟囱达标排放。
1.灰仓仓体泄漏、打爆
集中灰仓仓体最初设计是由下部钢结构与上部混凝土浇筑而成,投用初期,因两部分结合处强度不够,影响仓体承压能力。此外,在输灰系统中,仓顶单体除尘器的作用是将各除尘器输送来的灰气分离,让灰沉降在灰仓内,而将经过净化的空气排入大气。一旦除尘器工作不正常,就无法进行正常的气灰分离,灰仓也无法正常泄压,导致仓体经常出现泄漏、打爆现象,影响正常输灰,严重污染周边环境。
2.灰仓悬料、堵料
2#烧结机与1#烧结机投产初期,由于烧结工序与炼铁工序产能不匹配,经常出现烧结仓满停机现象。输灰系统受烧结主机运行不连续影响,不能正常工作,除尘灰温度低,水分高,加之机头除尘灰中K、Ca、Na等碱金属化合物含量高,容易潮解,除尘灰流动性变差,性状变复杂,进入集中灰仓后容易悬料、堵料,输送过程中经常出现下料不畅、堵管等问题。
3.输灰设备及运行信号故障
集中灰仓仓下输送仓泵因设计有计量功能,因此,仓泵与灰仓落灰管、仓泵与输灰管之间采用了柔性金属软连接器联接。系统投运初期,常出现输灰管堵塞、憋压等现象,金属软连接频繁出现穿漏、打爆现象。输灰系统自动化程度高,对阀门开闭、压力检测等信号的稳定性和可靠性要求较高。然而实际运行中,进气阀、排气阀、进料阀、出料阀、排堵阀等开闭不到位、穿漏、卡堵等现象时有发生,成了系统最主要的故障。
4.输灰控制系统参数不合理
实际运行中发现,仓泵装料时间设置过长,进灰过多,导致进料阀关不上,无法输灰;此外,由于输灰周期设置过长,输灰效率较低。
改进措施及效果
针对集中灰仓气力输灰存在的问题,我们从2010年3月开始,用了将近一年的时间,逐步进行了整改。
1.灰仓泄漏处理
灰仓仓体改造
针对集中灰仓仓体钢结构-混凝土结合部位强度低,容易泄漏、打爆的问题,起初采取打掉仓体混凝土预制层,填补漏点后重新浇筑的方案,实施后使用半年左右,仓体泄漏现象减少,未出现仓体打爆现象。1#烧结投产后,由于灰量增加,输灰时间延长,灰仓运行负荷也相应提高,灰仓打爆现象再次出现,证明重新浇筑后的钢结构-混凝土结合部位强度仍然不够。最终决定,将两座灰仓仓体混凝土结构拆除,全部改为钢结构。改造实施后,经过一年多的运行证实,基本解决了仓体泄漏、打爆的问题。
单体除尘器运行管理
优化仓顶单体除尘器运行不正常影响灰仓泄压,主要表现在布袋反吹不正常,以及布袋脱落堵塞除尘器落灰口。解决这一问题,主要依靠优化除尘器运行管理,定期安排单体除尘器检修,保证布袋反吹效果等措施。实施后,单体除尘器运行稳定性明显提高。
强化输灰管理
为了减缓输灰过程中高压灰气进入灰仓,对仓体形成冲击,制定了灰仓高料位报警后不得进灰,以及严禁三条以上输灰管同时向同一灰仓进灰的制度,通过强化操作来解决灰仓打爆、泄漏问题。
2.灰仓落灰不畅处理
保持烧结生产连续:通过优化生产组织,使烧结生产保持相对连续,提高除尘灰的温度,改善除尘灰流动性,确保输灰畅通。实践证明,烧结作业率提高后,除尘灰性状明显改善。
改造灰仓落灰管:灰仓到仓泵之间的落灰管,原设计未充分考虑除尘灰性状及流动性等因素,其结构不利于落灰。改造方案围绕在落灰高度一定的情况下,尽可能增加落灰管倾角,使其接近垂直。同时,在容易堵管位置增设检修平台,方便处理悬料、堵料。
3.输灰设备及运行信号故障处理
阀门、金属软连接穿漏处理:分析各阀门、金属软连接穿漏,主要是受物料冲刷引起,其使用寿命降低的根源仍然是输灰系统工作不正常。因此,一方面采取强化备件管理,确保穿漏的设备能够及时更换,以减少其对输灰系统的影响;而从长远考虑,只有系统地解决输灰不畅问题,才能缓解阀门、金属软连接等备件使用寿命短的问题。
阀门开闭不到位:系统中进气阀、排气阀、进料阀、出料阀、排堵阀等除了因机械卡堵、变形、损坏等原因开闭不到位之外,最主要的问题就是电磁阀出现故障。经现场比对分析发现,由于控制系统电磁阀主要都在室外,现场环境恶劣,尤其是受灰尘多影响,电磁阀使用稳定性大幅度降低。针对这种现状,采取对现场电磁阀进行隔离保护的措施,将一部分电磁阀移至操作室内,另外一部分也在合适位置增加操作箱,避免灰尘进入。通过以上措施,各阀门开闭不到位的现象得到有效遏制。
4.输灰程序修正
针对仓泵进灰设置时间过长,装灰太多的问题,首先对灰仓落灰口插板阀的开度进行调整;同时摸索总结不同工况下除尘灰的性状,对系统设置进行了调整,将装灰时间由原来的20 s调整为10 s,有效解决了仓泵装料阀、进气阀、出口阀堵料,输灰管堵塞的问题。由于仓泵装料时间调整,对输灰周期也进行了相应调整(由原设计的420 s调整为240 s),从而提高了输灰频率,使得每个输灰周期装灰时间减少、输送量下降后,系统输灰效率不受影响。
结论
1)灰仓仓体全部改为钢结构后,仓体强度提高,承压能力增强;通过定期安排单体除尘器检修,减少布袋反吹故障及布袋脱落现象,提高输灰系统灰-气分离效率,保证除尘器对灰仓泄压能力,同时强化输灰操作,有效地解决了仓体泄漏问题。改造完成一年多来,未发生仓体打爆现象。2)随着烧结生产负荷增加,日历作业率逐步提高,除尘灰性状得到改善,输灰系统运行趋于正常;灰仓落灰管的改造完成,使集中灰仓落灰不畅的问题也得到了解决。3)将电磁阀转移安装到室内或增设操作箱对之进行隔离保护,减轻了现场恶劣环境对电磁阀的干扰,大大提高了各阀门的工作稳定性,在一定程度上解决了阀门开闭不到位的问题。4)通过缩短仓泵装灰时间及输灰周期,减少每个输送周期的输灰量,同时提高输灰频率,解决了系统堵管、工作不正常的问题,提升了系统运行稳定性,同时也提高了输灰效率。(本文表略)
