集中灰倉及倉下輸灰系統(tǒng)

在重鋼2×360 m2燒結(jié)機氣力輸灰系統(tǒng)中,集中灰倉作為中轉(zhuǎn)站,對除塵灰流向暢通起著至關(guān)重要的作用。集中灰倉主要包含兩座鋼結(jié)構(gòu)-混凝土倉體、兩臺倉頂單體除塵器、倉下的汽車轉(zhuǎn)運通道(帶兩套星型給料機-雙螺旋加濕器)、以及兩套倉下氣力輸灰系統(tǒng)。其中,汽車轉(zhuǎn)運通道作為輔助手段,在氣力輸灰系統(tǒng)無法正常工作時使用。

存在的問題及分析

重鋼2×360 m2燒結(jié)機分別于2009年12月及2010年10月投產(chǎn),而氣力輸灰系統(tǒng)投運后運行并不正常,尤其是集中灰倉及倉下輸灰系統(tǒng),一度制約了燒結(jié)生產(chǎn),影響燒結(jié)工序除塵灰循環(huán)以及除塵器煙囪達標排放。

1.灰倉倉體泄漏、打爆

集中灰倉倉體最初設(shè)計是由下部鋼結(jié)構(gòu)與上部混凝土澆筑而成,投用初期,因兩部分結(jié)合處強度不夠,影響倉體承壓能力。此外,在輸灰系統(tǒng)中,倉頂單體除塵器的作用是將各除塵器輸送來的灰氣分離,讓灰沉降在灰倉內(nèi),而將經(jīng)過凈化的空氣排入大氣。一旦除塵器工作不正常,就無法進行正常的氣灰分離,灰倉也無法正常泄壓,導致倉體經(jīng)常出現(xiàn)泄漏、打爆現(xiàn)象,影響正常輸灰,嚴重污染周邊環(huán)境。

2.灰倉懸料、堵料

2#燒結(jié)機與1#燒結(jié)機投產(chǎn)初期,由于燒結(jié)工序與煉鐵工序產(chǎn)能不匹配,經(jīng)常出現(xiàn)燒結(jié)倉滿停機現(xiàn)象。輸灰系統(tǒng)受燒結(jié)主機運行不連續(xù)影響,不能正常工作,除塵灰溫度低,水分高,加之機頭除塵灰中K、Ca、Na等堿金屬化合物含量高,容易潮解,除塵灰流動性變差,性狀變復雜,進入集中灰倉后容易懸料、堵料,輸送過程中經(jīng)常出現(xiàn)下料不暢、堵管等問題。

3.輸灰設(shè)備及運行信號故障

集中灰倉倉下輸送倉泵因設(shè)計有計量功能,因此,倉泵與灰倉落灰管、倉泵與輸灰管之間采用了柔性金屬軟連接器聯(lián)接。系統(tǒng)投運初期,常出現(xiàn)輸灰管堵塞、憋壓等現(xiàn)象,金屬軟連接頻繁出現(xiàn)穿漏、打爆現(xiàn)象。輸灰系統(tǒng)自動化程度高,對閥門開閉、壓力檢測等信號的穩(wěn)定性和可靠性要求較高。然而實際運行中,進氣閥、排氣閥、進料閥、出料閥、排堵閥等開閉不到位、穿漏、卡堵等現(xiàn)象時有發(fā)生,成了系統(tǒng)最主要的故障。

4.輸灰控制系統(tǒng)參數(shù)不合理

實際運行中發(fā)現(xiàn),倉泵裝料時間設(shè)置過長,進灰過多,導致進料閥關(guān)不上,無法輸灰;此外,由于輸灰周期設(shè)置過長,輸灰效率較低。

改進措施及效果

針對集中灰倉氣力輸灰存在的問題,我們從2010年3月開始,用了將近一年的時間,逐步進行了整改。

1.灰倉泄漏處理

灰倉倉體改造

針對集中灰倉倉體鋼結(jié)構(gòu)-混凝土結(jié)合部位強度低,容易泄漏、打爆的問題,起初采取打掉倉體混凝土預制層,填補漏點后重新澆筑的方案,實施后使用半年左右,倉體泄漏現(xiàn)象減少,未出現(xiàn)倉體打爆現(xiàn)象。1#燒結(jié)投產(chǎn)后,由于灰量增加,輸灰時間延長,灰倉運行負荷也相應(yīng)提高,灰倉打爆現(xiàn)象再次出現(xiàn),證明重新澆筑后的鋼結(jié)構(gòu)-混凝土結(jié)合部位強度仍然不夠。最終決定,將兩座灰倉倉體混凝土結(jié)構(gòu)拆除,全部改為鋼結(jié)構(gòu)。改造實施后,經(jīng)過一年多的運行證實,基本解決了倉體泄漏、打爆的問題。

單體除塵器運行管理

優(yōu)化倉頂單體除塵器運行不正常影響灰倉泄壓,主要表現(xiàn)在布袋反吹不正常,以及布袋脫落堵塞除塵器落灰口。解決這一問題,主要依靠優(yōu)化除塵器運行管理,定期安排單體除塵器檢修,保證布袋反吹效果等措施。實施后,單體除塵器運行穩(wěn)定性明顯提高。

強化輸灰管理

為了減緩輸灰過程中高壓灰氣進入灰倉,對倉體形成沖擊,制定了灰倉高料位報警后不得進灰,以及嚴禁三條以上輸灰管同時向同一灰倉進灰的制度,通過強化操作來解決灰倉打爆、泄漏問題。

2.灰倉落灰不暢處理

保持燒結(jié)生產(chǎn)連續(xù):通過優(yōu)化生產(chǎn)組織,使燒結(jié)生產(chǎn)保持相對連續(xù),提高除塵灰的溫度,改善除塵灰流動性,確保輸灰暢通。實踐證明,燒結(jié)作業(yè)率提高后,除塵灰性狀明顯改善。

改造灰倉落灰管:灰倉到倉泵之間的落灰管,原設(shè)計未充分考慮除塵灰性狀及流動性等因素,其結(jié)構(gòu)不利于落灰。改造方案圍繞在落灰高度一定的情況下,盡可能增加落灰管傾角,使其接近垂直。同時,在容易堵管位置增設(shè)檢修平臺,方便處理懸料、堵料。

3.輸灰設(shè)備及運行信號故障處理

閥門、金屬軟連接穿漏處理:分析各閥門、金屬軟連接穿漏,主要是受物料沖刷引起,其使用壽命降低的根源仍然是輸灰系統(tǒng)工作不正常。因此,一方面采取強化備件管理,確保穿漏的設(shè)備能夠及時更換,以減少其對輸灰系統(tǒng)的影響;而從長遠考慮,只有系統(tǒng)地解決輸灰不暢問題,才能緩解閥門、金屬軟連接等備件使用壽命短的問題。

閥門開閉不到位:系統(tǒng)中進氣閥、排氣閥、進料閥、出料閥、排堵閥等除了因機械卡堵、變形、損壞等原因開閉不到位之外,最主要的問題就是電磁閥出現(xiàn)故障。經(jīng)現(xiàn)場比對分析發(fā)現(xiàn),由于控制系統(tǒng)電磁閥主要都在室外,現(xiàn)場環(huán)境惡劣,尤其是受灰塵多影響,電磁閥使用穩(wěn)定性大幅度降低。針對這種現(xiàn)狀,采取對現(xiàn)場電磁閥進行隔離保護的措施,將一部分電磁閥移至操作室內(nèi),另外一部分也在合適位置增加操作箱,避免灰塵進入。通過以上措施,各閥門開閉不到位的現(xiàn)象得到有效遏制。

4.輸灰程序修正

針對倉泵進灰設(shè)置時間過長,裝灰太多的問題,首先對灰倉落灰口插板閥的開度進行調(diào)整;同時摸索總結(jié)不同工況下除塵灰的性狀,對系統(tǒng)設(shè)置進行了調(diào)整,將裝灰時間由原來的20 s調(diào)整為10 s,有效解決了倉泵裝料閥、進氣閥、出口閥堵料,輸灰管堵塞的問題。由于倉泵裝料時間調(diào)整,對輸灰周期也進行了相應(yīng)調(diào)整(由原設(shè)計的420 s調(diào)整為240 s),從而提高了輸灰頻率,使得每個輸灰周期裝灰時間減少、輸送量下降后,系統(tǒng)輸灰效率不受影響。

結(jié)論

1)灰倉倉體全部改為鋼結(jié)構(gòu)后,倉體強度提高,承壓能力增強;通過定期安排單體除塵器檢修,減少布袋反吹故障及布袋脫落現(xiàn)象,提高輸灰系統(tǒng)灰-氣分離效率,保證除塵器對灰倉泄壓能力,同時強化輸灰操作,有效地解決了倉體泄漏問題。改造完成一年多來,未發(fā)生倉體打爆現(xiàn)象。2)隨著燒結(jié)生產(chǎn)負荷增加,日歷作業(yè)率逐步提高,除塵灰性狀得到改善,輸灰系統(tǒng)運行趨于正常;灰倉落灰管的改造完成,使集中灰倉落灰不暢的問題也得到了解決。3)將電磁閥轉(zhuǎn)移安裝到室內(nèi)或增設(shè)操作箱對之進行隔離保護,減輕了現(xiàn)場惡劣環(huán)境對電磁閥的干擾,大大提高了各閥門的工作穩(wěn)定性,在一定程度上解決了閥門開閉不到位的問題。4)通過縮短倉泵裝灰時間及輸灰周期,減少每個輸送周期的輸灰量,同時提高輸灰頻率,解決了系統(tǒng)堵管、工作不正常的問題,提升了系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,同時也提高了輸灰效率。(本文表略)