烧结烟气脱硫技术攻关实现生产降本提效

2016-11-30刘金刚

中国设备工程 2016年6期

关键词：脱硫剂链式托辊

刘金刚

（河北钢铁集团唐钢公司炼铁部，河北唐山 063016）

烧结烟气脱硫技术攻关实现生产降本提效

刘金刚

（河北钢铁集团唐钢公司炼铁部，河北唐山 063016）

介绍了唐钢炼铁部北区4套烧结烟气脱硫系统运行和维修过程中存在的问题，经过不断改造，实现了脱硫系统稳定和经济运行，二氧化硫和粉尘排放达到国家标准，满足了烧结生产的环保要求。

烧结；脱硫；改造

一、概述

唐钢炼铁厂烧结烟气脱硫系统，是采用“密相半干法”烧结烟气脱硫技术，即烧结烟气与消化后的石灰粉一起从脱硫塔的顶部向下流动，在运动过程中高活性的消石灰与SO2进行反应，反应后的脱硫灰沉积在脱硫塔和除尘器底部的集灰斗内经输灰系统输送至脱硫塔顶部循环使用，净化后的烟气由烟囱外排。

自2012年12月系统投入运行以来，由于设计、设备及操作等原因，导致设备故障率高,生产稳定性差，脱硫系统与烧结系统同步运转率为94%，而脱硫系统运转率直接关系到烧结机运转率，严重制约烧结矿产量；同时，维保费高，导致烧结矿成本大幅增加。针对存在问题，进行设备改造及生产工艺技术优化，以提高脱硫系统的运行稳定性和经济性。

二、脱硫系统存在缺陷

1.脱硫系统工艺原理图

脱硫系统工艺原理图如图1所示。

图1

2.存在缺陷

（1）链式输送机：由于设计不合理导致事故频发。链式输送机采用内托辊设计在拉链机壳体内部，链式输送机内部由于负压的存在，白灰在壳体内部飘散，托辊轴承极易损坏，但日常却无法检查，检修也非常不方便，一旦托辊掉落极易卡在头部传动处，造成严重的设备事故；链式输送机链板销轴原设计为用10mm的圆钢作为小销子，由于链板在运行过程中存在轴向力，因此小销子经常切断，造成销轴脱出，一旦销轴完全脱出则链板断开堆积到头部传动链轮处，会造成恶性设备事故。

（2）斗提机：斗提皮带寿命短，皮带跑偏频繁。皮带的主要成分橡胶在高温、碱性环境下运行硬化快，易变形、断裂；斗子通过螺栓与皮带连接在一起，转动过程中斗子一直处于运动和振动状态下，紧固螺栓易松动、脱落。给斗提机下料的溜槽是斜型的，因此进入斗提机底部脱硫剂分布不均匀，斗子带料后重心与皮带中心不重合，斗子在提升过程中偏重，造成皮带严重跑偏。4#机曾因皮带跑偏过大，未能及时发现，结果造成斗子严重损坏，87个报废（每条皮带共计160个斗子）。斗提机皮带设计使用年限为2年，实际运行中为1年；更换皮带时间一般为15天，严重影响系统的同步运行率。

（3）卧式加湿机：加水混匀效果差，易断轴，易粘料板结。加湿机加水采用箱体顶部中间喷淋板（200mm×600mm），加水过于集中，脱硫剂加湿混匀效果差，严重影响脱硫效率；且喷淋板下部轴及叶片在高温、碱性环境（脱硫剂白灰和水发生化学反应）下极易发生腐蚀，同时加水较多，脱硫剂易粘连在叶片和筒壁表面，造成叶片和筒壁变厚，加湿机旋转阻力增大，造成多次断轴及叶片事故，导致烧结机停产。

（4）星型卸灰机：轴端密封跑灰；且由于系统中存在板结块或异物，在下料过程中卸灰机的星型隔板与壳体易卡停，导致灰斗积灰无法及时排出，脱硫剂无法在系统内正常循环，影响脱硫效率。

（5）反应后的废灰经车外运，在卸废灰过程中，由于卸料口与废灰车之间有较大落差，物料会高速冲向车厢产生扬尘。

（6）脱硫运行电耗高。脱硫塔主要是依靠调节脱硫风机风门开度，来实现系统负压调整的。但是单纯增加烧结、脱硫导叶开度来保证生产，导致烧结、脱硫系统烟气负压过大，会造成外面冷空气窜入，使烟气温度下降，造成脱硫脱硫效率低、风机耗能大。

三、改造后的脱硫系统

1.链式输送机。

(1)将原内托辊及支座割除（底座槽钢保留作为链式输送机壳体的内部支撑）。

(2)在原内托辊的位置上方安装外托辊，此外托辊辊子及托辊轴采用过盈配合，轴承座安装在外部壳体上，并将托辊轴加粗（轴承由原设计NU2207E改为UCF309），辊子工作面做热处理，以提升其使用寿命。

(3)在拉链机头部、中部、尾部等部位安装外置托辊，此外置托辊轴进一步加粗，并在拉链机壳体上安装外置轴承座，使用调心滚子轴承（21312），托辊轴穿壳体的位置安装密封压盖，避免物料洒出。

(4)将原拉链机销轴的小销子（φ10×80mm圆钢）割除，在原有位置焊接宽度为8mm，厚度为6mm的圆环小套，避免由于销子切断造成销轴脱出的恶性事故。

2.斗提机。

(1)皮带橡胶采用耐碱、耐高温橡胶（200℃），能够适应烧结烟气温度变化大影响。

(2) 科学合理的管理模式螺栓紧固周期、紧固力矩。安装调试运行1年内，必须在带载运行后6个阶段12h、72h、2周、1个月、3个月、6个月，对带夹连接螺栓进行紧固（紧固力矩550N.m），并同时检查胶带有无损坏。以后每3个月对连接螺栓进行一次常规检查并紧固，螺栓拧紧后用螺丝锁固胶锁紧螺母。

(3)下料溜槽改造，确保脱硫剂在斗提机底部堆料均匀分部。

(4)增加跑偏报警装置。能够及时发现斗提皮带跑偏，防止事故过大造成停机事故。

3.卧式加湿机。

(1)将喷淋装置取消，加装特制的16个雾化喷嘴（不锈钢材质）及水量可调的给水系统，可保证物料加湿均匀。

(2)搅拌叶片有普通叶片改造为棘型，并采用铁基耐磨合金材质。

4.星型卸灰机。

(1)在脱硫塔灰斗增设灰斗流化疏灰装置。

(2) 轴封采用多槽迷宫与填料组合密封，密封可靠，且对轴的磨损轻。

(3)加湿机在停机时必须清理积灰,防止板结灰。

5.卸料口加装干灰散装机：物料通过星型卸料阀进入无扬尘卸料机的内筒后，经喇叭管和外套内的塔形阻尼器后减速，分散落入卸料车，随着车厢内物料的增高，及时提升外套筒高度，使软布管始终与积累的物料接触。

6.脱硫运行优化，满足烧结工艺的同时，将“微负压”控制在主抽风机出口，提高脱硫效率，降低电耗。增压风机导叶根据主排风机阀位同步调整。脱硫风机风门开度、烟气负压、烧结主抽风机风门开度，风门开度与脱硫效率负荷之间，一定有一个最为经济的交叉点，这个交叉点就是烧结主抽风机出口保持“微负压”。根据脱硫在烟较稳定时运行参数分析总结，这个“微负压带”保持在-300Pa最好，既满足烧结生产，同时电流可降低1～2A达到节能的目的。