蒸汽干燥收尘刮板异常含水分析及解决

张文强，牛海涛，蔡旭祥

（金冠铜业分公司，安徽 铜陵 244000）

刮板机是埋刮板输送机的简称，埋刮板输送机通过刮板链条让放置在链条上面的物料运送到指定的地点，是目前使用率较高的一种运输设备[1]，如图1所示，金冠铜业干燥收尘系统主要由布袋、提升阀、脉冲阀、收尘刮板、中间仓、收尘风机等组成。干燥布袋收尘刮板的作用是输送从干燥布袋收集落下的高温干矿，前期刮板材质为普通碳钢。在运行2年后发现刮板内物料异常含水，含水量很大，刮板侧壁粘接4cm厚潮湿泥巴状物料，造成壳体腐蚀，隔板腐蚀、拖链器固定腐蚀等造成刮板机故障率高。

图1 干燥收尘系统图

1 故障可能原因分析

针对蒸汽干燥收尘刮板机内部异常含水问题，因布袋收尘收集的是来自蒸汽干燥机温度达120°的高温含水尘气，当环境温度达到高温含水尘气的露点时，会产生大量液态水，我们对收尘系统进行详细分析，造成异含水的可能原因有以下几点。

1.1 干燥机盘管漏气

目前国内1台干燥机内部均靠45片内部通中压蒸汽的盘管进行干燥，正常情况下布袋入口温度一般较易控制在120°～130°，但在干燥机内部盘管被物料磨通且漏气时，尘气中含水量很大，布袋入口温度只有90°～110°，导致布袋温度下降，含水量较大的尘气在布袋能够轻易冷凝出大量的水分流入刮板，但是我们多次对盘管进行检查对比，发现在盘管完好与漏气的情况下刮板内含水量变化量较小，因此盘管漏气是故障的次要原因。

1.2 布袋收尘器壳体保温

1套干燥布袋收尘器主要由净气室、过滤室、灰斗、过滤单元（布袋、骨架）、清灰系统和排灰机构等部分组成。由于尘气温度较高，保温棉外部有辅助蒸汽（蒸汽温度100°以上）加热管线，以保证布袋壳体外壁温度较高，防止尘气遇到温度较低的布袋壳体冷凝；检查发现壳体伴热管线使用正常，所有蒸汽管线外壁温度都达到一百多度，符合使用要求，灰斗处保温棉使用正常。因此壳体保温也是此故障的次要原因[2]。

1.3 布袋收尘器壳体腐蚀

高温含尘气体由进风口进入箱体，尘气中部分的大颗粒粉尘受惯性力和重力作用在灰斗处分离出来，直接落入灰斗底部。残留含尘气体通过灰斗后进入中箱体的滤袋过滤区，气体穿过滤袋，大部分粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的气体经滤袋口进入上箱体后，再由出风口排出，因此布袋内部长期处于负压状态，在干燥布袋收尘壳体有密封不严的情况下，空气将被吸入布袋中，当高温的尘气遇到温度低的便形成锋面，水便会冷却凝结，产生大量液态水汽，粘附在布袋中的内壁上，掉落刮板内部。我们将布袋收尘中的保温棉打开后发现，布袋收尘器壳体腐蚀严重，壳体大面积腐蚀，大部分壳体壁厚不到1mm，内部将16个气室隔绝的壳体也全部腐蚀，内部各个气室密封效果很差导致脉冲阀在工作清灰时，清灰效果差。而壳体腐蚀的原因主要为：①原布袋收尘器箱体及内部隔板采用碳钢材质，容易腐蚀；②壳体加热保温效果不佳，长期在露点温度以下运行[3]。

1.4 蒸汽干燥出口管

蒸汽干燥出口管连接收尘布袋和蒸汽干燥排风机，出口管水平设计与收尘布袋相连。

因此处温度较布袋内部温度低，使得当来自蒸汽干燥机内部含大量水蒸汽的气流经过布袋收尘到出口管时，在此出口管上会冷凝成水，能流入布袋进入刮板。也是可能造成刮板内部含水的可能之一。

1.5 提升阀

如图1布袋收尘器工作简图所示，布袋提升阀的位置在布袋出口，随着尘气经过布袋过滤，滤袋上的粉尘层不断积厚，收尘器系统的阻力不断上升，当设备阻力上升到设定值时或者达到设定时间值时，清灰装置开始进行清灰。各室清灰依次进行，从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期。当图中标注提升阀损坏无法提升时（曾有一段时间提升阀连杆断裂几次），使得来自蒸汽干燥大窑含大量水蒸汽的气流不经过排风机排除而直接进入刮板，而导致刮内壁板含水腐蚀，且提升阀故障对收尘系统的危害更为巨大。因此提升阀故障也是影响刮板含水的一个因素。

1.6 平衡管的堵死

干矿仓与蒸汽干燥下料斗之间有一根平衡管，使其作用是连通干矿仓及下料斗，保证干矿仓内部与下料斗一致都为微负压，但是当平衡管堵死时，在下料斗一直下料时，干矿仓内部将形成较大的正压，致使高温空气进入刮板机内部，在刮板机机壳壁上冷凝成水，刮板下料管道也粘接严重。

1.7 刮板漏风及保温不佳

在布袋刮板机保温不当的情况下，此种情况与布袋收尘保温不佳情况一样，高温尘气会在刮板机内部冷凝出水分；由于刮板机内部与中间仓时连通的，刮板机内部也为负压，当刮板机壳体密封不严时，冷空气会被吸入刮板机内部冷凝成水，后期对刮板机重新密封，保温重新包装，但是效果不佳，因此刮板机密封不是主要影响因素。

2 处理办法及总结

刮板机作为一类适应性强、物料运输便利的连续运输装置，由于输送量大、能耗低的优点，被广泛应用于粉状物料的输送中。降低由于刮板机故障引起的经济效益损失是我们的目的所在[4]。

首先，系统内部水的来源一定为冷凝产生，其他已没有水的来源，我们对刮板机保温密封，平衡管、提升阀、出口管等都进行了检查，更换确保正常，虽有好转但效果都不大，前期对收尘器壳体进行检查，已发现壳体腐蚀，及保温不佳吸冷风的情况，后期利用大修时间对布袋进行重新更换改造，刮板内部含水问题最终得以有效控制。

因此刮板机含水问题主要为布袋收尘器腐蚀造成，针对腐蚀的原因我们对收尘器的材质由普通碳钢更换为不锈钢，壳体保温将箱体保温伴管与灰斗保温伴管采用串联连接，共分6组并联，在其保温伴管入口处新增6个阀组，包含蒸汽调节阀及截止阀。出口设置温度测点，通过测点温度由PLC控制调节阀开度，来保证箱体的运行温度。17年使用至今未发现任何异常情况。