转炉干法除尘设备维护实践研究

2020-12-20王文龙

中国金属通报 2020年1期

王文龙，魏鹏

（日照钢铁有限公司，山东日照 276800）

转炉干法除尘因其采用先进除尘技术和除尘设备，能够有效减少污染物的排放，已成为国内钢铁企业常用的除尘工艺。但其在实际使用过程中，除尘系统的设备组成众多，设备出现故障和多发部位等问题频发，使得如何降低转炉干法除尘系统的设备故障率，做好转炉干法除尘设备的维护成为研究热点，接下来将简要介绍几种转炉干法除尘设备维护的方法[1]。

1 转炉干法除尘系统的工艺和设备简介

转炉干法除尘系统是由蒸发冷却器、静电除尘器、ID 风机、转炉煤气的回收和排放设备以及粉尘排放设备等众多设备组合连接构成。转炉中的煤气通常是需要经过汽化冷却烟道到达蒸发冷却器中，通过对温度的调节，粗略除去煤气，即去除烟尘污染物中的大颗粒粉尘，随后剩余煤气经过煤气管道到达静电除尘器中，在静电感应作用下实现对灰尘的吸附作用，从而去除烟尘污染物中的细小粉尘，实现精除尘的效果，由静电除尘器排除的大多为气流，在 ID 风机的动力作用下被运输至煤气柜，或者被排放到外界空气中[2]。

在整个转炉干法除尘系统的工艺流程中，关键的设备主要有五个，第一个是蒸发冷却器，该设备采用的是喷水调温的方式，通过将水进行喷射至雾化状态调节温度，使烟尘污染物冷却，以达到粗除尘的效果，在此过程中可以很大程度上调节、改善烟气。第二个重要设备是静电除尘器，该设备是运用静电感应的原理，通过往阴极线上输入高压电，使阴、阳两相极板之间形成电场，在电流作用下，使烟尘污染物中带有正电荷、负电荷的粉尘颗粒被分别吸附到阴极板与阳极板上，仅保留分子形式的气流，实现对烟尘污染物的进一步去除。第三个重要的设备是ID 风机，该设备作为动力设备，不仅能够将烟尘污染物中的烟气和粉尘吸附进入静电除尘器之中，还可以将经过静电除尘器精除尘后剩余的烟气运输至煤气柜或者进行排放，是有效控制烟尘污染物运输方向的动力来源。第四个重要设备是回收和排放装置，该设备主要由煤气切换站和煤气冷却器组成，实现对烟气成分的分析、化验，通过合格检验后将其排放。最后一个主要设备是粉尘排放设备，实现对粉尘进行输送和排放。

2 转炉干法除尘的设备维护方法

2.1 定期更换喷枪，确保蒸发冷却器雾化效果

对于转炉干法除尘系统中的主要设备蒸发冷却器而言，喷枪是最为核心的部分，蒸发冷却器中有大量的喷枪，通过喷枪将蒸汽和冷却水进行充分混合，将其雾化，以增大和烟尘污染物的接触面积，均匀地降低烟尘污染物的温度，使烟气实现粗降尘的目的。如果对蒸发冷却器中的喷枪关注不够，没有及时进行检查、维护，那么当出现主控画面出现蒸汽、冷却水流量过低等报警信号或者输送烟灰的设备由于粗灰过于潮湿导致出现卡滞等现象后再对喷枪进行检查，维护，很难快速准确查找到具体是哪一个喷枪出现堵塞，将很大程度上阻碍生产过程的正常运行。

例如，当 120t 转炉干法除尘设备中的某一根喷枪发生了堵塞，由于 120t转炉干法除尘设备的蒸发冷却设备中有 14根喷枪，所以必须先手动关闭所有喷枪的蒸发手动阀门，将主管上的蒸汽切断阀少少开启，约正常状态的百分之十左右的控制量，在此之后需要对 14 根喷枪逐一打开手动阀门进行检查，看是否存在堵塞的现象，从时间上看，查找到堵塞喷枪的话，需要将近两个小时的时间，故障处理效率极其缓慢，很大程度上会阻碍正常的生产运行状况。因此，必须加强对蒸发冷却器中的喷枪维护工作，定期更换喷枪，以确保蒸发冷却器雾化效果。可以定期利用高压水对蒸发冷却器进行冲洗，如将 2000 炉作为一个周期等，在高压冲洗蒸发冷却器时，需要将各个层级上的人孔打开，详细检查其内壁的积灰情况，当发现积灰存在某一方向多于其他方向等不均匀分布时，则可以提前发现断定是某一个方向上的喷枪出现堵塞等问题，按照积灰偏多的方向指示对特定方向上的喷枪进行详细检查，即可查到堵塞的喷枪，及时对该故障喷枪进行更换。虽然主控画面未出现蒸汽、冷却水流量报警信号，但通过日常对转炉干法除尘系统设备开展定期的检查和维护，认真对积灰异常的分布情况进行分析、判断，就能够判断积灰严重的方向上，喷枪出现堵塞，导致雾化效果差，无法形成均匀有效的雾化覆盖，在下一次定期检查维修时，便可以提前对积灰多的方向上的几根喷枪进行更换，防患于未然，提前消除故障隐患，以保障设备的安全稳定运行。

2.2 监测水汽配比，降低粗灰输灰系统故障率

转炉干法除尘设备出现故障最多的区域为粗灰输灰系统，大约百分之八十的系统故障都出现在此区域，如插板阀沾上灰尘导致无法动作，刮板机出现灰尘堵塞停止运转或是链条出现断裂等，除此之外，还有螺旋输灰机、斗提机尾部、斗提机下斜三通等部位出现积灰、卡灰等情况无法正常工作等。对于粗灰输灰系统中的故障，多为积灰卡灰导致，究其原因，主要是由于粗灰的湿度过大，也就是喷枪出现故障引发的连带反映。由于喷枪发生堵塞等故障，使水、汽的配比出现问题，冷却水雾化效果不佳，水汽附着到粗灰表面，致使粗灰湿度过大，引发粗灰输灰系统的多处出现故障。因此，为了避免粗灰输灰系统发生故障，需要做好水汽配比的检测和喷枪的检查，若发现出现堵塞情况，及时予以更换[3]。

例如，利用转炉定修的机会采用上述方法定期对出现堵塞的喷枪进行及时更换，能够有效降低粗灰输灰系统的故障率，此外，可以对喷枪的使用情况进行建档，将喷枪的厂家、投入使用的时间、使用情况以及进行更换的时间进行记录，通过长期持续地观察、记录，可以找出特定厂家的喷枪正常使用寿命，按照更换周期有效指导对喷枪的选择和使用，最大限度保持喷枪的使用效果，尽可能降低人力成本，实现企业效益的最大化。除此之外，可以引进先进的技术，对喷枪的功能进行升级优化，如在喷枪的喷头处安装监测装置，通过对喷枪头处喷出的水流速度进行监测，可以准确得出水、汽的配比，以监测冷却水雾化效果，当某个喷枪的监测结果出现水汽配比发生明显变化时，即可以在转炉定检时对其进行查看是否存在堵塞等故障情况，及时予以更换。

2.3 改进部分设备，保障系统设备稳定化运行

除了定期检查更换故障设备之外，可以对转炉干法除尘设备中的某些设备加以改造，进行技术改进、创新，从而保障整体设备的稳定化运行。通过对转炉干法除尘设备中常常出现故障的设备进行故障原因分析，在原有技术支持下进行有效改进，从而使其使用寿命得到延长，在满足设备功能优化的同时，有效地节约企业成本，不断提高生产效率。

例如，静电除尘器入口处的金属补偿器通常是双波型的，轴向补偿量最大也只能是 50mm，且使用寿命较短，常出现形变甚至断裂等现象，为了延长静电除尘器入口处金属补偿器的使用寿命，可以根据转炉实际运行需要，将补偿器更换为波形较多，轴向补偿量更大的补偿器，并对其进行跟踪观察和记录，找到运行状态良好，使用能够寿命最长的补偿器，有效减少因补偿器断裂、变形引发的设备故障。此外，煤气分析仪中的取样泵膜片通常是进口设备，但因其使用寿命不稳定，容易引发设备故障，并且采买周期长，不利于企业的稳定生产，可以取一部分取样泵膜片作为样本，与研究机构进行合作，自主设计研制适用于转炉干法除尘设备的国产取样泵膜片，通过技术改进，延长取样泵膜片的稳定使用寿命。

除此之外，还可以对转炉干法除尘设备进行详细研究和分析，收集、统计故障信息，查找故障原因，从刮灰、输灰机的人孔、紧急排灰溜管、热电偶等细小设备着手，通过创新研发、技术改进等措施，不断提高设备的功能精度，实现对设备的改造升级，在保障转炉干法除尘设备安全稳定运行的基础上，大幅度地降低企业的成本支出，有效提高企业的生产运营效率，促进企业快速发展。