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一次除塵料位計與干熄焦鍋爐漏水及風機軸承和風葉侵蝕的原因探討

2020-05-25
干熄焦爐會發生鍋爐漏水及風機軸承和風葉侵蝕的問題,這與干熄焦一次除塵料位開關使用問題有什么聯系,我們請教了國內外的有關方面專家,綜合所有意見,得出如下論點:
一、高溫電容的氣體吹掃問題
目前國內一次除塵室所使用的高報料位計有大部分為國產的高溫電容料位計,其需要24小時不間斷吹掃,其吹掃的氮氣,引起一次除塵室的焦粉揚起,特別是在焦粉料位接近料位開關附近時,其吹起的揚灰較大,而且不斷進入的氮氣使叉形溜槽內與一次除塵器循環風道負壓形成壓差,過多的微小顆粒焦粉,被循環通道的負壓吸入。先形成對鍋爐的沖刷,造成鍋爐的磨損和鍋爐漏水,由于目前有的鍋爐在前部通道裝有不銹鋼擋板,所以不像以前鍋爐經常會爆管,但,擋板消弱了鍋爐的熱交換效能。在新日鐵和中日聯的干熄焦工程中,就沒有安置擋板。
循環通道內過多的焦粉,經過二次除塵器后,由于二次除塵器除塵能力有限,沒有被二次除塵器除掉的焦粉留在循環通道,進一步形成對風機的沖刷,造成引風機軸承、風葉的磨損與腐蝕。
二、一次除塵器的誤報問題
原一次除塵使用的高溫電容經常誤報,其誤報的原因是由電容的工作原理引起的。
高溫電容的經常誤報,致使出現水冷管中焦粉排空,嚴重的產生一次除塵室的燃燒。這往往使現場操作人員對一次除塵料位開關失去了信任,為了防止把料放空,會把一次除塵室的料位操作的高一些,這樣導致一次除塵效果不佳,循環通道內的焦粉過多,使二次除塵器除不干凈,形成對風機的沖刷。同時,在一次除塵室循環通道留下許多焦粉,會沖刷磨損鍋爐管道系統,引起鍋爐的漏水,該漏水會引起二次除塵室的料位開關失靈,沒有料位計的二次除塵器除塵效果會變差,焦粉會沖刷引風機,含水氣體對風機也會形成強腐蝕。
高溫電容料位計的誤報同樣能使一次除塵器焦粉放空,可能引入空氣,引起一次除塵器叉形溜槽內焦粉的燃燒,其一方面是可能燒壞一次除塵高溫電容料位計,燒塌一次除塵器叉形溜槽的內墻,還有可能使叉形溜槽的焦粉燒結,卡在水冷套管上部,排不下來。
一次除塵器的燃燒,同時使得一次除塵器溜槽外殼變形。其接口部變形形成密封不嚴,可能再次引入空氣。
高溫靜電容料位開關伸入倉內的探頭部分由三部分組成,部分是Z前端的由特殊耐高溫金屬材料制成的探頭,Z高耐溫1000度以上,它是靜電容料位開關的正極;第二部分是中間的耐高溫陶瓷質材料制成的絕緣部分,它把靜電容料位開關的正負極隔離開;Z后端是與料倉倉壁連接在一起的靜電容料位開關負極,它由特殊耐高溫不銹鋼金屬材料制成。
高溫靜電容料位開關結構如下圖所示:
1.焦粉粘附在高溫靜電容料位開關上,產生誤報高料位。
由于焦粉是導電的,其粘附在高溫靜電容料位開關上后,使電容發生變化,產生誤報。粘附嚴重情況下高報無法消除。必須人工拔出,清除粘附,才能恢復正常。現場維護量很大。
2.高溫靜電容料位開關結構問題
高溫電容料位開關結構由不同材質的材料組合而成,金屬材料的熱膨脹系數是陶瓷材料的數倍,如果灰斗內部溫度急升急降變化劇烈,不同材料的膨脹與收縮程度不同,久而久之,必然使高溫靜電容料位開關三部分之間出現變形直至間隙,焦粉進入電容內部,Z終損壞。
同樣,三個材料間的密封,很難找到適合高溫的,又耐磨的材料,一旦密封出現泄漏,焦粉進入電容內部,電容就產生誤報。Z終損壞。
3.國產電容的問題
由于國產電容的金屬探頭,其材料的耐高溫,耐磨都找不到合適的特殊材料,也找不到很好的電極間的密封材料,所以使用的壽命更短。
三、一次除塵使用4個高溫料位計問題
在Z早的一次除塵器上,只設置2個高料位料位計。
料位在達到高位報警后,一次除塵控制系統打開水冷管下部排料閥,高位報警消除后,關閉排料閥。
但在實際使用中,由于高溫電容料位計經常誤報,為防止冷卻管排空,日本方面是Z早提出用4個高料位料位計,即在在一次除塵室每個下料通道上,設置上、下兩個報警的。通過上、下二個開關聯鎖,這樣,雖然,排空的現象少了,但,由于料位計還是有誤報,操作人員還是對料位計不信任,無法判斷一次除塵倉的真實料位。
在使用了電磁波料位開關后,料位控制到達了預期設計效果,所以又取消了設置上、下兩個報警的方案。使用二年多以來,從沒有發生過誤報,使用效果很好。在中日聯,目前所有其設計的項目中,在每個下料通道上,都只使用一個電磁波料位開關了。
如果使用上、下兩個報警高溫電容,將有四路氣體吹入,氣體吹掃所產生的揚塵更大,使吹入循環通道內焦粉更多,對鍋爐、風機磨損更嚴重。這也是新日鐵在以前一直猶豫使用上、下兩個報警的原因。
由于我公司的電磁波料位開關沒有誤報,就不需要在一次除塵室設置上、下兩個報警了,這樣可節約投資。
四、 循環通道的密封不嚴問題
循環通道的密封不嚴,特別是一次除塵器褲衩部位,需要密封的口很多,每個口很大,很難完全密封好,導致空氣內氧氣竄入一次除塵器,出現焦粉燃燒和燒結,從而,使一次除塵室內的焦粉溫度升高,為防止燒壞水冷套管,加上對一次除塵電容料位開關的不信任,操作員不敢排料,使一次除塵器內的焦粉料位長期保持在很高的位置。焦粉堆積過高后,會被吸入一次除塵器后端循環通道。這樣進入二次除塵器的焦粉會大量增加,由于二次除塵器除塵效果有限,沒有被二次除塵器除掉的焦粉留在循環通道,進一步形成對風機的沖刷,造成引風機軸承、風葉的磨損與侵蝕。
而一次除塵使用的高溫電容經常誤報,也會引起的一次除塵室內的燃燒,會使得密封口鋼板變形,使一次除塵室內的密封效果更差。 
五、 二次除塵料位計問題
二次除塵室的料位開關失靈,主要是由于鍋爐的漏水引起,由于以上所述原因,一次除塵室后的循環通道內,留有過多的焦粉,會對鍋爐系統沖刷,引起鍋爐的漏水,該漏水會引起二次除塵室的料位開關粘附掛料嚴重,從而動作失靈,二次除塵室的料位開關失靈,使二次除塵器很難保持Z佳料位,增加工藝控制難度,料位堆積過 高或過低都會影響二次除塵效果,加速引風機的磨損。
六、 使用電磁波料位開關的優勢
電磁波料位開關沒有誤報,不會產生冷卻管排空,不會引入空氣,引起一次除塵室的燃燒,燒壞一次除塵料位計,燒壞一次除塵室內墻。
同時,由于電磁波料位開關不需要吹掃,不可能將一次除塵料斗內的焦粉吹入循環通道 ,形成對鍋爐、風機的磨損。
電磁波料位開關,在墻外檢測一次除塵器內的料位,是非接觸式的測量, 電磁波料位開關不接觸高溫,也沒有磨損問題,其工作壽命是高溫電容料位開關沒法比的。

(來源:煤化干熄焦運行技術交流學習平臺)