寶鋼煤調(diào)濕工藝的完善

寶鋼有兩條煤調(diào)節(jié)線。其中，第一階段的煤調(diào)節(jié)濕于2008年4月左右，對(duì)應(yīng)于4個(gè)6m焦?fàn)t。第四階段的煤調(diào)節(jié)濕于2012年10月左右，對(duì)應(yīng)于2個(gè)7m焦?fàn)t。2套煤調(diào)濕裝置的處理能力均為330t/h(濕基),一期煤調(diào)濕系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)是第1家投產(chǎn),投產(chǎn)后出現(xiàn)了一些問題,因此四期煤調(diào)濕在工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)均進(jìn)行了改進(jìn)。本文重點(diǎn)對(duì)四期煤調(diào)濕系統(tǒng)工藝和設(shè)備優(yōu)化情況、投產(chǎn)后出現(xiàn)的新問題及采取的措施進(jìn)行分析及論述。1工藝與設(shè)備的優(yōu)化1.1該工藝與一期煤調(diào)濕工藝流程相比,四期煤調(diào)濕做了較大改進(jìn),工藝流程更加簡(jiǎn)潔,更便于控制,并可提高煤調(diào)濕工序的穩(wěn)定性。1.1.1煙道氣系統(tǒng)一期煤調(diào)濕系統(tǒng)的載氣原設(shè)計(jì)為預(yù)熱空氣(120℃),投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)干燥機(jī)系統(tǒng)的氧含量超標(biāo),達(dá)到16%左右,同時(shí)干燥機(jī)除塵的袋室溫度也達(dá)不到85℃以上的控制要求,因此造成除塵布袋結(jié)露積灰甚至陰燃,干燥機(jī)系統(tǒng)存在燃爆風(fēng)險(xiǎn)。后將焦?fàn)t煙道氣引入載氣系統(tǒng),替代預(yù)熱空氣作為載氣,主要是利用煙道氣高溫惰性的性質(zhì),實(shí)踐證明效果良好。四期煤調(diào)濕在一期的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,取消了鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng),即不再保留預(yù)熱空氣作為載氣的設(shè)計(jì)。取消了循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng),即不再利用循環(huán)風(fēng)機(jī)作為提高干燥機(jī)除塵袋室溫度的手段。同時(shí)將進(jìn)入煤調(diào)濕系統(tǒng)的煙道氣分為兩路,一路作為載氣進(jìn)入干燥機(jī)進(jìn)料端,一路接入干燥機(jī)廢氣排出管道,加熱廢氣,通過控制煙道氣的混入量,使混合后的廢氣溫度達(dá)到85℃以上后,再送入干燥機(jī)除塵器,確保干燥機(jī)除塵袋室溫度在控制范圍。在干燥機(jī)除塵出口管道上設(shè)置了粉塵濃度在線檢測(cè)裝置,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)煔夥蹓m濃度,從而可預(yù)測(cè)除塵布袋的泄漏情況,保證除塵效果,并提高系統(tǒng)安全性能。工藝流程見圖1。1.1.2清循環(huán)水系統(tǒng)一期煤調(diào)濕蒸汽冷凝水原設(shè)計(jì)進(jìn)入三期干熄焦純水槽,但由于溫度太高和鐵離子超標(biāo)問題,一直未實(shí)現(xiàn),后來雖經(jīng)加聯(lián)氨的處理,但水質(zhì)仍達(dá)到要求,僅是將部分冷凝水回收至清循環(huán)水系統(tǒng),造成水資源的浪費(fèi)。四期煤調(diào)濕凝液系統(tǒng)增加了板式換熱器,凝液與清循環(huán)水換熱后將120℃的冷凝水溫度冷卻至40℃,輸送管線的管道、閥門、泵均采用不銹鋼材質(zhì),最后冷凝水送至四期干熄焦純水槽,實(shí)現(xiàn)了冷凝水的零外排。在凝液罐后管道上設(shè)置了濁度儀,在線檢測(cè)冷凝水濁度,當(dāng)冷凝水濁度超過5TU時(shí),冷凝水排污閥自動(dòng)打開排污,可避免不合格的冷凝水進(jìn)入純水槽,影響干熄焦的給水水質(zhì)。1.2設(shè)備1.2.1干燥機(jī)出料箱漏料一期煤調(diào)濕系統(tǒng)開工后出現(xiàn)換熱管被異物砸壞、干燥機(jī)進(jìn)料端漏料等問題,嚴(yán)重影響煤調(diào)濕運(yùn)轉(zhuǎn)率和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。檢修時(shí)發(fā)現(xiàn),干燥機(jī)內(nèi)部有石塊、麻繩等雜物,由于干燥機(jī)內(nèi)部密布297根換熱管,進(jìn)入干燥機(jī)的雜物不能排出,有的卡在換熱管之間,有的隨筒體旋轉(zhuǎn)到一定角度后又掉落砸擊換熱管,進(jìn)入的硬質(zhì)異物造成干燥機(jī)換熱管被砸壞,進(jìn)入的麻繩、電線、塑料編織袋等雜物造成干燥機(jī)出料箱的漏料。四期煤調(diào)濕系統(tǒng)中增設(shè)了異物分離網(wǎng),將煤料中的雜物在進(jìn)入干燥機(jī)之前有效去除,經(jīng)過1年多的實(shí)踐檢驗(yàn),效果良好,換熱管被異物砸壞的情況未再發(fā)生,干燥機(jī)內(nèi)的麻繩等異物基本沒有,干燥機(jī)出料箱未發(fā)現(xiàn)漏料現(xiàn)象。1.2.2煤料在干燥機(jī)加熱后未排液,發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)站主要作用為煤料一期煤調(diào)濕輸送系統(tǒng)共設(shè)置了6套轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵,除塵器型式均為脈沖袋室除塵器,除塵器濾料采用覆膜防靜電滌綸針刺氈材質(zhì),但投產(chǎn)1周左右均不能正常使用,主要原因?yàn)?煤料在經(jīng)過干燥機(jī)加熱以后,物料溫度約在60℃左右,輸送過程中不斷有蒸汽逸散,經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)站時(shí),蒸汽隨粉塵一起被抽入布袋除塵器,造成除塵器結(jié)露,布袋被塵泥堵死,失去除塵效果。根據(jù)一期轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)績(jī),四期轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵重點(diǎn)解決了進(jìn)入除塵器的煙氣溫度問題。對(duì)進(jìn)入除塵的煙氣管道及除塵系統(tǒng)均進(jìn)行伴熱(16kg蒸汽)并保溫,投產(chǎn)至今除塵器運(yùn)行良好,未發(fā)生布袋被塵泥堵死的情況。1.2.3優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一期煤調(diào)濕干燥機(jī)自投產(chǎn)以來發(fā)生過2次金屬軟管爆裂事故,既影響正常生產(chǎn),也造成較大的安全隱患,同時(shí)發(fā)現(xiàn)干燥機(jī)熱效率較低,蒸汽消耗較大。事后分析發(fā)現(xiàn),干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)存在缺陷,與設(shè)備設(shè)計(jì)及制造廠家進(jìn)行了多次探討,對(duì)四期煤調(diào)濕干燥機(jī)做了如下改進(jìn)。1)汽室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。蒸汽進(jìn)入與凝液排出分室,蒸汽與凝液互不影響,凝液排出順暢、及時(shí),換熱效率提高。2)凝液導(dǎo)出結(jié)構(gòu)優(yōu)化。將金屬軟管縮短,蒸汽進(jìn)入部位改到旋轉(zhuǎn)接頭上部,凝液排出仍在旋轉(zhuǎn)接頭下部,由“一進(jìn)兩出”改為“兩進(jìn)兩出”的形式,如此布置提高了金屬軟管、旋轉(zhuǎn)接頭部位的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,凝液導(dǎo)出更順暢,消除了水擊現(xiàn)象,系統(tǒng)更安全。3)出料端內(nèi)圈換熱管優(yōu)化。一期煤調(diào)濕出料端換熱管與氣室間脹焊連接,強(qiáng)度低,硬質(zhì)物件進(jìn)入干燥機(jī)后易造成換熱管損壞、泄漏。四期煤調(diào)濕干燥機(jī)內(nèi)圈換熱管在出料箱部位加保護(hù)性套管,即使異物進(jìn)入也不宜造成換熱管的損壞。4)不凝氣管結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。一期煤調(diào)濕不凝氣管呈直角結(jié)構(gòu),管短,熱脹冷縮余地小,297根不凝氣管經(jīng)常泄漏,影響換熱,頻繁停機(jī)檢修,影響煤調(diào)濕系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率。四期煤調(diào)濕不凝氣管改為雙直角ɑ繞管,增加了熱脹冷縮余量。四期煤調(diào)濕自開工以來,從未發(fā)生不凝氣管泄漏的問題。5)出料端擋板和密封優(yōu)化。一期煤調(diào)濕出料口導(dǎo)流/擋料板短,出料箱采用魚鱗片結(jié)構(gòu)密封,煤粉進(jìn)入密封部位,造成魚鱗片撐開或損壞,導(dǎo)致煤料大量泄漏。四期煤調(diào)濕出料口導(dǎo)流/擋料板加長(zhǎng),改用填料擠壓密封,避免了煤料泄漏,系統(tǒng)密封性提高。6)擋輪系統(tǒng)優(yōu)化。一期煤調(diào)濕干燥機(jī)只設(shè)后擋輪,擋輪受力大,擋輪軸承多次受力損壞,難于檢修。四期煤調(diào)濕增設(shè)1枚前擋輪,前后共2組擋輪,使單枚擋輪受力減輕,降低擋輪系統(tǒng)故障,提高系統(tǒng)安全系數(shù),同時(shí)便于擋輪的檢修。7)潤(rùn)滑系統(tǒng)優(yōu)化。一期煤調(diào)濕潤(rùn)滑系統(tǒng)稀油、干油分開,通過管路循環(huán)使用,管路易堵塞,油脂外溢,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差。四期煤調(diào)濕增設(shè)齒圈接油盤、齒圈軸承和托輪集油槽、回收管路及閥門,減少油脂外溢,改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,油脂可降級(jí)回收使用。2新問題和對(duì)策2.1除砂器2.1.1干燥機(jī)除塵袋室溫度的影響與一期煤調(diào)濕干燥機(jī)除塵相比,四期在除塵器入口管道上增加了煙道氣沖入口,其目的是提高干燥機(jī)除塵袋室溫度,防止袋室結(jié)露,同時(shí)還可降低系統(tǒng)氧含量。2013年6月,發(fā)現(xiàn)除塵排氣筒有冒灰現(xiàn)象,在開倉檢查更換布袋過程中,發(fā)現(xiàn)除塵箱體、龍骨、支撐梁腐蝕嚴(yán)重,腐蝕嚴(yán)重處剝蝕達(dá)近1mm,布袋上部材質(zhì)脆化,灰倉及布袋下部情況正常。2.1.2.除塵器下未設(shè)置保溫?zé)煹罋鈱偎嵝詺怏w,酸性氣體在氣態(tài)時(shí)不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,一旦變成液體則會(huì)產(chǎn)生腐蝕。在除塵箱體頂部發(fā)現(xiàn)有結(jié)露的痕跡,其原因?yàn)?四期煤調(diào)濕除塵頂部未設(shè)置保溫,該部位也無溫度檢測(cè),從現(xiàn)象推斷,煙道氣進(jìn)入箱體后存在結(jié)露情況,所以造成除塵器上部出現(xiàn)腐蝕情況,下部有保溫、伴熱措施,也有溫度檢測(cè)裝置,所以除塵器下部情況正常。對(duì)除塵器腐蝕部位采取除銹、打磨、防腐處理,頂部增加了保溫措施,進(jìn)入除塵的煙道氣流量也進(jìn)行了控制(4000m2.2給排水螺釘2.2.1進(jìn)料螺旋堵料2013年10月8日,發(fā)現(xiàn)進(jìn)料螺旋處異音,停機(jī)檢查確認(rèn)進(jìn)料螺旋電機(jī)、減速機(jī)移位,將進(jìn)料螺旋退出后發(fā)現(xiàn)螺旋的第1片槳葉已變形,干燥機(jī)進(jìn)料端積煤堵料。2.2.2堵料造成堵料,增加了進(jìn)料螺旋的電流2013年10月8日,上海遭遇百年一遇的大雨,造成煤料水分異常升高,操作上雖然采取了增加蒸汽流量的措施,但高水分的煤料進(jìn)入干燥機(jī)以后,在干燥機(jī)進(jìn)料端部位,受干燥機(jī)結(jié)構(gòu)及安裝角度的影響,水分不能迅速蒸發(fā),物料逐漸堆積造成堵料,最終導(dǎo)致進(jìn)料螺旋超負(fù)荷。同時(shí),自2008年寶鋼增設(shè)煤調(diào)濕工藝以來,即使在設(shè)備冷態(tài)試車及動(dòng)維護(hù)時(shí),甚至有不加蒸汽、直接加入濕煤的情況,也沒有出現(xiàn)過類似故障,因此,進(jìn)料螺旋的電流沒有設(shè)置連鎖,造成進(jìn)料螺旋電流異常升高后沒有保護(hù)性停機(jī)。事后對(duì)設(shè)備及操作均進(jìn)行了完善,增加了進(jìn)料螺旋電流連鎖條件,52A高報(bào),60A高高報(bào)(2s后停機(jī)),提高了設(shè)備的本質(zhì)化安全水平。操作方面,要求今后碰到類似天氣時(shí),干燥機(jī)處理量要盡量保持平穩(wěn),蒸汽加入量需達(dá)到平時(shí)的1.5倍左右,并密切關(guān)注進(jìn)料螺旋電流情況,出現(xiàn)電流異常升高情況時(shí),繼續(xù)增大蒸汽通入量或減少煤料加入量,如仍無法控制,則干燥機(jī)停機(jī),視煤塔料位情況改送濕煤。3干燥機(jī)凝液排放系統(tǒng)的改進(jìn)1)煙道氣分