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改造預(yù)熱器C1筒提高高溫風(fēng)機葉輪使用壽命

水泥雜志 · 2017-08-03 17:46

  唐山冀東資源綜合利用發(fā)展有限公司窯系統(tǒng)自投產(chǎn)以來,窯尾高溫風(fēng)機葉輪磨損一直非常嚴重,窯系統(tǒng)正常運行一個月左右,窯尾高溫風(fēng)機葉輪中心便呈V形嚴重磨損,甚至被磨穿,由于受高溫風(fēng)機拉風(fēng)能力的影響,窯系統(tǒng)臺時產(chǎn)量也會急劇下降。為此,我公司針對高溫風(fēng)機葉輪磨損嚴重、使用周期短的問題,委派各專業(yè)技術(shù)人員跟蹤調(diào)查,收集各方面的數(shù)據(jù),最終解決了高溫風(fēng)機葉輪磨損嚴重問題。

  1 運行中存在的問題

  來自Φ6 m C1筒出口廢氣經(jīng)高溫蝶閥阻攔后,70%~80%的高溫氣體入發(fā)電PH爐后廢氣入高溫風(fēng)機,20%~30%的高溫氣體直接入高溫風(fēng)機,經(jīng)高溫風(fēng)機排出后的廢氣由生料磨和煤磨使用。高溫風(fēng)機型號:3200DIBB50,流量:1?150?000 m3/h,全壓:8 000 Pa,工作溫度:275 ℃(<450 ℃),氣體含塵濃度:<80 g/Nm3。使用周期僅為1個月左右的高溫風(fēng)機葉輪見圖1。

  圖1 磨損嚴重的高溫風(fēng)機葉輪

  2 原因分析

  葉輪磨損嚴重的原因主要是進入高溫風(fēng)機的氣體含塵濃度超高,超出允許含塵濃度范圍,高速高溫含塵氣體對高速運轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生沖刷。

  離心風(fēng)機葉輪的磨損量F與氣體含塵濃度C和速度V的關(guān)系:F=CV n(n為速度指數(shù)),葉輪的磨損量與氣體的含塵濃度成正比,粉塵濃度越大,單位時間內(nèi)固體顆粒撞擊葉輪葉片壁面次數(shù)和頻率越高,葉輪葉片磨蝕越嚴重;葉輪的磨損量與氣體運動速度的n次方成正比,速度越大,塵粒的離心力和動能越大,對葉輪的沖擊越大,磨損越嚴重。

  我們在生料喂料量為530 t/h時,對C1筒出口含塵濃度和風(fēng)量進行了測定,測定結(jié)果為氣體流量908?002 m3/h,工況含塵濃度為57.01 g/m3,換算成標況含塵濃度為129.1 g/Nm3。從標定結(jié)果可以明確地看出實際運行中氣體含塵濃度遠高于風(fēng)機額定允許的含塵濃度值80 g/Nm3,說明了入風(fēng)機氣體含塵濃度高是風(fēng)機葉輪磨損嚴重的直接原因。

  3 解決方法

  要想從根本上解決高溫風(fēng)機葉輪磨損問題,就必須先解決入高溫風(fēng)機含塵濃度高的問題。高溫風(fēng)機入口氣體來自C1筒出口,C1筒出口氣體含塵濃度高的直接原因是C1筒分離效率低造成的。根據(jù)生料喂料量和所測C1筒出口廢氣流量、氣體含塵濃度,計算出C1筒分離效率為89.24%,這個數(shù)據(jù)遠低于設(shè)計規(guī)范中要求的C1筒分離效率不低于94%。增加旋風(fēng)筒分離效率最有效的方法是增加旋風(fēng)筒內(nèi)筒長度。根據(jù)經(jīng)驗內(nèi)筒高度取值約為旋風(fēng)筒入風(fēng)口高度的1.3~1.5倍。我公司C1筒入風(fēng)口高度為3 090 mm,C1內(nèi)筒長度為4?160 mm,是進風(fēng)口高度的1.35倍,在合理范圍內(nèi),但考慮到目前C1筒分離效率低,所以采取增加C1內(nèi)筒高度來提高其分離效率。

  經(jīng)過計算決定在C1內(nèi)筒原高度上增加700 mm,達到4?860 mm(見圖2),為進風(fēng)口高度的1.57倍。由于本預(yù)熱器系統(tǒng)阻力超低,再加上自然旋長仍在合理范圍內(nèi),認為此方案切實可行。

  圖2 改造前后C1筒內(nèi)筒高度

  4 調(diào)整后效果

  4.1 高溫風(fēng)機入口含塵濃度的變化

  在C1內(nèi)筒技改之前對高溫風(fēng)機入口含塵濃度進行過檢測,在窯投料量520 t/h、高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速765 r/min、發(fā)電熱風(fēng)擋板開度為10%的工況下檢測2次,高溫風(fēng)機入口含塵濃度分別為34.07 g/m3、35.23 g/m3。C1內(nèi)筒改造后對高溫風(fēng)機入口含塵濃度進行了4次檢測,在窯投料量520 t/h、高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速765 r/min、發(fā)電熱風(fēng)擋板開度為10%工況下檢測結(jié)果分別為24.19 g/m3、23.19 g/m3、25.36 g/m3、24.53 g/m3??梢钥闯觯c技改前相比,技改后風(fēng)機入口含塵濃度有明顯下降。

  4.2 C1筒出口壓力的變化

  改造前后窯投料量和C1筒出口壓力變化情況見表1??梢钥闯觯韧读狭繒r,改造后C1筒出口壓力稍大于改造前,如投料為530 t/h時,C1筒改造前出口壓力約為-3 988 Pa,改造后為-4 099 Pa,改造后出口壓力大于改造前約110 Pa。

  4.3 高溫風(fēng)機電流的變化

  表2統(tǒng)計數(shù)據(jù)為窯系統(tǒng)改造前10 d和改造后10 d的運行數(shù)據(jù)??梢钥闯觯韧读狭繒r高溫風(fēng)機的電流基本相同,通過中控將回灰入窯和入均化庫電流觀察來看沒有明顯變化趨勢。改造6個月后停窯對高溫風(fēng)機葉輪做了檢查,發(fā)現(xiàn)C1內(nèi)筒改造后高溫風(fēng)機葉輪磨損情況有所好轉(zhuǎn),與改造前相比磨損量明顯減輕(見圖3)。

  圖3 改造6個月后高溫風(fēng)機葉輪磨損情況

  5 總結(jié)

  系統(tǒng)經(jīng)過改造處理,高溫風(fēng)機使用6個月后,葉輪磨損量也相當(dāng)小,徹底解決了因C1筒出口氣體含塵量大而造成葉輪磨損問題,杜絕了因葉輪磨損造成燒成系統(tǒng)拉風(fēng)量下降,窯臺時產(chǎn)量低下的問題,為窯高產(chǎn)運行打下堅實的基礎(chǔ)。

編輯:俞垚伊

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