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一种新型湿式除尘器在烧结配料室的应用

乐建华

(莱钢股份有限公司烧结厂，山东莱芜，271104)

摘 要：本文通过对莱钢股份公司烧结厂烧结配料室使用一种新型湿式除尘器的过程中发现的问题进行分析，提出了对该除尘器进行技术改造的方案和运行保障措施，实施后使除尘器运行可靠性得到有效提高，降低了烧结配料室白灰区域和冷返矿区域的粉尘污染，改善了周围的现场环境，取得了较好的经济效益和社会效益。

关 键 词：湿式除尘器；烧结配料室

1 前言

筛管浸入式湿式除尘器主要适用于湿度大的含尘气体的处理，其工作原理是通过除尘引风机将含尘气体引入除尘器，高速含尘气体经过喷淋后进入筛管，通过筛管进入水中，并冲击水面激起水花和泡沫，使尘气和水充分混合、接触和碰撞后，粉尘滞留于放置了筛管的水槽中并流入底部水箱，实现尘气分离，净化后达标的气体从水面上方一定的空隙经出气管道和风机排入大气，见图1。除尘器水箱上方安装有2台循环泵和1台管道清洗泵。水箱底部装有1台污水泵。循环泵用于除尘器内喷水管喷淋降尘，管道清洗泵用于消化器上方支管上以防止管道堵塞，污水泵主要是将水箱底部的污水送至白灰消化器用于白灰的消化，同时也能使水箱中水的浑浊度不致于过高，对水箱中的循环泵和管道清洗泵的运行也有利。

莱钢烧结厂烧结配料室白灰消化器因在工作中要对白灰进行加水消化，在白灰消化的过程当中会产生大量的蒸汽，部分白灰随着蒸汽一起溢出飘浮在空气中造成环境污染。股份烧结厂2008年12月在烧结配料车间安装并投入使用了一台风量为50000m³／h的筛管浸入式湿式除尘器，负责处理白灰消化器、冷返矿及输送混合料的皮带机上的12个吸尘点的粉尘和蒸汽，有效改善烧结配料室白灰区域和冷返矿区域的现场环境，消除了蒸汽所带来的安全隐患，为职工创造了一个较好的工作环境。

2 应用现状分析

该除尘器正式运行以来，先后暴露出许多问题，有设计缺陷，也有厂家设备供货的质量问题。

2．1 除尘器本体设计问题与运行状况分析

风机运行初始即发现风机的电机存在杂音，运行近1周时该电机发生烧毁事故，除尘器停止运行。更换电机后故障消除。试车前正值冬天零下十度左右，风机轴承座冷却循环水未及时打开循环，轴承座中的冷却水结冰，体积膨胀，导致轴承座冻裂报废，不得不重新更换了风机的轴承座。

除尘器的配电柜最初安装在除尘器水箱旁边的简易板房中，当天下大雨或除尘器的水箱水位超限并出现溢水时，雨水或从水箱溢流出来的水会流进配电室内导致电气设备的跳闸事故，除尘器无法运行。原设计在配电柜中有高液位和低液位报警系统，一旦水箱水位超高限或超低限时将触发控制系统的高液位和低液位报警，并延时十余秒后系统会自动中断除尘器的运行。厂家这项设计在水箱低液位时自动断电是保护各水泵等设备的，但在高液位时自动断电是不可取的，因为高液位时各泵正常运行是完全可靠的，若排污泵的停止运行会直接影响白灰消化器的加水作业，职工在巡检时若发现不及时会造成白灰水分的波动，影响到混合料的水分，进而对烧结矿的产量和质量产生不利影响。

由于烧结生产过程中经常需要缓料停机，此时烧结配料室必须停止给消化器中的白灰进行加水消化。再有，当消化器的加水管被排污泵排出的污泥堵塞时，排污泵排出的水就不能及时排出，造成排污泵发热跳闸保护。而排污泵跳闸时电气设计未考虑报警，职工有时不能及时发现该泵是否已经发生跳闸，这样就会导致消化器加水不正常，甚至断水，易引起烧结混合料的水分波动，进而影响烧结矿的产量和质量。

该除尘器最初设计还负责了冷返矿区域4个吸尘点，每个点的设计风量为4000m³／h，有效运行还不到1个月后，按计划停机进行系统清理时发现除尘器内喷水管末端被冷返矿灰尘堵塞，随着堵塞现象的加剧，逐渐导致末端附近的喷水孔先后也发生堵塞。冷返矿灰尘同时还造成了放置于水槽中的筛管发生了严重的糊堵现象，导致灰尘不能与水花充分接触，尘气分离不彻底，降尘效果下降，除尘器排放的烟尘浓度明显超标，对除尘器现场周围的环境造成十分不利的影响。

2．2 除尘管道糊堵问题分析

该除尘器投入运行1月左右，配料室内12个个吸尘点的风量均出现下降，个别除尘点基本上没有风，出现了较为严重的管道糊堵问题。在清理管道堵塞的过程当中，我们发现除尘管道上插板阀处和弯头处积灰较严重，这与尘气在这两处流速下降较快有关。4台白灰消化器上的除尘管道因吸入的蒸汽大，而竖直管道内壁因生产和工艺要求又不能用水冲洗，因而在管道的内壁上粘有较多的白灰或消石灰，影响除尘管道风量。这些吸尘点一旦被粉尘堵塞，现场污染相当严重，不利于职工的身体健康，给职工巡检和清扫现场带来较大的安全隐患。

3 技术改造实践和措施

根据以上问题的分析，我们对不同的问题进行了相应的技术改造，并采取一些行之有效的操作措施，确保了除尘器的有效可靠运行。

3．1 除尘器电气控制系统改造

我们把配电柜从水箱旁边移至配料室内，利用以前废弃的一间操作室，将其改建成了湿式除尘器的配电室，对门窗进行密封，使配料室内的蒸汽和下雨天时雨水均无法进入配电室内，配电室内较为干燥，从而确保了配电柜的操作安全。

针对高液位报警延时断电频发的问题，我们经过研究和实验发现，见图2，取消KA4继电器与时间继电器SJ3—1间的连接线，成功取消了高液位报警时系统延时停机的功能，实现了高液位继续报警，各系统均正常工作的目的，避免了对生产造成不利的影响。

为了避免水箱水位出现超过高限液位的情况，我们在水箱高限液位附近设计了1个DN150的溢流管(进水管直径为DN100)。这项设计弥补了厂家设计上的不足，并在后来的除尘器运行过程中发挥了很重要的作用。同时，为了让职工能够更快地发现除尘器运行的故障，在岗位值班室内加装了高、低限液位和排污泵跳闸的报警器。

除尘器水箱的进水系统是通过上下滑动式浮球液位变通器与进水管道上的1个电动阀门来实现对水箱进水量的控制。由于浮球上下滑动受磨擦阻力的影响，经常发生卡住现象，导致电动阀门开关不正常。该打开时不打开，该关闭时不关闭。因此，我们将把水箱的液位变通器更换成性能可靠的导向微波液位计，它不会受水箱的水波影响，因此改造后必将使水箱的进水控制系统更加可靠和完善。

3．2 除尘器喷淋系统改造

在对除尘器内部进行检查清洗时，我们对喷淋管的堵塞状况进行了分析。厂家设计了上下两排喷淋管，每排均由6根Φ80钢管组成，每根喷淋管下方90°范围内布置了540个Φ3的喷水孔，但在喷淋管的末端约200mm长未设计喷水孔。粒度较粗的湿状粉尘易在此处堆积而流不出去，导致这一段喷淋管堵塞情况严重，粘得很牢固，清理较困难。为了减轻喷淋管末端的堵塞情况，我们在每根喷淋管的末端朝下开了一个Φ20的喷水孔，这样可以让来自循环泵含有粗颗粒状的除尘灰能从此孔中流出而不致将其它喷水孔堵住，而浊水也能从整个喷淋管中流过而不形成死角。这项改造还是十分见效的，在后来的检查清理中没有发现喷水孔堵塞现象，整个除尘器内的喷淋效果较理想。

3．3 除尘管网的优化改造

对除尘器喷淋管和除尘管道的堵塞情况分析，我们认为该除尘器不适合吸除烧结冷返矿灰尘，因为这种灰尘与水结合后易形成较大的颗粒状尘块，极易堵塞喷水孔。因此，我们将4个冷返矿拉式皮带机头吸尘点的除尘管道接入附近的48m³电除尘器，主管外径为Φ800mm，每个吸尘点管道外径为Φ400mm，以保证冷返矿的扬尘点充足的风量。为了方便了今后疏通管道的作业，在管道的每个弯头处均设有管道清灰口和清灰平台。同时，我们将湿式除尘器原来安装在拉式皮带上的4个吸尘点改接至有蒸汽的输送带上。这样一来，冷返矿皮带的出料点前后的蒸汽由湿式除尘器负责吸除，而48m³电除尘器主要负责处理冷返矿的粉尘，吸入的蒸汽量也明显减少了，这样对48m³电除尘器的稳定运行是非常有利的。

改造后经过近半年的运行和观察，我们发现湿式除尘器水箱内和除尘管道内基本上都是白色的消石灰，冷返矿的除尘灰已经很少，有时还不容易发现。

3．4 除尘管道清洗点优化布置

由于湿式除尘器主要吸除含水量较大的粉尘，在管道的内壁极易粘灰而堵塞管道，为了减少除尘管道堵塞现象，在管道外壁上安装有往管道内喷水的清洗装置。厂家设计的单侧清洗点布置不是很合理，以至于在消化器上方的管道内存在堵塞现象。

我们把管道清洗点单侧布置改成了两侧布置形式，同时两侧清洗点的位置错位布置，这样管道内喷水面积增加，减少了管道堵塞的机会，延长了管道清灰的周期，降低了管道清理费用。

为减少清洗管道时的污泥堵塞回水管道，我们在回水管末端加装了1个清污阀门，这样就为疏通回水管道提供了方便。同时，我们在水箱下方修建了1个污水池，将放出来的污泥进行适当沉淀后再进行人工回收此污泥，使固体废弃物得到重新利用。

3．5 除尘器稳定运行的措施

首先，加强对除尘器操作工的培训。选派有经验的技术人员在现场亲自教授岗位职工正确的操作方法，对可能发生的除尘器运行故障进行了应急操作演练，讲解了除尘器的工艺流程和日常工作中除尘器设备点检的注意事项，使操作工尽快熟悉了除尘器的工作特点和操作规范。

其次，制定了定期的检查和疏通管道的制度。由于此湿式除尘器及其管道与水蒸汽和白灰为除尘对象，除尘器本体和管道随着工作时间加长出现堵塞可能性大增。因此，我们制定了每天检查1次各吸尘点风量，每月停机一次检查并疏通除尘器内部筛管及各吸尘点的除尘管道，检查清理除尘风机转子叶片上粘的灰尘等点检清灰制度，并做好了记录。

最后，制定了除尘器的设备点检内容。要求岗位职工按照设备点检路线对除尘器进行日常维护和保养，发现问题及时将信息反馈给车间和维修人员。尤其是当循环泵或排污泵出现故障超过20小时不能正常工作时，我们将把整个除尘器停下来，直到循环泵或排污泵能够正常工作时再重新启动除尘器。

3 结束语

经过上述技术改造后，湿式除尘器运行的可靠性大大增加，以往频繁发生的故障基本上未再出现，同时出现故障时报警反馈及时，职工可以根据报警信号初步判断故障的发生部位，大大减少了故障影响生产的时间。除尘器的有效作业率得到明显提高，由改造前3天发生一次故障延长至1个月以上。现场环境卫生得到有效改善，职工工作的积极性得到提高。预计每年可降低维修费用近3万元，回收污泥循环利用创收近1万元。