NHP型增濕塔噴霧系統及技術改造

摘 要：陜西社會水泥有限公司有1條1000t/d和1條2500t/d新型干法水泥生產線，均采用南京化工大學陶瓷廠NHP型增濕塔噴霧系統。2500t/d新型干法水泥生產線出預熱器的廢氣由高溫風機送至增濕塔處理后分為兩路，一路先進入立磨系統進行原煤烘干后再進電收塵器，另一路直接進入電收塵器。而1000t/d干法水泥生產線高溫風機在增濕塔后面，出預熱器的廢氣經增濕塔處理后，由高溫風機送至大布袋收塵器。文章就我公司2500t/d新型干法水泥生產線增濕塔噴霧系統存在問題及改造方案和技改效果，作一總結介紹。

關鍵詞：NHP型增濕塔噴霧系統；技術；改造

1 NHP型增濕塔噴霧系統介紹

NHP型噴霧系統包括：NHP型噴嘴、NHP型噴槍、NHP型高壓膠管、NHP型高壓過濾器、NHP型節能噴霧泵、NHP型免拆洗過濾器及NHP型變頻自動控制系統等。NHP的主要特點是霧滴細小稠密，霧化角度大，在增濕塔截面裝三個噴頭就能將整個平面覆蓋一層，通常我們裝三層，粉塵流動中，至少受到霧層的三次攔截，總要被潤濕，并降低其比電阻，為電收塵器收塵做好前期工作。該系統收塵效率高，排塵濃度低（<100mg/m3），節電，性能穩定，運轉率高，并能跟蹤溫度，控制水量，可自動和手動。

1.1 NHP型噴嘴外殼是不銹鋼，噴嘴內部由特種材料（莫氏硬度為9，僅次于金剛石）制成，具有良好的耐酸、耐堿、耐高溫、耐磨損性能；另外其內部特殊的內部結構設計，使能噴嘴在0.3MPa時也能正常霧化，霧滴直徑為20～70μm，霧化效果好，可霧滴與煙氣充分接觸，從而有效降低廢氣溫度和粉塵比電阻。

1.2 噴槍具有低壓無回流霧化的特點，經過泵加壓的水全部用于噴霧。噴水管路不帶回流裝置，不需要電磁閥和電動閥，不需要壓縮空氣，減少了管道和鋼材用量的同時也節藥了能源。

1.3 高壓回流式噴槍所配用的水泵不僅功率大且滿負荷運轉，壓力達4.0MPa以上的水打到噴槍處，再經過回流裝置回到水泵進水口，造成能源的極大浪費，且系統在高壓下運行易發生故障、控制精度低，為了進一步調節還需啟動電磁閥，電磁閥和用于調回水的電動閥易失靈和損壞，系統的故障點增加。我公司2500t/d新型干法水泥生產線天津水泥工業設計院設計的是高壓回流式噴霧系統，噴霧泵為兩臺90KW水泵（一用一備），而采用NHP型增濕塔噴霧系統，噴霧泵為兩臺45KW水泵（一用一備），具有良好的節能效果。

1.4 變頻控制柜可根據收塵器進口處煙氣溫度變化自動調節水泵電機頻率實現噴水量控制自動化，既可保證控制的精確度，又可大大降低水泵實際運行功耗，節約能源。

1.5 NHP型增濕塔噴霧系統在壓力接近0.3MPa時也能正常霧化，對帶有余熱發電系統的新型干法生產線增濕塔噴霧系統具有良好適應性。

2 NHP型增濕塔噴霧系統存在的問題

我公司2500t/d新型干法水泥生產線噴霧系統有兩臺45KW臥式多級水泵（一用一備），水泵出口設集水箱，集水箱上除接水泵出管外還引入一根DN20mm的壓縮空氣管道（正常運行時閥門全關），用于斷水的情況下緊急冷卻噴頭，防止噴頭堵塞或燒壞；引出三根噴水管道接至增濕塔頂三道環管，三根環管上均布24根高壓軟管用連接噴槍，每根噴槍前面加裝高壓球閥及高壓過濾器，24根噴槍交錯布置，均布在3個平面，3個平面之間相矩1000mm；另出一根回水管直接進水箱（正常運行時全關）。該增濕塔噴霧系統噴頭無回流管，具有低壓霧化性能，噴槍安裝在增濕塔分布板上方，且與增濕塔分布板距離不少于1000mm，系統通過設定目標溫度（電收塵器進口溫度）控制變頻器降低水泵的轉速，從而減少噴水量和噴水壓力。使用中存在以下問題。

2.1 2臺水泵共用1臺變頻器，緊急情況下可兩臺泵同時運行時2#泵工頻全速運行，1#泵溫度控制變頻運行，這種情況下容易濕底，嚴重時導致增濕塔底螺旋輸送機跳停、損壞等故障。

2.2 廠家技術保密，不提供電器控制柜原理圖、溫度數顯儀表、變頻器參數表等技術資料。電收塵器進口測溫裝置接至水泵控制柜盤面的數顯信儀表上，再由數顯儀表控制西門變頻器的開停及頻率，電氣故障排除難度加大，會嚴重影響正常生產和設備安全。

2.3 1#泵轉速由電收塵器進口溫度通過調節變頻器頻率來實現，該系統進口溫度采用熱電偶進行測量，反應相對比較遲鈍。由于生料磨開、停機時廢氣處理工藝狀況不同，生料磨緊急停時就會出現電收塵器溫度過高（嚴重時導致極板變形）、收塵效果不佳現象。

2.4 水泵采臥式多級泵，長期1臺運行另1臺泵備用，備用泵密封盤根干燥，密水性能下降且造成水泵振動大。

3 增濕塔噴霧系統技改措施

為了解決上述存在問題，經綜合考慮后做了如下改進。

3.1 將原在電收塵器進口處用于控制變頻器的測溫度移至增濕塔出口處，并將測溫裝置更換為同量程的一體化熱電阻。

3.2 經與天津水泥工業設計院調試組溝通，決定將生料磨開機和停機時分別采用兩套控制參數。

生料磨開機時：目標溫度設定為210℃，上限（起噴溫度）設定為230℃，下限（停噴溫度）設定為180℃；生料磨停機時：目標溫度設定為120℃，上限（起噴溫度）設定為140℃，下限（停噴溫度）設定為100℃。

3.3 利用庫房閑置的艾默生變頻器，自行繪制了變頻控制電氣原理圖，申報柜體、塑殼斷路器、交流接觸器、中間繼電器、按鈕、指示燈、多圈電位器、接線端子等相關配件，自行組裝變頻控制柜1臺用于控制NHP型增濕塔噴霧系統2#噴霧泵。變頻控制柜可將備妥、運行、故障、驅動、給定、反饋、電流信號送至中央控制室，也可在機旁本柜手動開機，通過調節盤面電位器控制變頻器的運行頻率，控制水泵轉速和噴水量。

4 改造效果

通過以上技術改造，我公司NHP型增濕塔噴霧系統操作上比較靈活，可以隨時實現1#噴霧泵和2#噴霧泵之間切換，同時也基本上解決了上述存在的問題。

4.1 1#噴霧泵通過設定柜盤面上的增濕塔出口溫度控制器的目標溫度，根據煙氣溫度及變化趨勢自動調節噴霧泵啟、停，供水壓力和供水量，既保護了原料磨烘干用熱風，同時也降低廢氣溫度和粉塵比電阻。

4.2 2#噴霧泵啟、停、運行頻率既可以在本柜控制又可以在中控室DCS系統控制，由中控操作員根據生產工藝狀況隨意調整，最大限度滿足工藝需求。

4.3 原來正常生產期間1#噴霧泵長期運行，2#噴霧泵長期停機處于備用狀態，水泵密封盤根干燥密水性能下降，再次開機時水泵振動大。現在可以實現1#噴霧泵和2#噴霧泵之間在線切換，可及時對噴霧泵進行保養；緊急情況下可以2臺噴霧泵同時開機，操作方式多樣、靈活，同時也減少了噴霧泵故障。

4.4 電氣控制方面突破了廠家技術封鎖，徹底扭轉了受制于人的被動局面，提高了運轉率，解除了后顧之憂。