“OG”濕法除塵風機長周期運行問題分析及對策

易 勇

（河北鋼鐵集團邯鄲分公司三煉鋼廠，河北 邯鄲 056003）

0 前言

某鋼廠有4 座100 t 轉(zhuǎn)爐，一次除塵采用第四代“OG”法濕法除塵[1]，四座轉(zhuǎn)爐是單獨的風機系統(tǒng)，沒有備用風機。一次除塵風機平均運行周期只有50 d，每個月就得更換一次風機轉(zhuǎn)子，每次檢修時間在10 h 以上，頻繁檢修對該廠生產(chǎn)平衡帶來影響。由于一次除塵風機（以下簡稱為風機）是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障，將直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐煉鋼停止。同時，該廠由于風機作業(yè)率很高，沒有足夠的時間改造，因此只能選擇投入少、可利用生產(chǎn)間隙或旬檢修時間進行改造、對生產(chǎn)影響小的改造方案并實施，以實現(xiàn)風機長期穩(wěn)定運行。

1 存在問題分析

1.1 風機轉(zhuǎn)子磨損

風機轉(zhuǎn)子使用150 d 左右，葉片磨損嚴重，雖然風機轉(zhuǎn)子磨損不是造成風機動平衡破壞的主要原因，但是轉(zhuǎn)子使用后期葉片磨薄，葉片卷，造成風機動平衡破壞而被迫檢修，同時轉(zhuǎn)子大修更換風機葉輪要花費大量備件費用。

1.2 風機轉(zhuǎn)子連接螺栓斷

風機轉(zhuǎn)子連接螺栓由于受煙氣及灰塵沖刷，螺母、螺帽磨薄，螺栓強度降低，造成輪轂和葉輪連接螺栓斷，如處理不及時，極易出現(xiàn)安全事故，同時由于連接螺栓斷，造成風機動平衡破壞而被迫檢修。而且轉(zhuǎn)子大修更換葉輪螺栓要花費大量備件費用。

1.3 轉(zhuǎn)子黏灰

該廠除塵系統(tǒng)采用“OG”法濕法除塵，煙氣中含有高黏度的煉鋼白灰和氧化鐵粉末，極易吸附在除塵風機轉(zhuǎn)子上，原有的轉(zhuǎn)子沖洗方式不能有效除去轉(zhuǎn)子上積灰，導(dǎo)致風機轉(zhuǎn)子黏灰導(dǎo)致動平衡失調(diào)、振動大而被迫檢修。

1.4 煙氣含塵量大

由于轉(zhuǎn)爐汽化除塵系統(tǒng)參數(shù)配置不合適，進入風機的煙氣含塵量大，將直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磨損加劇，同時煙氣粉塵含量超標，煙囪冒黃煙情況時有發(fā)生，污染環(huán)境。

2 處理對策

2.1 風機轉(zhuǎn)子磨損對策

風機轉(zhuǎn)子葉片磨損主要是轉(zhuǎn)子葉片耐磨性低，通過對轉(zhuǎn)子葉片采用高強度耐磨鋼JFE-HITEN780LE，轉(zhuǎn)子葉片硬度由原來的HRC450 提高到HRC700 左右，同時對原有風機轉(zhuǎn)子進行噴涂改造，提高了轉(zhuǎn)子葉片表面光潔度，葉片使用壽命由原來150 d 左右提高到了900 d 左右。

2.2 風機轉(zhuǎn)子連接螺栓斷對策

連接螺栓斷原因是螺栓外露、螺栓本身強度不足，受煙氣沖刷強度降低所致。通過對原連接螺栓結(jié)構(gòu)形式改型（圖1、圖2 所示），螺栓外露形式改為沉頭螺栓，同時將連接螺栓改為10.9 級高強耐磨螺栓25CrMoVa，同時在進風口螺栓側(cè)焊接保護套，杜絕螺栓沖刷，改造后，螺栓使用壽命由原來150 d 提高到了900 d 左右。

圖1 連接螺栓改型前外露形式

2.3 轉(zhuǎn)子黏灰對策

2.3.1 風機入口增加水霧除塵噴頭

為減少煙氣中含粉塵顆粒的除塵水進入風機，黏附到轉(zhuǎn)子上，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，在風機入口處增加八個水霧除塵噴頭[2]，水霧噴頭為4×4 交叉噴水（如圖3 所示）。

圖2 連接螺栓改為沉頭螺栓

圖3 風機入口水霧除塵噴頭示意圖

噴頭選用錐形水霧噴頭，供水選用凈環(huán)水并加裝過濾器，水霧噴頭在風機運行時保持常開狀態(tài)。8 個水霧噴頭在風機入口處形成一圈水霧，噴出的水霧和煙氣中粉塵充分接觸，洗滌煙塵，并通過機殼底部排水水封排出，降低了進入風機煙氣的含塵量，延緩轉(zhuǎn)子黏灰造成動平衡失衡；另一方面，借助風機運轉(zhuǎn)自身負壓工況，水霧在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生均勻的水膜，光滑的水膜阻止煙塵中顆粒積附在轉(zhuǎn)子上，并從機后水封箱排走，進一步延緩轉(zhuǎn)子黏灰。

2.3.2 改進噴頭技術(shù)參數(shù)，提高沖洗效果

為了改善轉(zhuǎn)子表面沾灰沖洗，提高轉(zhuǎn)子葉片、前盤、背盤沖洗效果，該廠通過對下線風機轉(zhuǎn)子黏灰部位進行分析，找出其分布規(guī)律和特點，對轉(zhuǎn)子葉輪沖洗噴頭改型和角度調(diào)整，同時利用旬檢修時間增加轉(zhuǎn)子前盤及后盤沖洗噴水，保證轉(zhuǎn)子表面基本上都可以得到?jīng)_洗。

風機轉(zhuǎn)子葉輪沖洗噴嘴安裝到位后，如何沖洗成為他們考慮的難題。該廠進行了多次試驗，如果在轉(zhuǎn)爐冶煉時煙氣中粉塵含量高的時候沖洗，效果確實比較理想，但轉(zhuǎn)爐冶煉時除塵風機基本上運行在設(shè)定最高速，電流基本上已經(jīng)達到額定值，此時對轉(zhuǎn)子進行沖洗，會導(dǎo)致風機電流偏高5 A～6 A 超過額定電流，如果稍降低轉(zhuǎn)速，保證風機在額定電流以下進行沖洗，會影響到除塵效果和轉(zhuǎn)爐煤氣回收量，該廠暫時沒考慮風機在設(shè)定最高速運行時進行沖洗，轉(zhuǎn)而進行風機低速沖洗試驗，經(jīng)過多次沖洗試驗，從風機機殼下排水水封及機后管道排水水封水質(zhì)情況判斷沖洗效果，最終確定了風機轉(zhuǎn)子沖洗方案：當風機轉(zhuǎn)速從高速降到低于900 rpm 時自動噴水沖洗6 min。從風機轉(zhuǎn)子葉輪沖洗改造后旬檢修更換下的轉(zhuǎn)子觀察，轉(zhuǎn)子葉片、前盤、后盤黏泥大幅度減少，轉(zhuǎn)子葉輪沖洗取得顯著效果。

2.3.3 優(yōu)化除塵系統(tǒng)參數(shù)

該廠轉(zhuǎn)爐采用“OG”濕法“二文三脫”除塵方式，該廠通過實驗，逐步降低溢流水封水量，提高一級文氏管噴嘴和二級文氏管噴嘴流量，同時對一文、二文破損變形的噴嘴進行更換，在保證除塵水量基本不變的情況下，通過加大除塵噴嘴洗滌水量，從風機機前管道取樣檢測煙氣含塵量結(jié)果顯示，除塵效果得到明顯改善。

2.3.4 降低除塵水懸浮物含量，提高除塵效果

該廠通過每天化驗除塵水水質(zhì)2 次，根據(jù)檢測結(jié)果，及時加藥對除塵水給予控制，并及時清理除塵水沉淀池內(nèi)積泥，保證除塵水懸浮物含量在良好范圍內(nèi)，提高除塵水除塵效果。

2.3.5 增加過濾器，降低噴頭堵塞

該廠原來各轉(zhuǎn)爐除塵水總管沒有過濾器，不時發(fā)生塑料布、瓶蓋、雜物堵塞除塵水噴嘴，不僅造成含塵量高的煙氣經(jīng)由煙氣管道達到除塵風機導(dǎo)致風機轉(zhuǎn)子積泥，嚴重時還影響轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)，風機房煙囪偶爾還出現(xiàn)冒黃煙情況。該廠利用旬檢修時間在每座轉(zhuǎn)爐除塵水總管加裝蝶閥，并在蝶閥處加裝旁路過濾器，通過除塵水總管加裝過濾器，除塵水噴嘴沒有再出現(xiàn)堵塞情況，風機轉(zhuǎn)子黏泥情況到明顯好轉(zhuǎn)。

3 改造后效果

該廠對濕法一次除塵風機進行攻關(guān)改造后，風機轉(zhuǎn)子表面沾灰厚度、風機振動值、排放煙氣含塵量都有大幅度下降，轉(zhuǎn)子葉輪黏灰情況得到明顯好轉(zhuǎn)，風機平均運行周期由原來的50 d 提高到120 d 左右，風機轉(zhuǎn)子的壽命由150 d 提高到了900 d，年節(jié)約備件費用196 萬元，一次除塵風機實現(xiàn)穩(wěn)定長期運行。

由于風機運行周期延長，風機事故檢修基本杜絕，對煉鐵及軋鋼的影響明顯減少。同時由于風機檢修時間明顯減少，煉鋼產(chǎn)量明顯提高，年可多創(chuàng)效500 萬元。