干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)常見(jiàn)故障及改進(jìn)

孫志明

（湖北中平鄂鋼聯(lián)合焦化有限責(zé)任公司，鄂州 436000）

1 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)構(gòu)造及運(yùn)行管理

干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)主要是基于惰性氣體與紅熱焦炭能在干熄爐中直接進(jìn)行熱交換這一原理來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的排灰除塵操作，從而達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)目的。一次除塵下面叉形溜槽連接的焦粉冷卻套管順利排出焦粉，是判斷除塵裝置工作正常的主要標(biāo)志之一。系統(tǒng)除塵過(guò)程是大顆粒紅焦粉（600～800℃）通過(guò)叉形溜槽進(jìn)入焦粉冷卻套管，經(jīng)內(nèi)外冷卻套冷卻后通過(guò)排灰格式閥排至儲(chǔ)灰斗[1]。

系統(tǒng)中的一次除塵器屬于重力沉降槽式除塵裝置，該裝置可對(duì)藏于循環(huán)氣體中的粗粒焦粉進(jìn)行過(guò)濾、攔截與處理，從而減少粗粒焦粉對(duì)鍋爐爐管的沖刷磨損，降低爐管出現(xiàn)破損等風(fēng)險(xiǎn)。該裝置的外殼多為鋼材材質(zhì)，且為了裝置能更好地發(fā)揮功能作用，在裝置外殼上還增設(shè)有托磚板。當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，安裝于一次除塵器上的壓力測(cè)量裝置、溫度測(cè)量裝置等將實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)收集各項(xiàng)信息，設(shè)在裝置下部的帶水由專(zhuān)門(mén)的輸送設(shè)備將其收集在灰斗內(nèi)，以備外運(yùn)。干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)的具體構(gòu)造以及運(yùn)行過(guò)程如圖1所示。

圖1 鄂鋼焦化干熄焦循環(huán)氣體工藝流程圖

2 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)常見(jiàn)故障與具體原因

2.1 存在問(wèn)題

干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中常出現(xiàn)各類(lèi)故障，其中最常見(jiàn)的故障是套管排灰不及時(shí)、不徹底，導(dǎo)致相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)受到影響。對(duì)于此類(lèi)故障，要及時(shí)找到故障產(chǎn)生原因并采取針對(duì)性的解決措施，以保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定、高效率運(yùn)行。

2.2 原因分析

首先，系統(tǒng)密封性能下降。干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)中，冷卻套管下排灰格式閥法蘭以及上部方法蘭均采用的是普通盤(pán)根。普通盤(pán)根的特點(diǎn)是易受高溫影響而出現(xiàn)干枯現(xiàn)象。而當(dāng)盤(pán)根的性能質(zhì)量發(fā)生變化后，該部位的密封性能也將大大下降，在此情況下，空氣將進(jìn)入系統(tǒng)并導(dǎo)致焦粉燒結(jié)成塊，最終造成系統(tǒng)排灰不暢[2]。

其次，套管漏水。研究表明，系統(tǒng)排灰不暢也有可能是由套管漏水引起。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，若相關(guān)部件的焊接縫性能質(zhì)量下降，出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，則系統(tǒng)的排灰功能也會(huì)受到影響，造成系統(tǒng)排灰不及時(shí)、不徹底。引起系統(tǒng)內(nèi)套管出現(xiàn)漏水問(wèn)題的主要原因有：溫度驟然變化導(dǎo)致焊口發(fā)生熱脹冷縮反應(yīng)，多次的熱脹冷縮反應(yīng)后焊口出現(xiàn)疲勞性損傷，最終造成焊口開(kāi)裂。除此之外，系統(tǒng)當(dāng)前使用的是DN25mm管道，這類(lèi)管道的耐高溫性能不強(qiáng)，若管道內(nèi)冷卻水不足，就會(huì)導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)變化，并最終引發(fā)漏水問(wèn)題。除材料因素外，套管漏水也會(huì)與加工工藝有關(guān)。如系統(tǒng)采用的加工工藝是先使用氣割技術(shù)將內(nèi)套無(wú)縫鋼管從中間剖開(kāi)，之后在于內(nèi)部焊上隔板。這樣的加工工藝使內(nèi)套被分成兩部分，同時(shí)也讓內(nèi)套鋼管上多了兩條焊縫，從而增加了套管出現(xiàn)漏水問(wèn)題的概率[3]。

最后，當(dāng)前系統(tǒng)中使用的是普通的鋼板，鋼板厚度約6mm，將這類(lèi)型的鋼板進(jìn)行卷制焊接形成內(nèi)外套。普通鋼板的耐磨性差，在長(zhǎng)時(shí)期受到焦粉的沖刷磨損后就會(huì)出現(xiàn)泄露問(wèn)題。

3 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)故障改進(jìn)措施

3.1 提高密封的可靠性

在保證冷卻套管安裝要求的前提下，將法蘭平面進(jìn)行校平處理，并且將法蘭密封處盤(pán)根改為耐高溫含鋯陶瓷纖維布耐高溫1100℃，保障在高溫焦粉長(zhǎng)時(shí)間灼燒下，仍能保持良好的密封性能[4]。研究與實(shí)踐證明，提升裝置密封性是提升系統(tǒng)預(yù)防與抵抗故障能力的重要措施。

3.2 改進(jìn)材料與工藝

導(dǎo)致系統(tǒng)排灰故障頻發(fā)的一大重要原因是材料性能質(zhì)量差以及制作工藝不過(guò)關(guān)，要想最大程度減少或避免故障的發(fā)生，就需要對(duì)材料以及工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。首先，在材料方面，應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)相關(guān)要求選擇耐磨性、耐溫性良好的材料，從根本上提升系統(tǒng)質(zhì)量，降低故障發(fā)生概率。在制作過(guò)程中要對(duì)材料做全面、詳細(xì)的檢查，確保不將劣質(zhì)材料應(yīng)用到系統(tǒng)中，從而保證系統(tǒng)性能質(zhì)量良好。具體如選用10mm厚度的材料，選用無(wú)縫鋼管等，防止鋼管在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。其次，在工藝方面，在制作套管時(shí)可將冷卻套管的內(nèi)環(huán)角焊縫改為上外側(cè)環(huán)焊縫，實(shí)現(xiàn)內(nèi)筒壁上下一體，減少套管受到的沖刷與磨損。同時(shí)，也可在水管、焊縫處采取相應(yīng)的防護(hù)措施，如涂澆注料、焊防磨板等，以此減少磨損與破壞，防止出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障的有效解決[5]。此外，也可在系統(tǒng)內(nèi)安裝高溫料位計(jì)，依據(jù)高料位信號(hào)作為開(kāi)啟下部排灰格式閥先決條件，并依據(jù)進(jìn)入中間灰倉(cāng)的焦粉的溫度不高于60℃作為必要條件，杜絕了套管排空現(xiàn)象，防止上部環(huán)焊縫驟冷驟熱急劇變化，這樣排出的焦粉溫度控制在6O℃以下。

3.3 改善水質(zhì)

除了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造優(yōu)化外，也可對(duì)廠內(nèi)的水質(zhì)進(jìn)行改善，如將冷卻循環(huán)水補(bǔ)水改為廠區(qū)生活水，并且定期加大水流對(duì)焦粉冷卻套管內(nèi)外套進(jìn)行沖洗排污。以此優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，延長(zhǎng)系統(tǒng)使用年限，降低系統(tǒng)故障發(fā)生頻率與次數(shù)。

3.4 改進(jìn)焦粉冷卻套管制作工藝

為最大程度降低故障出現(xiàn)概率，可采用氬弧焊打底的技術(shù)對(duì)焦粉冷卻套管進(jìn)行處理，通過(guò)對(duì)這一技術(shù)的使用提升套管焊縫根部的平整度，提升套管性能質(zhì)量，且為最大程度減少或避免故障的發(fā)生，在完成套管焊接處理后要及時(shí)采用超聲波探傷技術(shù)對(duì)焊縫進(jìn)行檢查，確保不存在質(zhì)量隱患。完成超聲波探傷檢查后還需進(jìn)行水壓試驗(yàn)，要保證套管的承壓性能良好。

4 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)改進(jìn)效果分析

在未優(yōu)化改善系統(tǒng)之前，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不是十分良好，系統(tǒng)排灰速度不快且排灰量不大，難以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)要求。并且系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中也經(jīng)常出現(xiàn)一些比較嚴(yán)重的故障與問(wèn)題，如鋼管本體破裂、焊縫開(kāi)裂、套管內(nèi)經(jīng)常放空等。這些問(wèn)題不僅影響到正常的生產(chǎn)活動(dòng)，也使周邊環(huán)境以及相關(guān)人員的安全受到嚴(yán)重威脅。

在分析系統(tǒng)故障并改進(jìn)后，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)大大改善，運(yùn)行效率顯著提升，為工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)了很大幫助。例如，系統(tǒng)改進(jìn)后排灰順暢，且整個(gè)排灰過(guò)程由PLC控制，這樣就大大減少了職工的工作量，減輕了他們的勞動(dòng)強(qiáng)度。循環(huán)氣體的除塵效果大大提高，設(shè)備運(yùn)行率得到了提升，減少了對(duì)干熄焦鍋爐爐管的磨損。總的來(lái)說(shuō)，改進(jìn)后，系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率降低，檢修次數(shù)也減少，這也為企業(yè)節(jié)省了一大筆開(kāi)銷(xiāo)，讓企業(yè)有了更大的盈利空間。

5 結(jié)語(yǔ)

在有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)中，干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，因此對(duì)于系統(tǒng)故障問(wèn)題一定要高度重視。要能通過(guò)嚴(yán)密的檢查與分析準(zhǔn)確掌握故障類(lèi)型、故障原因與故障影響，在此基礎(chǔ)上采取針對(duì)性改進(jìn)措施有效提升系統(tǒng)性能，最大程度減少或避免故障的發(fā)生，保障干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行。