棒磨機滾筒篩管道風機的改造研究

趙新偉,吳 鋒

(陜西長青能源化工有限公司, 陜西寶雞 721405)

我國目前處于工業發展的高速期,而在工業發展的進程中,化工板塊占據了重要的一席之地。棒磨機作為煤制油化工企業氣化裝置的關鍵設備,它的安全穩定長周期運行對企業的連續生產來說至關重要。針對棒磨機滾筒篩罩殼腐蝕及大量含氨煙氣揮發的問題,對滾筒篩上的管道風機進行了一系列的改造。分析棒磨機運行狀態,對事故原因、改造方案及效果進行分析說明,可為其他化工企業解決類似棒磨機問題提供參考。

1 存在的問題

某煤制油化工企業氣化裝置在將原料煤制作為水煤漿的過程中,產生的含氨煙氣排放超標;含氨煙氣在棒磨機滾筒篩罩殼中形成較大正壓,嚴重腐蝕罩殼,進而發生泄漏。煤漿制備廠房內煙氣較大,氨濃度較高,會刺激操作人員的呼吸系統,影響操作人員健康;含氨煙氣泄漏導致環保方面廢氣排放超標,產生不良影響;另外,含氨氣體引起的腐蝕導致設備頻繁檢修,影響氣化裝置及其后系統穩定運行。

該氣化裝置內置管道風機電機功率為1.1 kW,轉速為1 500 r/min,風機體積流量為4 800 m3/h。經過現場檢查結合相關設備參數,分析煙氣氨濃度大的原因為棒磨機滾筒篩罩殼出口引風管線上安裝的管道風機電機內置在管道中、管道風機電機結構缺陷、排氣量不足等。

2 棒磨機管道風機初次改造和效果

將棒磨機滾筒篩罩殼出口引風管線上的管道風機改成離心風機,同時提高電機功率。由滾筒篩罩殼頂部經過3個90°長半徑彎頭后到達煤漿制備一樓頂部,在管線最底端直角拐彎處各增加1臺90°離心風機,電機功率提高至3 kW,轉速為3 000 r/min,風體積流量為7 000 m3/h,在風機進口管線增配U形彎并帶有導淋排水,保證不讓風機吸入出口管內的冷凝水,并在風機出口管線增加向上甩頭,保證含氨廢氣向上排出,不會擴散到磨機廠房內[1]。

改造投入使用后,棒磨機滾筒篩罩殼內煙氣可順利排出廠房外,罩殼內可形成微負壓,無任何氣體外漏現象。煤漿制備廠房內無氨味氣體,滾筒篩罩殼腐蝕情況有了極大的改善,而且具有較大的環保和安全效益。

在實際運行過程中,由于離心風機與電機同軸,在抽排含氨煙氣的過程中部分冷凝水經風機作用進入電機內,導致電機繞組絕緣降低進而頻繁燒壞,前后共計燒壞7臺電機。另外,由于離心風機進口管道內帶有一定量的煤漿,在離心風機作用下,長時間容易在風機的葉輪上造成煤漿不均勻積累,導致風機轉子不平衡、振動變大,影響電機長周期穩定運行。

3 棒磨機離心風機二次優化改造及效果

在離心風機電機前端蓋外增加一副骨架油封,在骨架油封內側用絕緣墊加工一道密封圈,有效阻止了風機在運行過程中將冷凝水帶入電機內,避免了電機因進水造成的頻繁燒壞[2]。另外,在離心風機外殼上端制作并預留方形檢修孔,利用工藝裝置每次周期檢修棒磨機的時間,安排維保人員從預留檢修孔對離心風機葉輪上附著的煤漿進行清理,改善運行工況。

對電機進水及振動大的問題進行針對性的有效措施后,在棒磨機周期運行期間,離心風機的振動明顯變小,未出現離心風機電機燒壞的情況。棒磨機滾筒篩腐蝕、含氨煙氣超標等問題均已解決,使得棒磨機能夠長周期穩定運行。

由于出風口的位置及方向有所差異,其中A棒磨機離心風機為右旋式,B、C 2臺棒磨機的離心風機為左旋式,見圖1、圖2[3-4]。

(a) 正視圖

(b) 左視圖

(a) 右視圖

圖2 右旋離心風機示意圖

4 結語

目前該企業3臺棒磨機滾筒篩罩殼的管道風機經過連續的優化改造,已全部投入使用。廠房內產生的含氨氣體經離心風機作用后,全部排出室外再處理裝置,管道內形成的微負壓致使氣體無任何泄漏現象,運行效果良好,保障了整個生產系統的連續穩定運行。