石灰窯換熱器管束內結瘤的原因及應對措施

高玉弟

（上海寶冶建設工業爐工程技術有限公司，中國 上海 200941）

0 引言

隨著近幾年國家和地方政府相繼出臺了一系列整治土燒窯的政策和法規，以及化工行業蓬勃發展，對于環保型的套筒石灰窯需求比較大。套筒窯換熱器作為石灰窯的熱交換裝置，在窯的運行過程中，起著至關重要的作用，它保證著窯內的熱量和氣體流量的平衡，并很大程度上影響著生產的石灰質量，保證了整座窯的正常運行。天津鋼廠石灰窯、君正化工石灰窯等換熱器，由于管束內的結瘤逐步增大造成堵塞，每半個月就要清理一次，為此，解決換熱器管束結瘤問題成為了當務之急。

1 換熱器管束內結瘤的原因

換熱器中換熱管束的好壞決定了換熱器的工作效率，由于換熱管長時間處于冷熱兩種工作環境下，在進行氣體熱量交換的過程中，在熱管束的管口及管內容易形成結瘤，堵塞換熱管而降低了換熱器的換熱效率。通過對換熱器管垢分析，化驗垢中成分主要成份氧化鈣、碳酸鹽以及少量的堿金屬、堿土金屬的氯化物鹽；從中可以看出成份主要是成品灰和原料灰，通過套筒石灰窯的生產工藝的分析，發現換熱器管束內結瘤形成的原因有以下幾個方面：1）燃燒過程中的塵量過大，主要是原料在破碎后篩分過程中形成的原料粉塵和在煅燒過程中由于石灰石成分不均勻造成破碎形成的成品灰；2）粉塵經過換熱器熱交換時，管束內外溫度差比較大，造成含粉塵的高溫廢氣接觸到低溫的管束凝固在管壁上；3）管內廢氣流速較低，流速較低不易沖刷掉已結瘤的粉塵。

2 應對措施

目前，有不少廠家為解決換熱器管束結瘤方法是增加一臺換熱器作為備用，一旦發現換熱器結瘤程度已影響生產馬上切換備用換熱器，對換下的換熱器進行清理。此種方法雖避免了停產，但人工清理換熱器也會發生成本，同時對換熱器的管束造成損傷。

通過上節對換熱器管束結瘤的分析，可以在生產工藝上采取以下應對措施來解決問題：

1）原料運輸到工廠后需要水洗，風干后的原料進入窯內時需要經過篩分，在振動篩分機上安裝一排壓縮空氣噴嘴，吹掃原料石灰石，同時在振動篩分機上安裝除塵設備，這樣就能保證原料灰不會進入窯內，也就不會循環到換熱器中。

2）增加廢氣的流量，提高換熱器換熱效果，使得管束內外的溫差不要太大，常規的是廢氣溫度是700度，這個溫度是不能改變的，而換熱器管束外的溫度（出口溫度）是430度，如果增加廢氣流量就會提高出口溫度，就可以較少溫度差，一般可以增加到500度左右，溫差就只有200度，熱粉塵就不容易凝固到管壁上了。出口溫度太高也不行，要考慮到出口閥門耐溫度。

3）為增加換熱器管束內廢氣流速：方法一是，增加廢氣流量；方法二是，在換熱器管束上方增加一塊導流板，導流板的孔相對于管口小一點，同時管束與導流板應間隔20毫米，管口變小，廢氣到管束的流速瞬加增大了，管束口就不容易結瘤，因為大部分的管束結瘤灰是從管束口開始形成的。

4）在換熱器上方增加一套在線清灰裝置，在線清灰裝置組成是空氣炮或用脈沖閥加空氣包，主要的原理是壓縮空氣循環間斷式噴吹到管束上，當管束內的結瘤將要形成時，壓縮空氣瞬間吹打，將結瘤擊碎。但要注意的是吹入的壓縮空氣量不能太大，否則會影響換熱效果。

3 結語

天鋼石灰窯經過一段時間的實際生產使用，較好的解決了換熱器管束結瘤的問題，同時整個系統運行可靠，對石灰窯的達產達標起到了保障作用。