除塵料位計(jì)失靈對鍋爐及風(fēng)機(jī)的影響

王裕龍

（濟(jì)鋼國際工程技術(shù)有限公司 濟(jì)南）

一、引言

目前干熄焦在投產(chǎn)1年后，鍋爐爐管爆裂、循環(huán)風(fēng)機(jī)機(jī)殼磨漏、風(fēng)機(jī)葉片磨損嚴(yán)重等情況時(shí)有發(fā)生。其中，干熄焦余熱鍋爐爆管對干熄焦本體、余熱鍋爐及發(fā)電生產(chǎn)影響較大，打亂了焦?fàn)t、干熄焦、發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃，造成了大量蒸汽的放散，嚴(yán)重的會造成水封槽、爐蓋、裝入裝置、干熄爐及一次除塵耐火磚等設(shè)備的損壞，同時(shí)帶來了大量人力、物力、財(cái)力的消耗。這些現(xiàn)象和設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)期是有距離的，有必要對其中原因加以分析，提出改進(jìn)措施。

二、生產(chǎn)故障及原因分析

近幾年的新建干熄焦工程大多數(shù)為側(cè)裝煤焦?fàn)t（搗固焦）配套，而且多數(shù)為高溫高壓余熱鍋爐，與頂裝煤的干熄焦相比，循環(huán)氣體中的粉塵量偏大，但二者都普遍存在鍋爐爐管爆裂、循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片及機(jī)殼磨損的現(xiàn)狀，尤其是鍋爐爆管對生產(chǎn)、設(shè)備影響最大。究其原因主要有：循環(huán)氣體中粉塵量大，爐管材料或焊接質(zhì)量存在瑕疵，人為操作不當(dāng)以及除塵效果欠佳。其中循環(huán)氣體中粉塵量大，影響最大也最為普遍，而它又取決于一次除塵效果，而影響一次除塵效果的主要因素中，一次除塵料位計(jì)是個(gè)很容易被忽略的重要因素。

三、一次除塵輸灰E&I三電控制

目前在干熄焦E&I三電控制中，一次除塵排灰基本分為料位自動輸灰和時(shí)間自動輸灰2種。

1.料位自動輸灰

在干熄焦一次除塵輸灰設(shè)計(jì)中，都設(shè)計(jì)了料位自動輸灰，，即一次除塵收集到的焦粉料位達(dá)到了高料位后，該處的料位計(jì)發(fā)出高料位信號，E&I三電控制系統(tǒng)開始自動輸灰。高料位信號消失后，系統(tǒng)停止輸灰。

2.時(shí)間自動輸灰

在生產(chǎn)實(shí)踐中，多數(shù)接觸式料位計(jì)在使用一段時(shí)間后就損壞，為了應(yīng)對備件不及時(shí)或不更換備件的情況，就在E&I三電控制中編寫了依靠時(shí)間間隔自動輸灰的程序，即人為設(shè)定一個(gè)的時(shí)間間隔，系統(tǒng)固定隔時(shí)自動輸灰。

3.工藝要求及現(xiàn)狀

依照工藝要求，一次除塵應(yīng)實(shí)現(xiàn)料位自動輸灰，只有當(dāng)一次除塵料位計(jì)損壞后，臨時(shí)使用時(shí)間輸灰。等料位計(jì)更換好，正常使用后，馬上切換到料位自動輸灰。但，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間中，很多料位計(jì)在1年時(shí)間左右就損壞，工廠為了降低生產(chǎn)成本，就不再使用一次除塵料位計(jì)，直接使用時(shí)間自動輸灰。

由于干熄焦的裝焦量、排焦量、風(fēng)量都是變化的，即使具有豐富經(jīng)驗(yàn)的干熄焦操作工也無法及時(shí)準(zhǔn)確把握輸灰的間隔時(shí)間、輸灰時(shí)間，以致出現(xiàn)一次除塵倉灰料位有時(shí)很高，有時(shí)很低至冷卻管排空的二種情況。

四、一次除塵料位計(jì)現(xiàn)狀及存在問題

目前國內(nèi)一次除塵所使用的料位計(jì)大多為接觸式高溫電容料位計(jì)，工作原理是，當(dāng)物料進(jìn)入2電容電極板中間，引起介質(zhì)的變化，從而引起電容的變化，以此判斷料位是否到達(dá)這個(gè)高度（圖1）。

圖1 電容料位計(jì)原理圖

在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于使用了氮?dú)獯祾撸苋菀讓⒔狗鄞档蕉€(gè)電容電極板中間，引起檢測電容的變化，造成料位計(jì)誤報(bào)。一旦發(fā)生這種情況，將會造成一次除塵器內(nèi)焦粉放空，吸入空氣，引起一次除塵器叉形溜槽內(nèi)焦粉的燃燒，可能燒壞一次除塵高溫電容料位計(jì)，燒塌一次除塵器叉形溜槽的內(nèi)墻。還有可能使叉形溜槽的焦粉燒結(jié)，卡在水冷套管上部，造成一次除塵管道堵塞，無法正常輸灰。同時(shí)，由于需要對探頭24 h不間斷氮?dú)獯祾撸獨(dú)鈮毫^高（＞0.15 MPa）不可避免造成料位計(jì)附近的焦粉揚(yáng)起。而不斷進(jìn)入的氮?dú)馐顾涮變?nèi)與一次除塵器循環(huán)風(fēng)道負(fù)壓形成壓差，造成了經(jīng)過一次除塵沉降的焦粉又被吸入鍋爐內(nèi)（圖2），給系統(tǒng)帶來了隱患。同樣，當(dāng)電容損壞，工廠不再使用一次除塵料位計(jì)，E&I將自動輸灰模式變?yōu)闀r(shí)間輸灰模式時(shí)，其結(jié)果是有時(shí)使一次除塵倉灰料位很高，大量的焦粉很容易被負(fù)壓吸入循環(huán)氣體中；有時(shí)料位又很低而出現(xiàn)冷卻管排空，同樣會產(chǎn)生一次除塵室的燃燒現(xiàn)象。

圖2 沉降的焦粉又被吸入鍋爐

循環(huán)氣體中的大量粉塵不斷沖刷鍋爐爐管，逐漸磨損鍋爐爐管的最外層保護(hù)套管、第二層保護(hù)套管、爐管。爐管壁逐漸變薄，達(dá)到一定程度，管壁承受不了管內(nèi)水的高壓，造成爐管爆裂。

循環(huán)氣體內(nèi)過多的焦粉，經(jīng)過二次除塵器后，由于二次除塵器除塵能力有限，沒有被二次除塵器除掉的焦粉存在循環(huán)氣體中，進(jìn)一步形成對風(fēng)機(jī)的沖刷，造成引風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)殼的磨損。

五、電磁波料位開關(guān)的使用

在前幾年生產(chǎn)操作中，先后作了一些嘗試。在一次除塵安裝壓力表、熱電偶、耐高溫陶瓷料位計(jì)，但結(jié)果都不盡如人意。GWJK-222型電磁波料位開關(guān)最早使用在2012年，其使用隔墻檢測的方法，不接觸被測介質(zhì)，具有耐高溫、工作可靠、壽命長等突出優(yōu)點(diǎn)。

電磁波料位開關(guān)，采用了1個(gè)電磁波發(fā)射器，1個(gè)電磁波接收器，分別安裝在料倉對面，電磁波發(fā)射器穿過料倉墻壁，向電磁波接收器發(fā)送信號。電磁波接收器收到后，根據(jù)接收到的信號大小，判斷倉內(nèi)是否有料（圖3）。現(xiàn)場實(shí)物安裝見圖4。

圖3 電磁波料位計(jì)測量原理圖

圖4 電磁波料位計(jì)安裝實(shí)物圖

電磁波料位開關(guān)已安裝使用2年多，由于料位計(jì)不接觸物料，避免了料位計(jì)探頭燒壞的可能，至今未出現(xiàn)電磁波料位開關(guān)損壞現(xiàn)象，同時(shí)可靠性也很高，從未出現(xiàn)誤報(bào)的情況。從根本上解決了一次除塵內(nèi)焦粉沉降后又浮動的情況，也減少了對鍋爐爐管、循環(huán)風(fēng)機(jī)的沖刷，減少了干熄焦余熱鍋爐爆管、風(fēng)機(jī)磨損的情況，大大提高了干熄焦穩(wěn)定運(yùn)行的能力。