鎳鐵回轉窯-干燥窯系統除塵工藝分析

寇向上,郭鵬飛

（福建龍凈環保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

鎳鐵回轉窯-干燥窯系統除塵工藝分析

寇向上,郭鵬飛

（福建龍凈環保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

鎳鐵回轉窯-干燥窯系統配套電除塵器負責捕集礦熱爐、回轉窯、干燥窯、熱風爐等設備產生的煙塵，性質復雜多變，隨各個工藝設備工況波動而波動的幅度較大，對除塵器要求較高。協調處理好生產工藝與除塵器運行效果的關系，才能確保整套生產系統經濟高效地運行。

鎳鐵；回轉窯；干燥窯；熱風爐；電除塵器

引言

某公司鎳鐵回轉窯-干燥窯冶煉項目采用國際領先的RKEF工藝。礦熱爐規格33kVA；回轉窯直徑5m，窯尾進料，窯頭噴煤燃燒并出料；干燥窯直徑4.5m，頭部進料，尾部出料。干燥窯通過熱風爐噴煤燃燒產生的熱量及礦熱爐、回轉窯煙氣的熱量來烘干原料，以滿足工藝要求，即原料濕度從40%左右烘干至20%～23%。 配套除塵器采用鼠籠式結構，陽極采用下側部單層振打，陰極采用側部傳動上下雙層振打，輸灰系統采用插板閥、星型卸灰閥、分刮板機、集合刮板機、斗提機、集中灰倉及氣力輸送等設備。除塵設備自2014年投運以來運行效果不佳，間斷或持續冒白煙。其工藝流程如圖1。

圖1 工藝流程圖

1 設備運行情況及除塵效果

（1）回轉窯：窯速700～800rpm，最高950rpm；配料中焦丁配入量約占6%，焦丁粒徑5～6mm，最大10mm；噴煤量約4.5t/h，存在燃燒不完全現象；下料濕度小于0.5%；下料量95～160t/h。

（2）干燥窯：為確保原料烘干，滿足進料濕度約40%，出料濕度20%～23%的工藝要求，需保持窯尾溫度約200℃。回轉窯與干燥窯之間的熱風爐是否噴煤燃燒由中控室按照工藝參數的需要靈活調節，熱風爐噴煤量0.8～2t/h，燃燒室溫度約880℃，混合室溫度約590℃，下料量120t/h。

（3）電除塵器：干燥窯熱風爐噴煤燃燒時電場運行電壓較低，電流較高，存在反電暈現象。詳細參數如表1，伏安特性曲線如圖2，煙囪持續冒白煙，如圖3；熱風爐停止噴煤時運行電壓維持在60kV左右，除塵效果較好，煙囪沒有冒白煙現象；振打系統、加熱系統及卸輸灰系統均正常運行。

2 停機檢查及原因分析

2.1 停機檢查發現的問題

（1）承壓絕緣子大面積出現裂紋甚至開裂，更換時發現承壓絕緣子內表壁吸附大量炭粉，且有明顯的爬電痕跡，如圖4、圖5。

表1 除塵器電場運行情況

圖2 伏安特性曲線

圖3 煙囪效果

圖4 承壓絕緣子裂縫

圖5 內表壁積炭及爬電痕跡

（2）陰極線上的積灰顏色偏深，存在炭粉附著現象。

2.2 原因分析

（1）炭粉隨煙氣進入除塵器，并吸附在承壓絕緣子內壁，導電擊穿承壓絕緣子。可能導致炭粉隨煙氣進入除塵器的有回轉窯噴煤燃燒點及熱風爐噴煤燃燒點，這兩處均存在燃燒不完全現象。其中回轉窯噴煤燃燒點離除塵器路徑較遠，未燃燒完全的炭粉在隨煙氣進入除塵器的過程中會繼續燃燒消耗，對除塵器影響有限；熱風爐噴煤燃燒點未完全燃燒的炭粉則大部分直接進入除塵器，對除塵器影響較大，不僅導致承壓絕緣子大面積破裂，同時也會導致粉塵比電阻升高，產生反電暈，不利于收塵。

（2）熱風爐結構工藝的差異性：熱風爐燃燒室與混合室中間隔板開口位于上部，與噴煤點相鄰，容易導致未完全燃燒的炭粉直接隨干燥窯的煙氣進入除塵器，甚至噴出來的部分煤粉未燃燒就被帶入除塵器。國內成熟熱風爐工藝的中間隔板都開在下部，這樣有利于炭粉的完全燃燒和未燃燒炭粉的沉積。如圖6、圖7所示。

圖6 現場實際開口位置

圖7 正常工藝開口位置

3 針對性整改措施及效果

為解決承壓絕緣子內壁的炭沉積及過多的炭粉進入除塵器的問題，分別進行了如下處理：

圖8 聚四氟乙烯板隔塵裝置

（1）承壓絕緣子的下部增加聚四氟乙烯板隔塵裝置，防止煙塵與承壓絕緣子直接接觸，避免炭粉吸附在其內壁。聚四氟乙烯隔塵裝置如圖8所示。

（2）為防止過多的炭粉進入除塵器，影響除塵器運行效果，將熱風爐中燃燒室與混合室中間隔板開口改到下部，并嚴格控制運行過程中的噴煤量。

整改后的運行參數見表2，伏安特性曲線如圖9所示。

表2 改造后的除塵器電場運行情況

圖9 伏安特性曲線

整改后的電除塵器整體運行平穩，電壓比整改之前明顯提高，且較為穩定，不會因熱風爐噴煤燃燒而波動。煙囪效果明顯改善，解決了整改前持續冒白煙的問題。整改后的煙囪效果見圖10。

整改后運行一段時間停機檢查承壓絕緣子，未發現其內壁有炭顆粒沉積，聚四氟乙烯板隔塵裝置效果明顯；極板極線上也未見明顯的炭顆粒附著，說明未有大量的炭顆粒隨煙氣被帶入除塵器。

4 展望

鎳鐵回轉窯-干燥窯系統電除塵運行效果的好壞與工藝直接相關，除控制正常的窯速外，熱風爐的結構、工藝也很重要，應采用成熟可靠的結構、工藝及噴煤制度。配套的電除塵器在結構上應最大限度地適應復雜多變的工藝及煙塵性質，陰極吊掛系統可以采用隔塵裝置、微正壓熱風吹掃，在技術方向上可以嘗試自動恒溫、間隔可調、大流速主動清灰裝置，徹底解決承壓絕緣子內表面的積灰問題，保證除塵器長期可靠、經濟高效地運行。

[1] 黎在時．電除塵器的選型安裝與運行管理[M]．北京：中國電力出版社，2005．

[2] 寇向上，黃新杰．低能耗高可靠陰極吊掛清掃裝置在電除塵器上的應用研究[J]．能源與環境，2015（1）．

[3] 黃星．淺談影響燒結機頭電除塵器運行效率的主要因素[J]．中國環保產業， 2012（6）．

Analysis on Dust Removal Technology of Ferronickel Rotary Kilns-Drying Kiln System

KOU Xiang-shang, GUO Peng-fei
(Fujian Longking Environmental Protection Co., Ltd, Fujian Longyan 364000, China)

The ferronickel rotary kilns-drying kiln system and ESP form a complete set to capture smokes and dusts produced in the production process of heat stove, rotary kilns, drying kiln and hot-blast stove. The smoke properties are complicated and variable, and with the fuctuation of the working condition of technological equipment, the scope of fuctuation is obvious and the requirements for dust collector are severe. The coordination and management of the relationship between the production technology and flter running effect can ensure a complete set of production system to operate economically and effciently.

ferronickel; rotary kiln; drying kiln; hot-blast stove; electrostatic precipitator

X701

A

1006-5377（2017）01-0042-03