冬季大型風機入口結霜處理與預防

吉寶寶

摘 要： 闡述了發生在我國寒冷地區大型風機入口結霜后的處理和預防措施，分析了特殊氣候條件下風機入口結霜的原因，提出了通過采用電伴熱、加保溫、增設入口吹掃風、吸風口過濾器增加振打器等方法來防止風機入口結霜而引發的風機聯鎖停運，進而導致的加熱爐和余熱鍋爐波動等次生危害。為日后應對寒冷的北方惡劣條件，保證大型風機平穩過冬提供了一定的經驗和預防措施。

關鍵詞：風機 結霜 冬季 處理 預防

中圖分類號：TU834 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）07-0195-01

前言

隨著社會的發展和科學技術的進步，以及人們生活水平的不斷改善和工業化進程的加速，大型風機以其流量大、效率高、調節維護方便、通風效果好、抗腐蝕性強、安全可靠等優勢在各化工企業中得到廣泛應用，其中神華煤直接液化項目中就多處使用了大型風機。

我國北方地區冬季時間長，室內外溫差較大，值得重視的是，一些大型風機入口處溫度也隨著室外的溫度逐漸降低，產生冷凝水，當溫度進一步降低時會產生結霜的現象，從而影響系統的正常運行。然而地處內蒙古西部鄂爾多斯高原的神華煤直接液化項目正經受著北方嚴寒和特有氣候條件的嚴峻考驗，氣候條件屬于自然因素，人為難以控制，應對大型風機入口結霜現象也只能從人為的角度出發，發揮主觀能動性及時做好預防和應對措施。如何在惡劣的氣候條件下積極應對，實現風機的平穩運行，保障化工生產的安穩長滿優，是值得思考的問題。立足企業生產實際，分析特殊氣候條件下風機入口結霜的原因，并根據長期的操作經驗提出應對措施對于保護風機正常運行提升經濟效益具有重要的意義。

一、現狀及結霜原因分析

1.鄂爾多斯氣候特征：鄂爾多斯高原屬北溫帶半干旱大陸性氣候區，冬夏寒暑變化大，日最高氣溫38度，日最低氣溫零下31.4度，尤其是秋冬季對生產的影響最大，秋季氣溫下降快，霜凍來臨早，無霜期短，冬季漫長寒冷，多大風。多年平均降水348.3毫米，降水多集中在7、8、9月份，占全年降水量的70%左右。多年平均蒸發量2506.3毫米，為降水量的7.2倍，以5到7月份為最大。而這些正為風機入口結霜創造了必要條件。

2.結霜形成原因：霜的形成是一種靠近地面空氣中的水蒸氣在物體上的凝華現象?？諝庵泻斜容^多的水蒸氣，還要有零度以下的物體。霧的形成則是足夠小的水蒸氣漂浮在空氣中，空氣中的水蒸氣濃度稍大時，在夜間遇到氣溫下降，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，但由于水蒸氣的濃度并不是特別大，所以這些小水滴并沒有互相聚集成大水滴，形成降雨，由于水滴很小，不會立即落到地面上，或者稍有一點上升的氣流就能托住小水滴，這樣就形成了霧。霧的形成條件，一是冷卻，二是增加水汽含量。當空氣容納的水汽達到最大限度時，就達到飽和，而氣溫越高，空氣中所能容納的水汽愈多。如果空氣中所含的水汽多于當時溫度條件下的飽和水汽量，多余的水汽就會凝結出來。

3.結霜分析：從霜霧的形成來分析風機入口結霜的過程。風機入口處于負壓狀態，當秋冬季室外溫度低于零度時，在霜霧環境中，空氣中的水汽遇到風機吸風口過濾器（消音器）冰冷的入口絲網，迅速吸附到絲網上，凝結成薄霜，很快霜越結越厚，結霜嚴重時就會影響風機的風量，最后導致風機運行故障。當環境溫度驟降，空氣中的濕度較大時，則風機入口結霜的幾率大大增加。而鄂爾多斯高原經常出現適合風機入口結霜的氣候條件。

二、結霜現象及緊急處理方法

1.風機入口結霜的現象：風機入口結霜后可能引起風機進出口壓差增大，風機出口壓力波動，風機的供風量大幅波動，現場發生喘振，電流波動或逐漸降低，間接的通過加熱爐的爐膛溫度和氧含量的變化也可加以分析判斷。

2.風機入口結霜的處理方法：風機入口結霜后可能引起風機的供風量大幅波動，發生喘振，引起軸承和葉片損壞、機殼和風道損壞等故障，風機進出口壓差增大，風機出口壓力波動，引發風機聯鎖停運，進而引起加熱爐和余熱鍋爐波動等次生危害，給生產帶來嚴重的影響。如果不及時發現及處理，勢必將造成更大的影響和破壞，對加熱爐和余熱鍋爐的平穩運行造成危害。因此要盡快處理，及時發現異常， 果斷處理，避免因鼓風機吸入量不足導致對煤漿爐火嘴正常燃燒產生影響，對裝置平穩生產造成波動，保障生產裝置平穩安全運行。因此，在霜霧天氣就要提前做好結霜的防護措施和應急預案的學習和預演，對可能的結霜情況引起足夠的重視。

目前，用到大型風機的大部分余熱回收系統如下圖所示：

如果風機入口結霜嚴重，內操可通過觀察余熱回收系統的運行參數，發現余熱回收系統中的鼓風機風量下降，鼓風機出口壓力下降，引風機入口溫度上升，加熱爐煙氣氧含量下降，外操到現場可檢查鼓風機吸風口過濾器（消音器）上結霜堵塞情況。內操將加熱爐的煙氣由余熱回收改到現場直排，外操同時將余熱鍋爐切除系統，改為現場放空，將過熱段的各等級飽和蒸汽切出系統，改為現場直排。待清除風機入口積霜，出口壓力達到正常后，將煙氣改回余熱回收，將余熱回收系統恢復正常運行。

結霜的緊急處理具體分以下兩種情況：

2.1風機入口濾網出現結霜情況，但未發生喘振

再檢查風機運行情況時發現鼓風機電流、出入口差壓出現異?，F象時，需要將風機及濾網交由設備組進行具體檢查。在發現結霜情況時應該及時對結霜情況進行清理保持與控制主操的聯系。在清理時注意防止因為清理動作過大導致風壓大幅波動。工作人員應該重點對風機進行巡檢防止發生喘振。

2.2風機入口濾網出現結霜情況，發生喘振現象

巡檢人員在對風機進行檢查時發現風機喘振現象，應該及時對喘振風機進行手動調節，迅速降低負荷。對喘振風機進行調節時，要把握恰當的風量及負壓波動，始終保持電流在正常范圍。等待風機喘振現象停止并維持一段時間后，及時對入口濾網進行清理，注意風壓、風量和爐子燃燒情況。待風機喘振現象停止后方可進行并風操作，處理過程需要迅速防止喘振現象再次發生。

三、結霜的預防

氣候條件無法改變，但我們可以做好預防和應對措施。要想霜消失，可以升華為水汽，或者融化成水。筆者在生產實踐中經過多次探索和觀察，總結歸納出一些行之有效的方法，這些方法的優點是結構簡單，投資少，見效快，在實際應用中均較為實用。比如將風機布置在室內、通過采用吸風口過濾器上增加電伴熱、增加保溫、入口吸風口過濾器增加振打器、增設入口吹掃風等方法，確保機組正常運行。

1.預防方法一：吸風口過濾器上增加電伴熱，增加自動化霜功能。此方法是利用溫度對霜霧的影響，在吸風口過濾器上增加電伴熱，使吸風口的絲網溫度升高，低溫的霜霧遇到溫度較高的絲網，即刻融化成水，霜霧沒有了在絲網上聚結的這個溫床，也就從根源上消除了結霜的可能。缺點是消耗電能，需要投資電加熱絲及開關設施。

2.預防方法二：吸風口過濾器增加振打器。此方法是在吸風口過濾器上均勻加裝氣錘或電錘，產生周期性的振動頻率，利用機械方式使聚結到絲網上的結塊振動脫落，霜氣也就無法聚集，進而達到預防目的。缺點是需要投資氣錘或電錘。

3.預防方法三：增設入口吹掃風（可選擇自吹掃），即風機入口過濾器處增加吹掃風。將界區的工業風或者引用風機出口風返回到風機吸風口處，圍成環狀，均勻開眼，對吸風口進行吹掃。

目前增設入口吹掃風來應對初期結霜效果明顯、簡單實用。

結束語

通過對各種方法的嘗試，能預防和減少北方寒冷地區對風機入口結霜而造成的次生危害，防患于未然，保障風機平穩過冬，得以正常運行。同時要從思想上足夠的重視結霜的危害，結合當地的氣候條件和特點，有針對、有預防、有重點、有措施，編制好事故預案，做好防范措施，預防因結霜而造成的生產波動。

參考文獻

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