蒸汽干燥收塵刮板異常含水分析及解決

張文強，牛海濤，蔡旭祥

（金冠銅業分公司，安徽 銅陵 244000）

刮板機是埋刮板輸送機的簡稱，埋刮板輸送機通過刮板鏈條讓放置在鏈條上面的物料運送到指定的地點，是目前使用率較高的一種運輸設備[1]，如圖1所示，金冠銅業干燥收塵系統主要由布袋、提升閥、脈沖閥、收塵刮板、中間倉、收塵風機等組成。干燥布袋收塵刮板的作用是輸送從干燥布袋收集落下的高溫干礦，前期刮板材質為普通碳鋼。在運行2年后發現刮板內物料異常含水，含水量很大，刮板側壁粘接4cm厚潮濕泥巴狀物料，造成殼體腐蝕，隔板腐蝕、拖鏈器固定腐蝕等造成刮板機故障率高。

圖1 干燥收塵系統圖

1 故障可能原因分析

針對蒸汽干燥收塵刮板機內部異常含水問題，因布袋收塵收集的是來自蒸汽干燥機溫度達120°的高溫含水塵氣，當環境溫度達到高溫含水塵氣的露點時，會產生大量液態水，我們對收塵系統進行詳細分析，造成異含水的可能原因有以下幾點。

1.1 干燥機盤管漏氣

目前國內1臺干燥機內部均靠45片內部通中壓蒸汽的盤管進行干燥，正常情況下布袋入口溫度一般較易控制在120°～130°，但在干燥機內部盤管被物料磨通且漏氣時，塵氣中含水量很大，布袋入口溫度只有90°～110°，導致布袋溫度下降，含水量較大的塵氣在布袋能夠輕易冷凝出大量的水分流入刮板，但是我們多次對盤管進行檢查對比，發現在盤管完好與漏氣的情況下刮板內含水量變化量較小，因此盤管漏氣是故障的次要原因。

1.2 布袋收塵器殼體保溫

1套干燥布袋收塵器主要由凈氣室、過濾室、灰斗、過濾單元（布袋、骨架）、清灰系統和排灰機構等部分組成。由于塵氣溫度較高，保溫棉外部有輔助蒸汽（蒸汽溫度100°以上）加熱管線，以保證布袋殼體外壁溫度較高，防止塵氣遇到溫度較低的布袋殼體冷凝；檢查發現殼體伴熱管線使用正常，所有蒸汽管線外壁溫度都達到一百多度，符合使用要求，灰斗處保溫棉使用正常。因此殼體保溫也是此故障的次要原因[2]。

1.3 布袋收塵器殼體腐蝕

高溫含塵氣體由進風口進入箱體，塵氣中部分的大顆粒粉塵受慣性力和重力作用在灰斗處分離出來，直接落入灰斗底部。殘留含塵氣體通過灰斗后進入中箱體的濾袋過濾區，氣體穿過濾袋，大部分粉塵被阻留在濾袋外表面，凈化后的氣體經濾袋口進入上箱體后，再由出風口排出，因此布袋內部長期處于負壓狀態，在干燥布袋收塵殼體有密封不嚴的情況下，空氣將被吸入布袋中，當高溫的塵氣遇到溫度低的便形成鋒面，水便會冷卻凝結，產生大量液態水汽，粘附在布袋中的內壁上，掉落刮板內部。我們將布袋收塵中的保溫棉打開后發現，布袋收塵器殼體腐蝕嚴重，殼體大面積腐蝕，大部分殼體壁厚不到1mm，內部將16個氣室隔絕的殼體也全部腐蝕，內部各個氣室密封效果很差導致脈沖閥在工作清灰時，清灰效果差。而殼體腐蝕的原因主要為：①原布袋收塵器箱體及內部隔板采用碳鋼材質，容易腐蝕；②殼體加熱保溫效果不佳，長期在露點溫度以下運行[3]。

1.4 蒸汽干燥出口管

蒸汽干燥出口管連接收塵布袋和蒸汽干燥排風機，出口管水平設計與收塵布袋相連。

因此處溫度較布袋內部溫度低，使得當來自蒸汽干燥機內部含大量水蒸汽的氣流經過布袋收塵到出口管時，在此出口管上會冷凝成水，能流入布袋進入刮板。也是可能造成刮板內部含水的可能之一。

1.5 提升閥

如圖1布袋收塵器工作簡圖所示，布袋提升閥的位置在布袋出口，隨著塵氣經過布袋過濾，濾袋上的粉塵層不斷積厚，收塵器系統的阻力不斷上升，當設備阻力上升到設定值時或者達到設定時間值時，清灰裝置開始進行清灰。各室清灰依次進行，從第一室清灰開始至下一次清灰開始為一個清灰周期。當圖中標注提升閥損壞無法提升時（曾有一段時間提升閥連桿斷裂幾次），使得來自蒸汽干燥大窯含大量水蒸汽的氣流不經過排風機排除而直接進入刮板，而導致刮內壁板含水腐蝕，且提升閥故障對收塵系統的危害更為巨大。因此提升閥故障也是影響刮板含水的一個因素。

1.6 平衡管的堵死

干礦倉與蒸汽干燥下料斗之間有一根平衡管，使其作用是連通干礦倉及下料斗，保證干礦倉內部與下料斗一致都為微負壓，但是當平衡管堵死時，在下料斗一直下料時，干礦倉內部將形成較大的正壓，致使高溫空氣進入刮板機內部，在刮板機機殼壁上冷凝成水，刮板下料管道也粘接嚴重。

1.7 刮板漏風及保溫不佳

在布袋刮板機保溫不當的情況下，此種情況與布袋收塵保溫不佳情況一樣，高溫塵氣會在刮板機內部冷凝出水分；由于刮板機內部與中間倉時連通的，刮板機內部也為負壓，當刮板機殼體密封不嚴時，冷空氣會被吸入刮板機內部冷凝成水，后期對刮板機重新密封，保溫重新包裝，但是效果不佳，因此刮板機密封不是主要影響因素。

2 處理辦法及總結

刮板機作為一類適應性強、物料運輸便利的連續運輸裝置，由于輸送量大、能耗低的優點，被廣泛應用于粉狀物料的輸送中。降低由于刮板機故障引起的經濟效益損失是我們的目的所在[4]。

首先，系統內部水的來源一定為冷凝產生，其他已沒有水的來源，我們對刮板機保溫密封，平衡管、提升閥、出口管等都進行了檢查，更換確保正常，雖有好轉但效果都不大，前期對收塵器殼體進行檢查，已發現殼體腐蝕，及保溫不佳吸冷風的情況，后期利用大修時間對布袋進行重新更換改造，刮板內部含水問題最終得以有效控制。

因此刮板機含水問題主要為布袋收塵器腐蝕造成，針對腐蝕的原因我們對收塵器的材質由普通碳鋼更換為不銹鋼，殼體保溫將箱體保溫伴管與灰斗保溫伴管采用串聯連接，共分6組并聯，在其保溫伴管入口處新增6個閥組，包含蒸汽調節閥及截止閥。出口設置溫度測點，通過測點溫度由PLC控制調節閥開度，來保證箱體的運行溫度。17年使用至今未發現任何異常情況。