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基夫賽特爐引風機改造

2020-11-13 07:28:58段永紅周文斌荊旭冬
山西冶金 2020年5期
關鍵詞:煙氣故障

段永紅, 周文斌, 荊旭冬

(江西銅業鉛鋅金屬有限公司, 江西 九江 332500)

江西銅業鉛鋅金屬有限公司(以下簡稱江銅)200 kt/a 鉛鋅冶煉項目是國內首個完全實現鉛鋅聯合冶煉的項目,具有礦物資源利用充分、環境污染小等優點。江銅集團公司經過考察和認證,鉛工藝引進世界最先進環保的基夫賽特爐煉鉛技術,鋅火法冶煉采用國內較成熟的沸騰爐吹煉工藝?;蛸愄貭t和沸騰爐共一個煙氣制酸系統,具有能源消耗低、SO2濃度高、轉化率高等優點;但在生產實踐過程也存在弊端,如:基夫賽特爐煙氣引風機出口經常憋壓,造成引風機房煙氣泄露,基夫賽特爐內冒正壓,引風機頻繁故障。引風機故障高已成為影響鉛鋅聯合冶煉穩定運行的瓶頸問題。

1 鉛鋅聯合冶煉生產線現狀

基夫賽特爐煙氣引風機和沸騰爐引風機分別用于控制爐內負壓,不讓爐內反應所產生的煙氣外冒污染環境,并將反應產生的煙氣送入硫酸分廠制酸,引風機是江銅重要的生產設備,工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

基夫賽特爐引風機采用200 kW 單吸入單支撐式引風機,型號F5-47No14d,全壓4000 Pa,流量85000 m3/h;沸騰爐采用550 kW 單吸入雙支撐式引風機,型號F5-47NO23F,全壓4000~4500 Pa,流量180000 m3/h。

正常生產時,需調整引風機的入口閥開度來控制爐內負壓。因沸騰爐引風機在基夫賽特爐煙氣引風機的前端,當調整沸騰爐引風機的入口閥門時,基夫賽特爐煙氣受阻,在引風機房出現大量煙氣外泄,致使風機軸封的壽命大大縮短;同時引風機運行工況頻繁發生波動,隨著基夫賽特爐連續作業,引風機故障的問題突顯,自2012年4月運行到2014年3月,更換軸承6 次,清葉輪和管道50 次,葉輪動平衡失效2 次,聯軸器故障4 次。引風機故障率高造成以下嚴重影響:

1)生產影響。排風機每次故障都將造成基夫賽特爐停爐4 h 以上,多者兩三天,嚴重影響產量、能耗等各項指標。

2)成本影響?;蛸愄貭t停爐期間為保證爐內溫度,需要點燃輔助燒嘴,每小時消耗6000 m3天然氣;排風機頻繁故障檢修,造成備件及檢修費用高。

3)操作影響。排風機房內大量煙氣外泄,給設備日常點檢造成較大困難。

4)環境影響。排風機故障導致爐內冒正壓,大量煙氣外泄,污染現場作業環境。

2 原因分析

經分析導致引風機故障主要有以下幾個方面的因素:

1)因兩大爐共用煙氣處理系統的原因導致風機運行工況復雜,出口壓力波動較大,時常處于正壓狀態,風機軸封易損壞,軸封一旦損壞,煙氣外冒,污染軸承箱的潤滑油,導致軸承使用壽命較低。

2)風機材質選型和形式有問題。葉輪和殼體薄,使用期限短,不耐酸不耐腐蝕。

3)安裝不到位。導致聯軸器和彈性柱銷非正常磨損。

3 技術改進方案

1)將引風機的吸入方式改成雙吸入雙支撐式,避免風機出口壓力波動導致煙氣泄露現象。為了使引風機在正常生產時運行穩定,在風機選型時適當增加風壓。

2)為了延長風機軸承的使用壽命,確保風機高作業率,將軸承的潤滑方式改成稀油站循環潤滑。

3)分析煙氣成分,合理選擇風機葉輪及主軸的材質,增加風機葉輪及主軸的使用壽命。

4)原風機電機功率200 kW,通過分析風機的運行頻率及電流發現此風機效率較低65%,在風機選型時,應當根據實際工況考慮節能降耗。

通過考慮以上幾方面的原因,最終確定的引風機采用雙吸入雙支撐式,型號GW6-2*29-1No.18.6F,電機功率132 kW,全壓4500 Pa,流量60000~80000 m3/h,葉輪材質采用Q390,主軸材質采用35CrMo,殼體材質采用Q345A,因此耐酸耐腐蝕,密封性好,軸承潤滑采用稀油站進行循環潤滑。

4 結論

江銅200 kt/a 鉛鋅聯合冶煉項目鉛系統引風機改造以來,基夫賽特爐引風機運行平穩,運行至今故障率未零,運行參數滿足工藝的要求;設備密封性能好,不會因另一個系統調整風量導致基夫賽特爐煙氣外泄。突破了鉛鋅聯合冶煉的瓶頸問題,實現基夫賽特爐、沸騰爐兩大爐共一煙氣處理系統的穩定運行,為鉛鋅聯合冶煉穩定順行提供有力保障,適合在同行業及類似雙系統冶煉系統中推廣。

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