干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)常見故障及改進

孫志明

（湖北中平鄂鋼聯(lián)合焦化有限責任公司，鄂州 436000）

1 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)構(gòu)造及運行管理

干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)主要是基于惰性氣體與紅熱焦炭能在干熄爐中直接進行熱交換這一原理來進行相應(yīng)的排灰除塵操作，從而達到工業(yè)生產(chǎn)目的。一次除塵下面叉形溜槽連接的焦粉冷卻套管順利排出焦粉，是判斷除塵裝置工作正常的主要標志之一。系統(tǒng)除塵過程是大顆粒紅焦粉（600～800℃）通過叉形溜槽進入焦粉冷卻套管，經(jīng)內(nèi)外冷卻套冷卻后通過排灰格式閥排至儲灰斗[1]。

系統(tǒng)中的一次除塵器屬于重力沉降槽式除塵裝置，該裝置可對藏于循環(huán)氣體中的粗粒焦粉進行過濾、攔截與處理，從而減少粗粒焦粉對鍋爐爐管的沖刷磨損，降低爐管出現(xiàn)破損等風(fēng)險。該裝置的外殼多為鋼材材質(zhì)，且為了裝置能更好地發(fā)揮功能作用，在裝置外殼上還增設(shè)有托磚板。當系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，安裝于一次除塵器上的壓力測量裝置、溫度測量裝置等將實時、動態(tài)收集各項信息，設(shè)在裝置下部的帶水由專門的輸送設(shè)備將其收集在灰斗內(nèi)，以備外運。干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)的具體構(gòu)造以及運行過程如圖1所示。

圖1 鄂鋼焦化干熄焦循環(huán)氣體工藝流程圖

2 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)常見故障與具體原因

2.1 存在問題

干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)在運行過程中常出現(xiàn)各類故障，其中最常見的故障是套管排灰不及時、不徹底，導(dǎo)致相關(guān)生產(chǎn)活動受到影響。對于此類故障，要及時找到故障產(chǎn)生原因并采取針對性的解決措施，以保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定、高效率運行。

2.2 原因分析

首先，系統(tǒng)密封性能下降。干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)中，冷卻套管下排灰格式閥法蘭以及上部方法蘭均采用的是普通盤根。普通盤根的特點是易受高溫影響而出現(xiàn)干枯現(xiàn)象。而當盤根的性能質(zhì)量發(fā)生變化后，該部位的密封性能也將大大下降，在此情況下，空氣將進入系統(tǒng)并導(dǎo)致焦粉燒結(jié)成塊，最終造成系統(tǒng)排灰不暢[2]。

其次，套管漏水。研究表明，系統(tǒng)排灰不暢也有可能是由套管漏水引起。在系統(tǒng)運行過程中，若相關(guān)部件的焊接縫性能質(zhì)量下降，出現(xiàn)滲漏問題，則系統(tǒng)的排灰功能也會受到影響，造成系統(tǒng)排灰不及時、不徹底。引起系統(tǒng)內(nèi)套管出現(xiàn)漏水問題的主要原因有：溫度驟然變化導(dǎo)致焊口發(fā)生熱脹冷縮反應(yīng)，多次的熱脹冷縮反應(yīng)后焊口出現(xiàn)疲勞性損傷，最終造成焊口開裂。除此之外，系統(tǒng)當前使用的是DN25mm管道，這類管道的耐高溫性能不強，若管道內(nèi)冷卻水不足，就會導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)變化，并最終引發(fā)漏水問題。除材料因素外，套管漏水也會與加工工藝有關(guān)。如系統(tǒng)采用的加工工藝是先使用氣割技術(shù)將內(nèi)套無縫鋼管從中間剖開，之后在于內(nèi)部焊上隔板。這樣的加工工藝使內(nèi)套被分成兩部分，同時也讓內(nèi)套鋼管上多了兩條焊縫，從而增加了套管出現(xiàn)漏水問題的概率[3]。

最后，當前系統(tǒng)中使用的是普通的鋼板，鋼板厚度約6mm，將這類型的鋼板進行卷制焊接形成內(nèi)外套。普通鋼板的耐磨性差，在長時期受到焦粉的沖刷磨損后就會出現(xiàn)泄露問題。

3 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)故障改進措施

3.1 提高密封的可靠性

在保證冷卻套管安裝要求的前提下，將法蘭平面進行校平處理，并且將法蘭密封處盤根改為耐高溫含鋯陶瓷纖維布耐高溫1100℃，保障在高溫焦粉長時間灼燒下，仍能保持良好的密封性能[4]。研究與實踐證明，提升裝置密封性是提升系統(tǒng)預(yù)防與抵抗故障能力的重要措施。

3.2 改進材料與工藝

導(dǎo)致系統(tǒng)排灰故障頻發(fā)的一大重要原因是材料性能質(zhì)量差以及制作工藝不過關(guān)，要想最大程度減少或避免故障的發(fā)生，就需要對材料以及工藝進行優(yōu)化改進。首先，在材料方面，應(yīng)嚴格按照國家、行業(yè)相關(guān)要求選擇耐磨性、耐溫性良好的材料，從根本上提升系統(tǒng)質(zhì)量，降低故障發(fā)生概率。在制作過程中要對材料做全面、詳細的檢查，確保不將劣質(zhì)材料應(yīng)用到系統(tǒng)中，從而保證系統(tǒng)性能質(zhì)量良好。具體如選用10mm厚度的材料，選用無縫鋼管等，防止鋼管在運行過程中出現(xiàn)滲漏問題。其次，在工藝方面，在制作套管時可將冷卻套管的內(nèi)環(huán)角焊縫改為上外側(cè)環(huán)焊縫，實現(xiàn)內(nèi)筒壁上下一體，減少套管受到的沖刷與磨損。同時，也可在水管、焊縫處采取相應(yīng)的防護措施，如涂澆注料、焊防磨板等，以此減少磨損與破壞，防止出現(xiàn)滲漏問題，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)故障的有效解決[5]。此外，也可在系統(tǒng)內(nèi)安裝高溫料位計，依據(jù)高料位信號作為開啟下部排灰格式閥先決條件，并依據(jù)進入中間灰倉的焦粉的溫度不高于60℃作為必要條件，杜絕了套管排空現(xiàn)象，防止上部環(huán)焊縫驟冷驟熱急劇變化，這樣排出的焦粉溫度控制在6O℃以下。

3.3 改善水質(zhì)

除了對系統(tǒng)進行改造優(yōu)化外，也可對廠內(nèi)的水質(zhì)進行改善，如將冷卻循環(huán)水補水改為廠區(qū)生活水，并且定期加大水流對焦粉冷卻套管內(nèi)外套進行沖洗排污。以此優(yōu)化系統(tǒng)運行狀態(tài)，延長系統(tǒng)使用年限，降低系統(tǒng)故障發(fā)生頻率與次數(shù)。

3.4 改進焦粉冷卻套管制作工藝

為最大程度降低故障出現(xiàn)概率，可采用氬弧焊打底的技術(shù)對焦粉冷卻套管進行處理，通過對這一技術(shù)的使用提升套管焊縫根部的平整度，提升套管性能質(zhì)量，且為最大程度減少或避免故障的發(fā)生，在完成套管焊接處理后要及時采用超聲波探傷技術(shù)對焊縫進行檢查，確保不存在質(zhì)量隱患。完成超聲波探傷檢查后還需進行水壓試驗，要保證套管的承壓性能良好。

4 干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)改進效果分析

在未優(yōu)化改善系統(tǒng)之前，系統(tǒng)運行狀態(tài)不是十分良好，系統(tǒng)排灰速度不快且排灰量不大，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)要求。并且系統(tǒng)在運行過程中也經(jīng)常出現(xiàn)一些比較嚴重的故障與問題，如鋼管本體破裂、焊縫開裂、套管內(nèi)經(jīng)常放空等。這些問題不僅影響到正常的生產(chǎn)活動，也使周邊環(huán)境以及相關(guān)人員的安全受到嚴重威脅。

在分析系統(tǒng)故障并改進后，系統(tǒng)運行狀態(tài)大大改善，運行效率顯著提升，為工業(yè)生產(chǎn)活動帶來了很大幫助。例如，系統(tǒng)改進后排灰順暢，且整個排灰過程由PLC控制，這樣就大大減少了職工的工作量，減輕了他們的勞動強度。循環(huán)氣體的除塵效果大大提高，設(shè)備運行率得到了提升，減少了對干熄焦鍋爐爐管的磨損。總的來說，改進后，系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率降低，檢修次數(shù)也減少，這也為企業(yè)節(jié)省了一大筆開銷，讓企業(yè)有了更大的盈利空間。

5 結(jié)語

在有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)中，干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，因此對于系統(tǒng)故障問題一定要高度重視。要能通過嚴密的檢查與分析準確掌握故障類型、故障原因與故障影響，在此基礎(chǔ)上采取針對性改進措施有效提升系統(tǒng)性能，最大程度減少或避免故障的發(fā)生，保障干熄焦一次除塵排灰系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。