220 m2燒結主抽風機喘振原因分析及改進研究

張仲勛，李 嚴

（大冶特殊鋼有限公司，湖北 黃石 435000）

燒結脫硫主要通過主抽風機引出煙氣，經脫硫裝置再進入主煙囪。因此主抽風機及管路系統的設計就顯得至關重要，而主抽風機喘振是影響燒結礦產量和質量的重要因素之一。以大冶特殊鋼有限公司220 m2燒結機為例，該廠通過優化煙道設計、加裝均壓管道、控制壓差等方式進行改進，有效避免了風機喘振現象，具有一定的借鑒意義。

1 現場概況

大冶特殊鋼有限公司于2020年8月10日新投產220 m2燒結機，每臺燒結機設置有20個風箱，沿臺車寬度方向分兩側抽風。煙氣從主抽風機排出后依次進入一、二、三級脫硫塔和布袋除塵器，再經脫硫風機后從煙囪排出。其處理流程如圖1所示。

圖1 燒結機煙氣處理流程圖

熱負荷試車后持續試生產半個月再開始提產，但發現主抽風機有喘振現象，且兩臺主抽風機的實時電流、負壓、風量等工況參數均出現交替波動，風機和煙道內存在異常響動和間歇性振動，直接影響著設備的安全運行，是不可忽視的重大隱患。因此，有必要對主抽風機喘振原因進行分析，并針對性采取改進措施，以保證設備可靠運行。

2 原因分析

風機喘振的原因主要是氣流不暢及氣流與傳動引起共振所致，就220 m2燒結機而言，導致風機喘振主要有三個方面：主煙道設計不太合理；煙氣治理煙道與燒結煙道負壓匹配參數不一致；燒結生產操作存在問題。

2.1 煙道設計缺陷

主煙道設計不太合理。2號主抽風機比1號主抽風機煙氣管道長，且多一個彎頭，而1號主煙氣管又以小于45°角與2號主煙氣管合并，這樣就導致了氣流不暢。而要保證兩個煙氣壓力一致，2號主抽風機必須比1號主抽風機出力更多一點（2號電機頻率高0.5 Hz），對生產控制要求也更高。生產時當1號煙氣壓力大時，2號煙氣被憋住引起喘振；當2號煙氣壓力大時，1號煙氣被憋住引起喘振。

2.2 煙道負壓不匹配

脫硫系統煙道與燒結煙道負壓匹配參數不一致，正常生產時兩氣流間僅需500 Pa左右的壓差，而實際上一直控制在1 200~1 400 Pa，其原因是脫硫系統為保證循環流化床不塌，就要有一定的回補風量，而在工藝上保證回風量的方法是提高增壓風機的頻率，這樣就導致了燒結與脫硫煙道結合部壓差較大，當燒結煙氣量波動且相對較小時，壓差隨之增加使得煙道內形成拉風，引起喘振。

2.3 燒結生產操作問題

試生產過程中停機較頻繁，混合料頭水分不好控制，布料厚薄不一致以及料層阻力變化都會導致煙氣流量改變而發生喘振。本周二早班沒有停機，生產正常無喘振；周三早班停機二次，引起一次喘振；周四早班停機六次，引起三次喘振。

配料除塵灰倉下料不穩定（設定12 t，下料最多為20余t，下料最少不足3 t），使得混合料水分波動大，料層壓差變化大，風量減小，從而引起喘振。

布料操作不當，中控與看火工配合不好時，布料高度波動和平料板積料多少都會帶來料層阻力的變化，從而引起風量變化而導致喘振。

3 改進措施

3.1 改進煙道設計

將兩個煙道同時進入一個主煙道，也就是兩個煙道呈三角形布置，可以減少風機喘振頻次。在燒結機兩個主煙道上安裝一個或兩個直徑為0.6~1.0 m的均壓管道，使兩個煙道的壓力一致，可以控制主抽風機喘振。

3.2 嚴格控制煙道壓差

脫硫系統煙道與燒結煙道之間的壓差嚴格控制在300~600 Pa，以微負壓組織生產。燒結料層的阻力變化主要是阻力增加，當壓差變大時，兩煙氣的壓力也會增加，在微負壓條件下，對壓差改變的承受能力增加，可減少風機喘振頻次。為防止脫硫系統塌床事故，保證回風有一定的風量，可以在自動控制系統里面調整回風閥門的開度，使燒結煙道與脫硫煙道之間的微負壓達0.6 kPa。

3.3 減少人為誤操作

為保證生產的持續性，盡可能減少崗位人員對皮帶機事故拉繩的誤動引起的停機，從而有效減少混合料水分的波動，保證料層透氣性穩定，達到燒結煙氣量穩定，這樣可以控制喘振。此外，還要加強崗位生產操作培訓，特別是要提高布料水平，減少布料厚度的波動，達到料層阻力穩定，以此控制喘振。

此外，對除塵灰倉給料設備進行處理（包括生石灰倉給料設備），有利于混合料水分的穩定，為料層阻力穩定創造條件，也可以有效控制喘振。

4 改進效果檢驗

設備改進后，在現場進行了為期一周的工業性試驗，改進前后數據對比如表1所示。

表1 改進前后工況參數對比圖

由上表數據可以看出，設備改進后，峰值電流有所上升，平均工況風量分別提升了18.5%和19.9%，入口負壓無明顯變化，喘振次數頻次明顯減少。

5 結論

大冶特鋼220 m2主抽風機由于主煙道設計不太合理，煙氣治理煙道與燒結煙道負壓不匹配，燒結生產操作存在缺陷，造成主抽風機經常出現喘振。采取改進措施后，設備工況條件下峰值電流有所上升，平均工況風量分別提升了18.5%和19.9%，入口負壓無明顯變化，喘振次數頻次也明顯減少，說明改進措施有效避免了主抽風機的喘振現象，有效提升了燒結機的穩定性。