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浅谈新钢烧结厂360m2烧结机

时间:2012-07-24 23:06来源:中国炼铁网 作者:刘 俊 点击:
  •     本文分析了烧结机头电除尘器灰斗结块的因素,对实践中采用的预防措施进行了总结。

    关键词  电除尘  燃烧  结块  措施

     

    1  前言

        新钢烧结厂分别于20087月、20094月建成投产两座双烟道360 m2烧结机(6号、7号机),每台烧结机机头设置两台双室四电场260 m2电除尘器对烟道废气除尘,每台电除尘器有8个电场、16个灰斗。6号烧结机在20083月至20093月期间曾发生过三次个别灰斗燃烧结块的现象,严重影响机头电除尘器的安全运行与烧结机的正常生产。本文就烧结机头电除尘器灰斗结块的因素及如何预防进行阐述。

    2  灰斗燃烧结块的因素

       1)烧结原料中有煤粉、焦粉燃料,这些燃料在烧结过程中大部分燃烧完全,但仍有一极小部分未燃烧或未完全燃烧的炭粒被烧结机台车底下的风管吸入,随烟气进入到机头电除尘器内,这些炭粒或粘附在极板上或落入灰斗内。在一定的温度条件下,有的就会发生徐燃造成灰斗结块。

       2)烧结原料中配加了铁屑或轧钢皮等含铁废料,这些含铁废料一般都含油较多,其烧结后含油成分吸入电除尘器内并形成聚集。在一定的压力和温度条件下就会发生燃烧。

       3)煤、煤气等燃料中含有焦油等高挥发分,这些物质进入电除尘器后,在一定条件下极易发生燃烧。

       4)烧结速度、台车运行速度、布料情况、点火温度等生产操作都会影响烧结废气温度。当废温高时,在机头电除尘器一般14000~17000Pa左右高负压条件下,除尘器内有些物质会发生物理、化学反应生成一些可燃的碳氢化合物。特别是粒径极细小的粉尘,其表面积大,氧化速度快,粉尘受热后会释放大量可燃气体,而且废气温度高,其粘滞性增大,其密度降低,电离效应加强,击穿电压下降,火花放电电压也下降[1],此时在电除尘器内极易发生粉尘燃烧现象。当废气温度超过180℃时,为保证设备的安全,设在大烟道尾部的冷风阀会自动打开,大量的冷空气通过大烟道进入除尘器内,催化和促进了除尘器内粉尘的燃烧。

       5)烧结烟气中含有K2ONa2O等碱性氧化物,这些物质粉尘比电阻大,达到1011~1013 Ω·cm(适合电除尘的粉尘比电阻为104~5×1010Ω·cm),且粒径细小,易粘附在极板上,随着烟气流动方向在除尘器内逐渐增加,以第三、四电场含量为最多(见表1)。

    1  电除尘器各电场灰斗灰尘化验成分, %

     

    这些比电阻高的粉尘,在到达极板以后不易释放其所带的电荷,使粉尘层与极板之间形成电场,产生反电晕放电,在反电晕放电过程中会有火花放电,因此便形成了火源。而在电除尘器内部存在着可燃气体、炭末等可燃物,除尘器本体的漏风及在大烟道冷风阀打开的情况下除尘器内部便存在着一定的含氧量,于是粉尘就可能燃烧。比电阻高的粉尘一方面极易产生反电晕产生火花,另一方面又由于其粘度大不易脱落不易排出,从而为燃烧提供了可燃物。从6号烧结机机头电除尘器的生产情况来看,粉尘燃烧结块也主要集中在第三、四电场,第三、四电场中细粉尘和气溶胶比第一、二电场多是主要因素。另外,燃烧结块的现象只发生对烧结机台车中段抽烟的左侧电除尘器内,而负责对烧结机台车头、尾部抽烟的右侧电除尘器则投产来从未发生过粉尘燃烧结块的现象,这与烧结过程主要集中在烧结中部、左侧废气温度高(一般比右侧高10~20℃)有关。从表(1)也可看到同处第三电场,左侧电除尘器灰K2ONa2O的含量就明显高于右侧电除尘器。

    3  预防灰斗结块的措施

       1)严格控制含油铁料在原料中的配加份额,一般控制在≤4%,定期检测其含油量。

       2)尽量使用低挥发分煤(含挥发分≤10~12%,焦油≤1.1%),同时考虑煤中焦油及碳氢化合物的含量。

       3)严格烧结工艺纪律,稳定操作,避免烧结过程的大起大落,加强除尘器的密封性。

       4)根据电除尘器的收灰量制定合理的放灰制度。我们经过摸索制定了一套常规每四小时放灰一次与特殊情况(烧结机开停机、废温高等)下重点放灰的放灰制度。虽然密集放灰能防止灰斗内粉尘的富集,但设备的频繁运行不仅会造成刮板拉链机、斗提机等设备的磨损加快以致故障频发增加维修费用,而且设备大部分时间处于空转,产生了极大的浪费,同时也增加了操作人员的劳动强度,其操作没有重点性与针对性,操作的执行也将大打折扣,而且当废气温度过高等特殊情况出现在二次放灰间隙时,就会极易造成电场内粉尘的燃烧。

       5)当大烟道废气温度达180℃时,除尘工要联系烧结主控工稳定生产逐步降温,并立即将除尘放灰系统启动,防止废温高导致除尘器内灰尘着火燃烧结块。废温至195℃时要将抽风机风门适当关小,放灰系统继续运行至烧结稳定再停止。

       6)由于故障等原因烧结机临时停机抽风机风门全关的情况下,要充分利用除尘器内负压为零的机会立即将除尘器内自动振打方式(周期性的)改为手动方式(连续性),停电场高压,以使除尘器内极板、极线上粘附性强、比电阻高的粉尘脱落至在灰斗并最终排出。这样可基本解决粉尘富集极板的问题。同时也可防止粉尘在除尘器内的燃烧。烧结机恢复生产后,仍要将放灰系统开启十五分钟左右,以防风管负压突然增大将烧结机台车上未燃尽的颗粒吸入除尘器内造成燃烧。

       7)针对烟气黏度大、粉尘粒度细、黏附性强和比电阻高的情况,特别是含碱性氧化物较多的第三、四电场,我们适当减少了阳极振打停振时间,制定了一个合理的振打制度。同时在上位机实施定期振打时停高压、停振时投高压的控制方式,以防止极板严重积灰。

       8)对左侧电除尘器灰斗进行定时测温监控和拔风检查,以期早发现、早处置粉尘燃烧结块的现象,防止灰斗结块堵死、电场停止运行事情的发生。

       9)电除尘器停机检修时,将除尘器自动振打方式改为手动方式运行一定的时间,将极板、极线、灰斗内的灰清除干净。检查除尘器振打系统使其保证完好。检修完成烧结机开机2~3个小时机头除尘放灰系统要多次启动,以防开机初期不稳定造成火星、湿料的吸入以致在灰斗内燃烧结块。

       10)有资料表明,电除尘器灰中含K2ONa2O碱性氧化物达到11%时,电除尘器灰斗就容易发生燃烧结块的现象 [2] 。从表(1)我们可以清楚看到第二、三、四电场灰K2ONa2O的含量远远超过11%,而且TFe少。因此,我们将机头除尘灰运出处理,不返回烧结循环,以保证进入电除尘器的粉尘不含有过多的轻细粉尘。

    4  结语

    烧结机头电除尘器灰斗燃烧结块是一个较为普遍的现象,其原因是多方面的,也较为复杂,但只要周全考虑重视每一个因素,实行针对性的有效措施,特别是充分重视左侧电除尘器及第三、四电场,就不难攻克灰斗燃烧结块的“顽症”。新钢烧结厂自从对360m2烧结机机头电除尘器实行针对性措施后,6号机头电除尘器已安全运行一年(自20094月份起),7号机20094月投产以来还未出现过灰斗结块现象,效果非常明显。

    5  参考文献

    [1]  张殿印、张学义. 除尘技术手册[M],北京冶金工业出版社,2003.

    [2]  易宁. 浅谈提高烧结厂机头电除尘器的除尘效率[J],烧结球团,20082.

     

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