水泥磨袋除塵器結露原因及解決辦法
1 結露實例簡介
1 . 1 高溫型實例
某廠φ 4.5m × l2.96m 水泥磨為帶旋風式選粉機的圈流磨,磨尾采用扁袋式除塵器除塵。磨系統(tǒng)置身室內,磨房與外界的空氣對流偏弱,系統(tǒng)漏風量低,廢氣處理系統(tǒng)沒有外保溫。
生產中發(fā)現:袋除塵器進出口壓差大;出磨水泥溫度最高達 170℃ ( 設計上限為 120℃ ) ;磨機進料口負壓沒有保證,時常因陣發(fā)性正壓而往外冒灰。停磨檢查發(fā)現:磨出口篦縫幾乎全部被水泥糊?。槐獯Y露堵塞嚴重。系統(tǒng)通風阻力大,削弱了磨內的風冷作用,加之熟料入磨溫度高,天熱時磨尾中空軸高溫報警頻繁, —天之中往往只能在 0 點到 1l 點時間段開磨,其余時間因氣溫高不得不停磨冷卻。后來對袋除塵器擴容改造,嚴堵冷風漏入,改用憎水材料作濾袋,停用磨頭噴水,才通過考核驗收。其后的一次熱工測試結果:臺時產量 120t/h ;入磨熟料溫度 110 ℃ ;磨頭靜壓—15 ~ 20Pa ;停用磨頭噴水;袋除塵器入口溫度 120℃ ,出口92℃ ,標況出口風量 9882m3/h ;出磨水泥溫度 140℃ ,磨尾廢氣溫度 127℃ ,風量為12480m3/h ;水泥成品溫度116℃ ;磨尾筒體外殼120℃ 。生產一直靠經常換濾袋來維持。
1.2 低溫型實例
T 廠φ 3m × llm 水泥磨同樣為帶旋風式選粉機的圈流磨,采用氣箱式袋除塵器。熟料外購,入磨熟料冬季同大氣溫度相當,而夏季略高 15 ℃ ,磨廢氣處理系統(tǒng)無外保溫層。磨房為半敞開式,室內外溫度大體相同。正常運行中廢氣排放溫度最低到 18 ℃ 。冬春季節(jié),袋除塵器經常糊袋,排風機電流由正常時的 75A 以上降至 60A 以下;磨入口皮帶機機頭罩內風速大約由 0.5m / s 降至 0.2m / s 。磨運行時檢查袋除塵器頂部殼體,發(fā)現箱室殼體溫度已同大氣溫度相當,打開氣箱上蓋,凈空氣室四壁多處見水,蓋板里側濕成一片;局部地方濾袋之間幾乎被潮濕水泥粉塵填滿;濾袋因水泥結硬極難抽出清掃;抽出濾袋后發(fā)現整條袋外表均為濕灰覆蓋,呈漿狀或結硬狀態(tài),袋底多為硬殼;靠近外殼的濾袋因溫度低,結露堵塞更嚴重,尤以邊角為甚。
2 原因分析
2 . 1 停磨和結露
對于廢氣高溫型的 N 廠來說,其磨內水分主要是來自物料帶入和磨頭噴水。該廠礦渣、石膏兩者入磨平均水分為 8 %,則帶入磨內的水量達 1 . 517t / h ,磨頭噴水量為 1 . 500t / h ,兩項水分合計為 3 . 017t / h 。由于出磨水泥溫度高 ( 140 ℃ ) ,使空氣入磨水分和水泥帶走水分相抵消,則 3 . 017t / h 水分全部投人到 92 ℃ 的廢氣中。取標況下袋除塵器出口風量 9882m3 / h ,則濕氣體含濕量為 305g / m3 。查表得相應的露點為 75 ℃ 。如維持其它條件不變,僅作入磨噴水停用的變動,則相應的露點為 59 ℃ 。按國內外通常的要求,袋除塵器露點設計值取 60 ~ 70 ℃ ,兩者均大體符合要求。
在廢氣排放溫度 92 ℃ 的條件下,除塵器造成結露糊袋的原因是:
停磨之初磨內尚熱,殘留水分不斷蒸發(fā),而排風機已停,風量極低,因此極易結露。停機后全系統(tǒng)在降溫,袋除塵器位處最后端,本身熱容量不大。眾多廠使用的氣箱式袋除塵器相對體積大、降溫面積多,原本溫度最低加上降溫快,易達露點。另外,濾袋對氣流中的微小水滴 ( 水霧 ) 有全過濾的“攔截”作用,使水分在此集中析出;如果遇上從喂料到排風機全線聯鎖跳?;蛘咄A贤K畷r間提前量不足而排風機停機過早,磨內水分比正常停磨時多;或者噴水霧化不良,水分蒸發(fā)滯后,均將使結露加劇。尤其是冬天,降溫快、降幅大,到露點之下就析出水分。設露點為 80 ℃ ,標況下飽和含濕量為 716g / m3 干氣,降至 10 ℃ 時為 9 . 8g / m3 干氣,其析出水量約為 706g / m3 干氣,而降至 60 ℃ 時飽和含濕量為 196g / m3 干氣,降至 30 ℃ 為 35 . 1g / m3 干氣,即降溫越多,析水越徹底。因此,對于沒有外保溫層的袋除塵器,冬季結露特別敏感。停磨久,開磨后的升溫期脫離露點有—個過程,如遇操作不當,濾袋結露在開磨初期仍有可能。
停磨降溫對結露的影響可以通過入磨總水量、通風量、溫度來粗算粗估,但做到詳細準確比較困難,因為蒸發(fā)滯后的水量難以確定,只能由經驗積累得操作要領。
綜上所述,停磨帶來的負面影響,在低溫廢氣型同樣存在。
2 . 2 磨內通風量
磨內通風量是粉磨過程中十分重要的操作參數。一臺磨機在特定條件下有其最佳的磨內通風量范圍,而最佳風量范圍的取值分歧頗大?;舻掳嗫丝鐕菊J為:磨凈空通風面積圈流磨風速應為 1 . 0 ~ 2 . Om / s ;磨直徑較大的,風量可低些,如φ 4 . 8m 磨機為 0 . 45m3 / kg 水泥,而φ 3 . 2m 磨機為 0 . 9m3 / kg 水泥。 Lude 推薦多倉磨為 0 . 3m3 / kg 水泥。也有人提議:為加強通風,取 0 . 40 ~ 1 . 20m3 / kg 水泥。 N 廠標定數據,磨內風速為 0 . 3hn / s ,相當于 0 . 10m3 / kg 水泥。風量明顯偏低,具后果在入磨水分一定的條件下露點大幅度上升。依前述數據條件,如果入磨水分不變,將風量提高到測試值的 4 倍,則露點由 75 ℃ 降為 45 ℃ 。以標準大氣壓條件計算,前者比后者含濕量多 232g / m3 濕空氣,而露點 45 ℃ 時的飽和含濕量只有 76g / m3 濕空氣。因此,解決結露的一個有效途徑就是增大磨內通風量。華新水泥廠φ 2 . 7m × 4m 二級水泥磨,磨內噴水后發(fā)現風管、袋除塵器有少量水汽凝結使水泥結成粗粒,將通風量從原來的 2000 ~ 2 500m3 / h 增至 4000m3 / h ,結粗?,F象消失。
磨內通風量靠廢氣排風機來維持。由于磨后至排風機前沿途有一連串漏風點,各漏風點稍微放松堵漏,磨內通風量就大受影響。
2 . 3 溫度變化
近幾年國內粉磨站漸多,熟料溫度同大氣溫度相差無幾,廢氣溫度低,特別容易結露,顯示出對入磨總水分變化十分敏感。
關于袋除塵器沒計露點取值問題,通常國內外都將其定在 60 ~ 70 ℃ 。粉磨站的實踐證明難以達到這樣高的溫度。因為出磨廢氣溫度僅 70 ℃ 左右,經過管道,外加冷風摻入,到袋除塵器溫度已在 60 %以下。另外,前面對高溫型廢氣結露的討淪,也充分暴露其局限性,實用意義不大。因此還需重新摸索控制指標及設計數據。
3 解決辦法
1) 定期檢查入磨物料總水分,密切關注熟料、石灰石、石膏等入磨物料淋雨受潮情況,注意天氣帶來的影響。一旦發(fā)現變化較大應采取補救措施。如 T 廠將聯合儲庫漏雨作徹底處理,保證進廠石灰石、石膏、濕礦渣不因漏雨而增加水分,控制入磨石灰石水分≤ 1 %、石膏水分≤ 3 %。嚴格控制礦渣入磨水分,嚴禁濕渣直放。在聯合儲庫濕礦渣堆放場地開設排水溝,盡快減少濕礦渣原始水分。在控制指標制定時,可冬夏有別。
低溫多雨時節(jié)在質量許可的前提條件下調整各混合材的比例,以降低入磨總水分。例如可用粉煤灰替代部分礦渣。
2) 適當加大磨內通風量,摸索最佳風量范圍。操作巡檢時將磨頭負壓列入必檢項目。
一倉研磨體填充量要適宜,避免影響中空軸部位的通風面積。篦縫堵塞要及時清理,禁止混合材中混有鐵渣之類物質入磨,以避免堵塞篦縫。要維持磨內通風能力穩(wěn)定在良好水平;—旦有變化,仍可由排風機抽力來調整維持磨內最佳通風量,如 T 廠訂購了不易堵篦縫的隔倉板及出料篦板,穩(wěn)定通風面積。
3) 濾袋清掃用風風壓維持在 0.5MPa 以上,要求油水分離,氣包要及時放水。
經常檢查袋除塵器內部風路開閉、控制清掃用風等。檢查濾袋堵塞程度,發(fā)現輕度堵塞,要及時抽出干燥、拍打清堵。保證通風能力維持正常,避免堵塞仍繼續(xù)運轉形成惡性循環(huán)。
4) 對廢氣處理系統(tǒng)漏風進行經常性檢查,實施全面堵漏,對出磨廢氣系統(tǒng)進行必要的外保溫。
5) 做好生產調度工作,在入磨水分偏大時盡可能連續(xù)運轉,減少停磨次數及停磨時間;停磨盡量躲開后半夜及上午等氣溫低的時段,低溫季節(jié)要尤其注意。
6) 低溫季節(jié)冷磨開機,盡量避免溫升期物料過大水分入磨;要注意控制加料速度;圈流磨可加大回粉量提升磨內風溫。
停磨前盡可能適當延長止料時間,及早對高水分含量的混合材止料,停磨后適當延長磨內排風時間,同時做好磨體轉置。
7) 配備磨內噴水的磨機,要保證霧化良好。停磨前提前一刻鐘停水。避免水分蒸發(fā)滯后對濾袋帶來不良影響。
通過采取上述措施, T 廠將冬季入磨總水分控制在 0.5%以下,在石灰石摻量達 5 .8%時水泥燒失量內控指標合格率達 100%;磨廢氣排風機風溫比以前提高了 7 ℃ 以上,最低為 25 ℃ ,且波動幅度減??;袋除塵器通風阻力能長期維持穩(wěn)定。
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