張仲勛， 李 嚴(yán)
（大冶特殊鋼有限公司， 湖北 黃石 435000）
摘 要：針對(duì)大冶特鋼 220 m2 主抽風(fēng)機(jī)存在頻繁喘振、工況參數(shù)異常等問(wèn)題，分析其喘振原因?yàn)橹鳠煹涝O(shè)計(jì)缺陷，煙氣治理煙道與燒結(jié)煙道負(fù)壓不匹配，燒結(jié)生產(chǎn)操作存在缺陷等，并針對(duì)性采取了優(yōu)化煙道設(shè)計(jì)、嚴(yán)格控制煙道壓差、減少人為誤操作等改進(jìn)措施。設(shè)備改進(jìn)后，工況條件下峰值電流有所上升，平均工況風(fēng)量分別提升了18.5%和 19.9%，喘振次數(shù)頻次明顯減少，有效提升了燒結(jié)機(jī)的穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)喘振；負(fù)壓匹配；峰值電流
燒結(jié)脫硫主要通過(guò)主抽風(fēng)機(jī)引出煙氣，經(jīng)脫硫裝置再進(jìn)入主煙囪。因此主抽風(fēng)機(jī)及管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要，而主抽風(fēng)機(jī)喘振是影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素之一。以大冶特殊鋼有限公司 220 m2 燒結(jié)機(jī)為例，該廠(chǎng)通過(guò)優(yōu)化煙道設(shè)計(jì)、加裝均壓管道、控制壓差等方式進(jìn)行改進(jìn)，有效避免了風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象，具有一定的借鑒意義。
1 現(xiàn)場(chǎng)概況
大冶特殊鋼有限公司于 2020 年 8 月 10 日新投產(chǎn) 220 m2 燒結(jié)機(jī)，每臺(tái)燒結(jié)機(jī)設(shè)置有 20 個(gè)風(fēng)箱，沿臺(tái)車(chē)寬度方向分兩側(cè)抽風(fēng)。煙氣從主抽風(fēng)機(jī)排出后依次進(jìn)入一、二、三級(jí)脫硫塔和布袋除塵器，再經(jīng)脫硫風(fēng)機(jī)后從煙囪排出。其處理流程如圖 1 所示。
熱負(fù)荷試車(chē)后持續(xù)試生產(chǎn)半個(gè)月再開(kāi)始提產(chǎn)，但發(fā)現(xiàn)主抽風(fēng)機(jī)有喘振現(xiàn)象，且兩臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)的實(shí)時(shí)電流、負(fù)壓、風(fēng)量等工況參數(shù)均出現(xiàn)交替波動(dòng)，風(fēng)機(jī)和煙道內(nèi)存在異常響動(dòng)和間歇性振動(dòng)，直接影響著設(shè)備的安全運(yùn)行，是不可忽視的重大隱患。因此，有必要對(duì)主抽風(fēng)機(jī)喘振原因進(jìn)行分析，并針對(duì)性采取改進(jìn)措施，以保證設(shè)備可靠運(yùn)行。
2 原因分析
風(fēng)機(jī)喘振的原因主要是氣流不暢及氣流與傳動(dòng)引起共振所致，就 220 m2 燒結(jié)機(jī)而言，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)喘振主要有三個(gè)方面：主煙道設(shè)計(jì)不太合理；煙氣治理煙道與燒結(jié)煙道負(fù)壓匹配參數(shù)不一致；燒結(jié)生產(chǎn)操作存在問(wèn)題。
2.1 煙道設(shè)計(jì)缺陷
主煙道設(shè)計(jì)不太合理。2 號(hào)主抽風(fēng)機(jī)比 1 號(hào)主抽風(fēng)機(jī)煙氣管道長(zhǎng)，且多一個(gè)彎頭，而 1 號(hào)主煙氣管又以小于 45°角與 2 號(hào)主煙氣管合并，這樣就導(dǎo)致了氣流不暢。而要保證兩個(gè)煙氣壓力一致，2 號(hào)主抽風(fēng)機(jī)必須比 1 號(hào)主抽風(fēng)機(jī)出力更多一點(diǎn)（2 號(hào)電機(jī)頻率高 0.5 Hz），對(duì)生產(chǎn)控制要求也更高。生產(chǎn)時(shí)當(dāng)1 號(hào)煙氣壓力大時(shí)，2 號(hào)煙氣被憋住引起喘振；當(dāng) 2號(hào)煙氣壓力大時(shí)，1 號(hào)煙氣被憋住引起喘振。
2.2 煙道負(fù)壓不匹配
脫硫系統(tǒng)煙道與燒結(jié)煙道負(fù)壓匹配參數(shù)不一 致，正常生產(chǎn)時(shí)兩氣流間僅需 500 Pa 左右的壓差， 而實(shí)際上一直控制在 1 200~1 400 Pa，其原因是脫硫系統(tǒng)為保證循環(huán)流化床不塌，就要有一定的回補(bǔ)風(fēng)量，而在工藝上保證回風(fēng)量的方法是提高增壓風(fēng)機(jī)的頻率，這樣就導(dǎo)致了燒結(jié)與脫硫煙道結(jié)合部壓差較大，當(dāng)燒結(jié)煙氣量波動(dòng)且相對(duì)較小時(shí)，壓差隨之增加使得煙道內(nèi)形成拉風(fēng)，引起喘振。
2.3 燒結(jié)生產(chǎn)操作問(wèn)題
試生產(chǎn)過(guò)程中停機(jī)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(huì)導(dǎo)致煙氣流量改變而發(fā)生喘振。本周二早班沒(méi)有停機(jī)，生產(chǎn)正常無(wú)喘振；周三早班停機(jī)二次，引起一次喘振；周四早班停機(jī)六次，引起三次喘振。
配料除塵灰倉(cāng)下料不穩(wěn)定（設(shè)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(dòng)大，料層壓差變化大，風(fēng)量減小，從而引起喘振。
布料操作不當(dāng)，中控與看火工配合不好時(shí)，布料高度波動(dòng)和平料板積料多少都會(huì)帶來(lái)料層阻力的變化，從而引起風(fēng)量變化而導(dǎo)致喘振。
3 改進(jìn)措施
3.1 改進(jìn)煙道設(shè)計(jì)
將兩個(gè)煙道同時(shí)進(jìn)入一個(gè)主煙道，也就是兩個(gè)煙道呈三角形布置，可以減少風(fēng)機(jī)喘振頻次。在燒結(jié)機(jī)兩個(gè)主煙道上安裝一個(gè)或兩個(gè)直徑為 0.6~1.0 m的均壓管道，使兩個(gè)煙道的壓力一致，可以控制主抽風(fēng)機(jī)喘振。
3.2 嚴(yán)格控制煙道壓差
脫硫系統(tǒng)煙道與燒結(jié)煙道之間的壓差嚴(yán)格控制在 300~600 Pa，以微負(fù)壓組織生產(chǎn)。燒結(jié)料層的阻力變化主要是阻力增加，當(dāng)壓差變大時(shí)，兩煙氣的壓力也會(huì)增加，在微負(fù)壓條件下，對(duì)壓差改變的承受能力增加，可減少風(fēng)機(jī)喘振頻次。為防止脫硫系統(tǒng)塌床事故，保證回風(fēng)有一定的風(fēng)量，可以在自動(dòng)控制系統(tǒng)里面調(diào)整回風(fēng)閥門(mén)的開(kāi)度，使燒結(jié)煙道與脫硫煙道之間的微負(fù)壓達(dá) 0.6 kPa。
3.3 減少人為誤操作
為保證生產(chǎn)的持續(xù)性，盡可能減少崗位人員對(duì)皮帶機(jī)事故拉繩的誤動(dòng)引起的停機(jī)，從而有效減少混合料水分的波動(dòng)，保證料層透氣性穩(wěn)定，達(dá)到燒結(jié)煙氣量穩(wěn)定，這樣可以控制喘振。此外，還要加強(qiáng)崗位生產(chǎn)操作培訓(xùn)，特別是要提高布料水平，減少布料厚度的波動(dòng)，達(dá)到料層阻力穩(wěn)定，以此控制喘振。
此外，對(duì)除塵灰倉(cāng)給料設(shè)備進(jìn)行處理（包括生石灰倉(cāng)給料設(shè)備），有利于混合料水分的穩(wěn)定，為料層阻力穩(wěn)定創(chuàng)造條件，也可以有效控制喘振。
4 改進(jìn)效果檢驗(yàn)
設(shè)備改進(jìn)后，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了為期一周的工業(yè)性試驗(yàn)，改進(jìn)前后數(shù)據(jù)對(duì)比如表 1 所示。
由上表數(shù)據(jù)可以看出，設(shè)備改進(jìn)后，峰值電流有所上升，平均工況風(fēng)量分別提升了 18.5%和 19.9%，入口負(fù)壓無(wú)明顯變化，喘振次數(shù)頻次明顯減少。
5 結(jié)論
大冶特鋼 220 m2 主抽風(fēng)機(jī)由于主煙道設(shè)計(jì)不太合理，煙氣治理煙道與燒結(jié)煙道負(fù)壓不匹配，燒結(jié)生產(chǎn)操作存在缺陷，造成主抽風(fēng)機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)喘振。采取改進(jìn)措施后，設(shè)備工況條件下峰值電流有所上升，平均工況風(fēng)量分別提升了 18.5%和 19.9%，入口負(fù)壓無(wú)明顯變化，喘振次數(shù)頻次也明顯減少，說(shuō)明改進(jìn)措施有效避免了主抽風(fēng)機(jī)的喘振現(xiàn)象，有效提升了燒結(jié)機(jī)的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
[1] 衛(wèi)運(yùn)鋼.并聯(lián)運(yùn)行的軸流式風(fēng)機(jī)防喘振的探討[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2018（4）：81-84.
[2] 廖桃紅，何玉紅.400 m2 燒結(jié)機(jī) 1 號(hào)主抽風(fēng)機(jī)喘振探析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（6）：48-48；56.
[3] 馮宗田，曹磊，藺晶.軸流式一次風(fēng)機(jī)喘振的控制與預(yù)防[J].中國(guó)電力，2018（6）：22-25.