燒結(jié)余熱鍋爐蒸汽產(chǎn)量低原因分析及處理措施

馬章波

西昌鋼釩公司建有2臺(tái)360m2燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)機(jī)出來(lái)的燒結(jié)礦進(jìn)入環(huán)冷機(jī)冷卻后輸送給高爐，在環(huán)冷機(jī)內(nèi)的燒結(jié)礦與煙氣進(jìn)行熱交換，產(chǎn)生高溫?zé)犸L(fēng)，煙氣通過(guò)管道輸送到余熱爐，加熱水產(chǎn)生蒸汽，實(shí)現(xiàn)余熱回收。在運(yùn)行中，出現(xiàn)余熱爐的產(chǎn)汽量達(dá)不到設(shè)計(jì)值，余熱資源回收效率較低。

一、燒結(jié)余熱鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀

1、1#燒結(jié)余熱鍋爐運(yùn)行情況

一段煙氣溫度在370～410℃（90%時(shí)間運(yùn)行在400℃附近），二段煙氣溫度在280～320℃（90%時(shí)間運(yùn)行在310℃附近），其排煙溫度為135～145℃，循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速≦600 r/min，鍋爐產(chǎn)汽量25～35t/h。

2、2#燒結(jié)余熱鍋爐運(yùn)行情況

一段煙氣溫度在340～380℃（90%時(shí)間運(yùn)行在370℃附近），二段煙氣溫度在300～340℃（90%時(shí)間運(yùn)行在320℃附近），其排煙溫度為145～155℃，循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速≦700 r/min，鍋爐產(chǎn)汽量30～45t/h。

3、環(huán)冷機(jī)的運(yùn)行情況

1#環(huán)冷機(jī)上礦溫度420～430℃，下礦溫度80～110℃，礦產(chǎn)量500t/h。2#環(huán)冷機(jī)上礦溫度420～430℃，下礦溫度40～60℃，礦產(chǎn)量500t/h。其運(yùn)行的冷風(fēng)機(jī)為2#、3#、4#。

二、燒結(jié)余熱鍋爐產(chǎn)汽量低原因分析

1、循環(huán)風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，影響鍋爐產(chǎn)汽量。

1）1#余熱爐循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速能在850r/min以上運(yùn)行，能滿足運(yùn)行需要。

2014年12月15日15：30在現(xiàn)場(chǎng)就循環(huán)風(fēng)機(jī)的軸承振動(dòng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，轉(zhuǎn)速在780轉(zhuǎn)情況下的振動(dòng)值：

2）2#余熱爐循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速只能在750r/min以下運(yùn)行（基礎(chǔ)振動(dòng)，導(dǎo)致軸承振動(dòng)），影響產(chǎn)量。

2014年12月30日10：30在現(xiàn)場(chǎng)就循環(huán)風(fēng)機(jī)的軸承振動(dòng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，轉(zhuǎn)速在734轉(zhuǎn)情況下的振動(dòng)值：

從上表來(lái)看非驅(qū)動(dòng)端軸承、基礎(chǔ)的水平振動(dòng)較大，且二者很接近，存在共振的危險(xiǎn)，一旦振動(dòng)頻率一致將會(huì)造成共振，威脅設(shè)備安全運(yùn)行。

3）風(fēng)機(jī)振動(dòng)的另一個(gè)影響因素為葉輪磨損

循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片中間是中空的，當(dāng)葉片磨損穿孔，會(huì)造成灰集積在葉輪里，正常運(yùn)行時(shí)積灰的概率相當(dāng)，不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)不平衡，當(dāng)設(shè)備停運(yùn)各部位的灰掉出來(lái)的數(shù)量不一致，導(dǎo)致動(dòng)不平衡，所以每次運(yùn)行停下再啟動(dòng)，設(shè)備就振動(dòng)。煙氣中含灰量是循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪磨損的重要原因。

2、環(huán)冷機(jī)與煙罩密封面泄漏風(fēng)及煙道熱損失導(dǎo)致熱量回收降低，影響余熱鍋爐產(chǎn)汽量。

1）1#環(huán)冷機(jī)與煙罩密封面泄漏及1#余熱爐煙道熱損失分析

1段煙道（有2根煙道）、2段煙道從環(huán)冷機(jī)出口到余熱爐進(jìn)口煙氣閥門(mén)之間的煙道沒(méi)有保溫（煙罩高2米，寬3.4米，長(zhǎng)為16米，煙道高9米，直徑3米），余熱爐進(jìn)口煙氣閥門(mén)到余熱爐之間煙道局部保溫脫落。環(huán)冷機(jī)與煙罩密封面泄漏點(diǎn)有16處，每處長(zhǎng)1.5米，寬0.03米，泄漏量最大部位在最高溫處長(zhǎng)6米，高0.06米。

2014年12月24日10：20在現(xiàn)場(chǎng)就環(huán)冷機(jī)煙罩及煙道的散熱情況進(jìn)行實(shí)測(cè)（表面溫度），具體情況見(jiàn)下圖：

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，內(nèi)壁溫度比外壁溫度高30～50℃，據(jù)此對(duì)煙氣溫度做修正（此處按50℃計(jì)算，焓的單位KJ/m3，溫度的單位℃），按排煙溫度147℃，煙氣的焓值，各部位的溫度做散熱計(jì)算，環(huán)冷風(fēng)機(jī)煙罩及煙氣管道未保溫將導(dǎo)致單位體積煙氣損失熱量67.3KJ/m3，損失率達(dá)13.76%。從設(shè)計(jì)數(shù)值余熱鍋爐的煙氣量為880000 Nm3/h，在正常運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在830轉(zhuǎn)，其風(fēng)量應(yīng)在600000 Nm3/h左右，由此計(jì)算損失的熱量為600000*67.3=40.28GJ。

2）2#環(huán)冷機(jī)與煙罩密封面泄漏及2#余熱爐煙道熱損失分析

1段煙道（有2根煙道）、2段煙道從環(huán)冷機(jī)出口到余熱爐進(jìn)口煙氣閥門(mén)之間的煙道沒(méi)有保溫（煙罩高2米，寬3.4米，長(zhǎng)為16米，煙道高9米，直徑3米），余熱爐進(jìn)口煙氣閥門(mén)到余熱爐之間煙道局部保溫脫落。環(huán)冷機(jī)與煙罩密封面泄漏點(diǎn)有16處，每處長(zhǎng)1.5米，寬0.03米，泄漏量最大部位在最高溫處長(zhǎng)6米，高0.1米。

2014年12月24日11：30在現(xiàn)場(chǎng)就環(huán)冷機(jī)煙罩及煙道的散熱情況進(jìn)行實(shí)測(cè)（表面溫度），具體情況見(jiàn)下圖：

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，內(nèi)壁溫度比外壁溫度高30～50℃，據(jù)此對(duì)煙氣溫度做修正（此處按50℃計(jì)算，焓的單位KJ/m3，溫度的單位℃），按排煙溫度147℃，煙氣的焓值，各部位的溫度做散熱計(jì)算，環(huán)冷風(fēng)機(jī)煙罩及煙氣管道未保溫將導(dǎo)致單位體積煙氣損失熱量64.9KJ/m3，損失率達(dá)20.17%。從設(shè)計(jì)數(shù)值余熱鍋爐的煙氣量為880000 Nm3/h，在正常運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在750轉(zhuǎn)，其風(fēng)量應(yīng)在500000 Nm3/h左右，由此計(jì)算損失的熱量為500000*64.9=32.45GJ。

3、除氧器的排汽損失導(dǎo)致余熱爐省煤器進(jìn)水溫度低，影響余熱鍋爐產(chǎn)汽量低。

除氧器設(shè)計(jì)壓力為0.098MPa，設(shè)計(jì)溫度200℃，最高工作壓力0.08 MPa，最高工作溫度為105℃，其試驗(yàn)壓力為0.15 MPa。在運(yùn)行中當(dāng)除氧器壓力達(dá)0.08MPa（飽和溫度為113.97℃）時(shí)安全閥起跳，回座壓力為0.03 MPa（飽和溫度為103.18℃），目前因1#余熱爐除氧調(diào)節(jié)閥壞，導(dǎo)致除氧器安全閥經(jīng)常起跳，除氧器壓力波動(dòng)較大，除氧器運(yùn)行平均溫度只有90℃，引起鍋爐省煤器進(jìn)水溫度偏低，導(dǎo)致鍋爐省煤器出口水溫度只有140～150℃，對(duì)1#余熱爐的負(fù)荷有一定的影響。

4、2#余熱鍋爐汽包與過(guò)熱器出口間阻力較大，影響鍋爐產(chǎn)汽量

2#余熱鍋爐汽包與過(guò)熱器出口間阻力較大，達(dá)到0.4MPa以上，導(dǎo)致當(dāng)外網(wǎng)壓力運(yùn)行帶1.0 MPa以上時(shí)，鍋爐汽包壓力將會(huì)升高到汽包安全閥的起跳壓力，為避免安全閥起跳，崗位人員采取降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、減負(fù)荷措施，導(dǎo)致鍋爐產(chǎn)汽量降低。

三、改進(jìn)措施

1、技術(shù)改進(jìn)方面

1）對(duì)煙道、煙罩進(jìn)行保溫，對(duì)環(huán)冷機(jī)與煙罩接合面的密封進(jìn)行處理，提高其密封性，降低漏風(fēng)損失。

2）對(duì)2#余熱爐循環(huán)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固，提高基礎(chǔ)的抗振動(dòng)性，避免出現(xiàn)共振。

3）開(kāi)展循環(huán)風(fēng)機(jī)長(zhǎng)壽化技術(shù)研究，對(duì)風(fēng)機(jī)葉輪重新選型，提高其抗磨性。

4）擇機(jī)對(duì)除氧器汽室噴淋裝置進(jìn)行檢查，確保除氧加熱功能完好。

2、運(yùn)行管控方面

1）增加除塵器及其輸灰系統(tǒng)的排灰次數(shù)，保持灰倉(cāng)低位運(yùn)行。

2）與煉鐵進(jìn)行協(xié)調(diào)，開(kāi)展燒結(jié)環(huán)冷機(jī)運(yùn)行參數(shù)研究，調(diào)整環(huán)冷機(jī)冷風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，優(yōu)化環(huán)冷機(jī)出料溫度控制，提高進(jìn)入余熱鍋爐的一、二段煙氣溫度。