水泥窑余热发电沉淀室回灰系统改造
我公司3000t/d+6000t/d熟料生产线配置纯低温余热发电系统,两台窑头AQC锅炉前均设置单独的沉降室,减少进入锅炉的熟料粉尘。发电系统自投运以来,沉降室捣打料脱落、回灰系统堵塞、拉链机磨损等问题频频出现。
1、事故现象
沉降室返灰系统工艺流程如图1所示,熟料颗粒沉降到灰斗,经卸灰阀落入主体拉链机,输送至窑头布袋除尘器拉链机,再经熟料大拉链机进入熟料库。
由于窑头尾气温度高,可达460℃,沉降室回灰温度高,主拉链机正常运行时壳体温度达150℃,壳体外壁油漆脱落、焦黄,拖轮轴承频繁出现高温、缺油现象,轴承经常损坏。主拉链机长22m,受热后膨胀变形,与侧板摩擦,中间的侧板甚至磨穿。
2009年8月,运行中发现2号AQC锅炉风阻增大,窑系统停炉检修时发现沉淀室内积灰已积至人孔门处,有数百吨,几乎将沉淀室压垮。启动回灰系统排灰,发现排灰阀排灰很少。打开塞孔门检查,塞阀处卡住一大块捣打料,排灰不畅,活动塞阀取出大块捣打料后,排灰正常。排灰过程中,捣打料经常卡住。排灰后检查沉淀室内部,发现四壁捣打料有不同程度脱落,共约5m2;测量沉淀室压力的负压管堵塞。
2.原因分析
拉练机一直连续运行,返灰温度很高,这是造成拖轮轴承缺油、拉练机变形的主要原因。通过改善熟料的造粒冷却效果,适当降低排烟温度,可以缓解上述情况。
沉降室捣打料厚度原设计为35mm,采用φ6.5mm“V”型钉,入口排烟温度瞬间升至380℃、450℃,从捣打料脱落情况看,大部分是连同钉子一起脱落,说明钉子焊接质量不佳。沉降室长期超温运行,捣打料开裂、松动,导致大块捣打料脱落卡在旋塞阀位置,堵塞出灰口,造成沉降室大量积灰;同时,沉降室灰斗位置安装的负压表堵塞,中控操作员无法判断灰斗积灰情况,值班人员没有及时发现排灰阀排灰异常。 以上原因导致沉降室大量积灰,险些引发重大安全事故。
3. 处理
(1)修补沉淀室内部脱落的捣打料,清理边缘松散处,用不锈钢龟甲网覆盖沉淀室壳体并焊接牢固,并涂刷12mm耐磨陶瓷涂层。
(2)清理灰斗处负压表,将其上移至距离排灰阀2m处。将原φ10mm负压表改为φ20mm无缝钢管,穿入沉降室500mm。末端加装向下弯头(如图1所示),并在管段上部焊接500mm长的耐磨钢板,防止熟料颗粒磨损表头。以上处理可有效防止熟料粉尘进入负压表造成堵塞,且中控操作员能很好地监视沉降室灰斗位置的负压情况。
(3)设置灰位控制装置,定期启停输灰系统。正常运行时,考虑到回沉降室的灰量不大,沉降室灰斗位置负压约为-350Pa,当灰积聚到一定高度淹没负压管时,仪表上的读数很快下降到-50Pa左右。将信号引至中控DCS系统,修改卸灰控制程序,以-50Pa作为输灰系统卸灰阀、拉锁机的启动信号。卸灰延时1小时排出积灰,并依次停止卸灰阀、拉锁机;若5小时内未启动,则自动启动卸灰1次,每天定期打开塞孔门检查一次,确认灰斗内部无捣打料卡死、无积灰。
(4)中控人员应加强与巡检人员沟通,控制进风温度不超过420℃,当温度超过420℃时应及时调整冷风阀开度。调整拉链机张紧装置,减少刮刀偏斜,对磨损部位进行焊接。
4. 效果
经过以上改造后,排灰阀及拉链机不再连续运行,日开机时间为7.5小时,解决了拉链机拖轮轴承经常缺油、损坏的问题,减少了设备磨损,延长了设备使用寿命,每年可节省用电约1000万元。