劉金剛

（河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部，河北 唐山 063016）

燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)攻關(guān) 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)降本提效

劉金剛

（河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼公司煉鐵部，河北 唐山 063016）

介紹了唐鋼煉鐵部北區(qū)4套燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行和維修過程中存在的問題，經(jīng)過不斷改造，實(shí)現(xiàn)了脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，二氧化硫和粉塵排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足了燒結(jié)生產(chǎn)的環(huán)保要求。

燒結(jié)；脫硫；改造

一、概述

唐鋼煉鐵廠燒結(jié)煙氣脫硫系統(tǒng)，是采用“密相半干法”燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)，即燒結(jié)煙氣與消化后的石灰粉一起從脫硫塔的頂部向下流動，在運(yùn)動過程中高活性的消石灰與SO2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的脫硫灰沉積在脫硫塔和除塵器底部的集灰斗內(nèi)經(jīng)輸灰系統(tǒng)輸送至脫硫塔頂部循環(huán)使用，凈化后的煙氣由煙囪外排。

自2012年12月系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，由于設(shè)計(jì)、設(shè)備及操作等原因，導(dǎo)致設(shè)備故障率高,生產(chǎn)穩(wěn)定性差，脫硫系統(tǒng)與燒結(jié)系統(tǒng)同步運(yùn)轉(zhuǎn)率為94%，而脫硫系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率直接關(guān)系到燒結(jié)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率，嚴(yán)重制約燒結(jié)礦產(chǎn)量；同時，維保費(fèi)高，導(dǎo)致燒結(jié)礦成本大幅增加。針對存在問題，進(jìn)行設(shè)備改造及生產(chǎn)工藝技術(shù)優(yōu)化，以提高脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

二、脫硫系統(tǒng)存在缺陷

1.脫硫系統(tǒng)工藝原理圖

脫硫系統(tǒng)工藝原理圖如圖1所示。

圖1

2.存在缺陷

（1）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)：由于設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致事故頻發(fā)。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)采用內(nèi)托輥設(shè)計(jì)在拉鏈機(jī)殼體內(nèi)部，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)內(nèi)部由于負(fù)壓的存在，白灰在殼體內(nèi)部飄散，托輥軸承極易損壞，但日常卻無法檢查，檢修也非常不方便，一旦托輥掉落極易卡在頭部傳動處，造成嚴(yán)重的設(shè)備事故；鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)鏈板銷軸原設(shè)計(jì)為用10mm的圓鋼作為小銷子，由于鏈板在運(yùn)行過程中存在軸向力，因此小銷子經(jīng)常切斷，造成銷軸脫出，一旦銷軸完全脫出則鏈板斷開堆積到頭部傳動鏈輪處，會造成惡性設(shè)備事故。

（2）斗提機(jī)：斗提皮帶壽命短，皮帶跑偏頻繁。皮帶的主要成分橡膠在高溫、堿性環(huán)境下運(yùn)行硬化快，易變形、斷裂；斗子通過螺栓與皮帶連接在一起，轉(zhuǎn)動過程中斗子一直處于運(yùn)動和振動狀態(tài)下，緊固螺栓易松動、脫落。給斗提機(jī)下料的溜槽是斜型的，因此進(jìn)入斗提機(jī)底部脫硫劑分布不均勻，斗子帶料后重心與皮帶中心不重合，斗子在提升過程中偏重，造成皮帶嚴(yán)重跑偏。4#機(jī)曾因皮帶跑偏過大，未能及時發(fā)現(xiàn)，結(jié)果造成斗子嚴(yán)重?fù)p壞，87個報(bào)廢（每條皮帶共計(jì)160個斗子）。斗提機(jī)皮帶設(shè)計(jì)使用年限為2年，實(shí)際運(yùn)行中為1年；更換皮帶時間一般為15天，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的同步運(yùn)行率。

（3）臥式加濕機(jī)：加水混勻效果差，易斷軸，易粘料板結(jié)。加濕機(jī)加水采用箱體頂部中間噴淋板（200mm×600mm），加水過于集中，脫硫劑加濕混勻效果差，嚴(yán)重影響脫硫效率；且噴淋板下部軸及葉片在高溫、堿性環(huán)境（脫硫劑白灰和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）下極易發(fā)生腐蝕，同時加水較多，脫硫劑易粘連在葉片和筒壁表面，造成葉片和筒壁變厚，加濕機(jī)旋轉(zhuǎn)阻力增大，造成多次斷軸及葉片事故，導(dǎo)致燒結(jié)機(jī)停產(chǎn)。

（4）星型卸灰機(jī)：軸端密封跑灰；且由于系統(tǒng)中存在板結(jié)塊或異物，在下料過程中卸灰機(jī)的星型隔板與殼體易卡停，導(dǎo)致灰斗積灰無法及時排出，脫硫劑無法在系統(tǒng)內(nèi)正常循環(huán)，影響脫硫效率。

（5）反應(yīng)后的廢灰經(jīng)車外運(yùn)，在卸廢灰過程中，由于卸料口與廢灰車之間有較大落差，物料會高速沖向車廂產(chǎn)生揚(yáng)塵。

（6）脫硫運(yùn)行電耗高。脫硫塔主要是依靠調(diào)節(jié)脫硫風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)壓調(diào)整的。但是單純增加燒結(jié)、脫硫?qū)~開度來保證生產(chǎn)，導(dǎo)致燒結(jié)、脫硫系統(tǒng)煙氣負(fù)壓過大，會造成外面冷空氣竄入，使煙氣溫度下降，造成脫硫脫硫效率低、風(fēng)機(jī)耗能大。

三、改造后的脫硫系統(tǒng)

1.鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。

(1)將原內(nèi)托輥及支座割除（底座槽鋼保留作為鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)殼體的內(nèi)部支撐）。

(2)在原內(nèi)托輥的位置上方安裝外托輥，此外托輥輥?zhàn)蛹巴休佪S采用過盈配合，軸承座安裝在外部殼體上，并將托輥軸加粗（軸承由原設(shè)計(jì)NU2207E改為UCF309），輥?zhàn)庸ぷ髅孀鰺崽幚?，以提升其使用壽命?/p>

(3)在拉鏈機(jī)頭部、中部、尾部等部位安裝外置托輥，此外置托輥軸進(jìn)一步加粗，并在拉鏈機(jī)殼體上安裝外置軸承座，使用調(diào)心滾子軸承（21312），托輥軸穿殼體的位置安裝密封壓蓋，避免物料灑出。

(4)將原拉鏈機(jī)銷軸的小銷子（φ10×80mm圓鋼）割除，在原有位置焊接寬度為8mm，厚度為6mm的圓環(huán)小套，避免由于銷子切斷造成銷軸脫出的惡性事故。

2.斗提機(jī)。

(1)皮帶橡膠采用耐堿、耐高溫橡膠（200℃），能夠適應(yīng)燒結(jié)煙氣溫度變化大影響。

(2) 科學(xué)合理的管理模式螺栓緊固周期、緊固力矩。安裝調(diào)試運(yùn)行1年內(nèi)，必須在帶載運(yùn)行后6個階段12h、72h、2周、1個月、3個月、6個月，對帶夾連接螺栓進(jìn)行緊固（緊固力矩550N.m），并同時檢查膠帶有無損壞。以后每3個月對連接螺栓進(jìn)行一次常規(guī)檢查并緊固，螺栓擰緊后用螺絲鎖固膠鎖緊螺母。

(3)下料溜槽改造，確保脫硫劑在斗提機(jī)底部堆料均勻分部。

(4)增加跑偏報(bào)警裝置。能夠及時發(fā)現(xiàn)斗提皮帶跑偏，防止事故過大造成停機(jī)事故。

3.臥式加濕機(jī)。

(1)將噴淋裝置取消，加裝特制的16個霧化噴嘴（不銹鋼材質(zhì)）及水量可調(diào)的給水系統(tǒng)，可保證物料加濕均勻。

(2)攪拌葉片有普通葉片改造為棘型，并采用鐵基耐磨合金材質(zhì)。

4.星型卸灰機(jī)。

(1)在脫硫塔灰斗增設(shè)灰斗流化疏灰裝置。

(2) 軸封采用多槽迷宮與填料組合密封，密封可靠，且對軸的磨損輕。

(3)加濕機(jī)在停機(jī)時必須清理積灰,防止板結(jié)灰。

5.卸料口加裝干灰散裝機(jī)：物料通過星型卸料閥進(jìn)入無揚(yáng)塵卸料機(jī)的內(nèi)筒后，經(jīng)喇叭管和外套內(nèi)的塔形阻尼器后減速，分散落入卸料車，隨著車廂內(nèi)物料的增高，及時提升外套筒高度，使軟布管始終與積累的物料接觸。

6.脫硫運(yùn)行優(yōu)化，滿足燒結(jié)工藝的同時，將“微負(fù)壓”控制在主抽風(fēng)機(jī)出口，提高脫硫效率，降低電耗。增壓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉根據(jù)主排風(fēng)機(jī)閥位同步調(diào)整。脫硫風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度、煙氣負(fù)壓、燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度，風(fēng)門開度與脫硫效率負(fù)荷之間，一定有一個最為經(jīng)濟(jì)的交叉點(diǎn)，這個交叉點(diǎn)就是燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)出口保持“微負(fù)壓”。根據(jù)脫硫在煙較穩(wěn)定時運(yùn)行參數(shù)分析總結(jié)，這個“微負(fù)壓帶”保持在-300Pa最好，既滿足燒結(jié)生產(chǎn)，同時電流可降低1～2A達(dá)到節(jié)能的目的。

四、改造后的效果

1.技術(shù)分析

（1）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)：實(shí)施后，鏈銷軸沒有再出現(xiàn)串出的現(xiàn)象，同時，內(nèi)托輥不轉(zhuǎn)、卡阻、掉落的情況也徹底解決，輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，可靠。

（2）斗提機(jī)：斗提機(jī)皮帶的使用壽命由原來的15個月提高至2年半。

（3）臥式加濕機(jī)：提高了脫硫劑加濕混勻效果，減少了脫硫劑加濕機(jī)葉片沾灰板結(jié)使輸灰量減少的問題，提高了脫硫效率。

（4）星型卸灰機(jī)：改造后，跑灰得到有效治理；同時，避免出現(xiàn)灰斗卡灰、卡閥時脫硫塔無法輸灰的現(xiàn)象，提高系統(tǒng)脫硫效率。

（5）加裝干灰散裝機(jī)：結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡便，投資少，有效避免二次揚(yáng)塵。

（6）改造后，脫硫生產(chǎn)更加穩(wěn)定順行，脫硫系統(tǒng)與燒結(jié)系統(tǒng)同步運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到98%以上。

2.效益分析

（1）斗提機(jī)皮帶的使用壽命由原來的15個月年提高至30個月，每條皮帶價(jià)格為25萬元，更換皮帶費(fèi)用為9.64萬元，每套脫硫系統(tǒng)中有兩條斗提皮帶機(jī)，則更換斗提皮帶費(fèi)用每年可減少（25+9.64）×10/15×12=277.12萬元。

（2）改進(jìn)后，拉鏈機(jī)、加濕機(jī)、卸灰機(jī)設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，故障率大為降低?？晒?jié)省備件費(fèi)節(jié)省38.8萬元，人工費(fèi)用：62.8萬元。該項(xiàng)改進(jìn)所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為：52.8+62.8=115.6萬元。

（3）通過脫硫運(yùn)行優(yōu)化，脫硫系統(tǒng)設(shè)備年累積降低電量消耗554.16萬KWh，節(jié)約電費(fèi)277.08萬元。合計(jì)：277.12 + 115.6 + 277.08 =669.8萬元/年。

五、結(jié)語

通過對脫硫系統(tǒng)的改進(jìn)，徹底解決了設(shè)備系統(tǒng)的各種問題，有效降低了系統(tǒng)能耗，減少了日常維護(hù)費(fèi)用，并在一定程度上解決了脫硫劑加濕混勻差、堵灰等問題，提高了脫硫效率和設(shè)備運(yùn)行的可靠性，通過近兩年的運(yùn)行，正在實(shí)現(xiàn)了原設(shè)計(jì)降本提效的目的。

TB33

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1671-0711（2016）06-0066-03