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钢厂铁水旋转除尘器技术改造

发布日期:2017-02-22 16:36 作者:admin

 1. 炼钢厂铁水脱硫除尘系统 
  铁水脱硫做为八钢120T转炉配套的主体设备,铁水预处理设备的稳定运行,直接关系到钢产品的品质,保证优钢的生产的正常进行。与其配套的除尘系统,由于当时场地建设狭小,核算的除尘风量大,主要负责二台铁水脱硫及一台LF精炼炉的除尘,为一对多的状况,需选用一种占地面积小、大风量、投资少、稳定性强的除尘器。经调查核,只有圆型旋转除尘器可以满足实际要求。但在实际运行过程中,大旋转出现部分托辊倾倒、部分齿圈下部轨板变形严重的设备隐患,为保证环保设备的正常运行,对大旋转结构有必要进行分析和改进。 
  2.旋转式除尘器的主结构及基本工作原理 
  2.1 结构:
 
  除尘器由钢支架、钢平台、灰斗、圈梁、进风段、出风道、本体、净气仓、滤袋及框架(笼骨)、离线回转脉冲装置、气流分配器、回转脉冲清灰机构、压缩空气管道、输灰系统、电控系统等组成。 
  2.2、工作原理 
  含尘气体由进风总管经进风段均风导流装置使进风量平稳均匀后进入除尘箱体的均温沉降段,粗大颗粒粉尘沉降至下部灰斗,细粉尘随气流向上进入除尘箱体过滤段,粉尘被阻留在滤袋表面,净化后的气体经滤袋口进入净气仓,进入排风道至出风总管排出,而后再经排风机排至大气。 
  随着除尘器的运行,滤袋表面阻留的粉尘增多,气体阻力相应增大,当阻力增大至设定值(1200Pa)时,除尘器开始按进行离线回转脉冲喷吹清灰,由PLC可编程度控制器按设定清灰程序,回转离线装置回转运行,使所到之处滤袋处于无气流通过的状态,然后逐排开启脉冲阀以经过处理(去油、去水、加热)的低压压缩空气或氮气对滤袋进行脉冲喷吹清灰,清落的粉尘集于灰斗,由螺旋输送机卸入输灰系统。自控程序可采用定时或定压控制,可手动转换,除尘进出风口设差压变送器,能就地显示和远程显示除尘器的阻力状态。 
  3.存在的问题 
  回转体在净气仓上部大盖,由三台电机带动大盖周边大齿圈,大盖上部有固定喷吹管,中心有旋转位置传感器,由PLC控制喷吹位置,当固定喷吹管旋转到与布袋花板口对正后,自动程序控制脉冲阀动作进行喷吹。但在实际运用过程中,由于大盖直径为16m,大盖的自重及负压产生的压力全部由大齿圈下部的160个托辊承受,由于结构大,部分托辊出现倾倒现象,大齿圈下部轨板严重变形,大盖主伞骨支架端部开裂等设备隐患,影响设备的安全运行。其运行故障主要原因是: 
  净气仓与尘气仓由花板和布袋分开,两仓均为负压,风机产生的负压值为5000Pa,在直径为16m的大盖上产生的压力和大盖自重,通过伞骨支架全部传递给托辊(共计160个钢性支轮),再作用在托辊支架,托辊支架焊接在仓壁上。驱动电机带动减速机三台同步驱动大齿圈,大齿圈座在轨板上。由此可见,托辊与轨板间在很大的作用力下做旋转运动。 
  大,安装在托架上的水平面的平整度误差;以及直径16m的大盖由伞骨与钢板构成的钢结构焊接件的制作误差,造成托辊不可能同时均匀同时受力,在实际现场运行过程中,由于160个托辊为钢性轮,与上部轨板钢性摩擦,下部通过4个螺柱钢性硬连,以上两种主要误差有一项被放大以后,就造成局部托辊受力过大倾翻,压强过大又造成轨板变形。轨板变形又造成其它托辊受过大压力变形的恶性循环的局面。 
  4. 改进支撑分析及设计应用效果 
  通过以上实际分析,改进措施需解决由于托辊数量160个比较大,安装在托架上的水平面的平整度误差不易保证;以及直径16m的大盖由伞骨与钢板构成的钢结构焊接件的制作误差,所造成的局部托辊受力过大的问题。由于后者为制作初期已经形成,很难改变,所以,改造的重点应放在改造托辊本体上。 
  由于所有托轮的上平面不在同一个水平高度,引起旋转大盖力由少部分托轮来承受,造成单个托轮超负荷运行,与轨板的磨擦力增加,轨板变形。 
  4.1 改造设计 
  此次改造方案为是在托轮底座下方增加碟形弹簧,拟自动调整托轮上平面的高度,以补偿旋转顶棚轨板的变形:改造方案如下(图5所示): 
  每个托轮支架的下方增加两只碟形弹簧成一组,碟形弹簧的标准号为“GB/T1972-1992”[1],C型。外径Φ140,内径Φ72,高8.7。 
  一组两只碟形弹簧采用对合形式,总的变形调节量有9.8mm。顶棚自重将压下1.2mm,风机运行后在负压6000Pa时共压下4.6mm,实际情况不会均匀受力,当能有半数托轮受力时,共压下9.2mm,在个别严重情况将压下9.8mm即压平。如图6所示各种工况条件下蝶簧变形情况。 
  在安装过程中托轮不能受顶棚的重量,所有托轮的上平面必须确保在同一水平面上。为保证当碟形弹簧被压平时放置顶棚不会与除尘器筒体卡死,并能有2 ~4mm的间隙,此时托轮的上平面应比除尘器φ18000筒体上口高出12 ~14mm。在风机停止时顶棚与除尘器筒体的间隙为11~13mm。 
  为固定托轮在水平方向的位置,原有的四个固定螺栓保留,其上面的螺母不拧紧。在托轮座的前方加一档架,托轮座档架应顶止托轮座 
  托轮的轮面与轨板接触面加装油盒润滑。 
  4.2 不同状态下的受力分析 
  常自然状太下,蝶形弹簧不受力。在安装到现场后仅受到设备本体的重量,蝶形弹簧受压变形量为0.6mm;在风机运行后,风机产生负压约为-6000Pa,分解至每个支架,蝶形弹簧变形量为2.3mm,单根支撑力达到8000N。由于设备尺寸大,平面度不易保证,在达到50%支撑时,每个支架蝶形弹簧受力为16000N,变形量达4.5mm。设备安装时的最小偏差按设备长度的2.5‰,设备半径为8000mm,设备安装精度控制在±2mm以内。 
  本次技术改造弹簧变形量最大为4.9mm,可以满足现场实际要求。 
  4.3 应用效果 
  ,通过改造前后支撑辊损坏频次下降95%,大大减少了故障停机时间,减轻了劳动强度及对环境的影响。一套托辊装配大约需要600元左右,一个工人的检修工日成本约为200元,改造前大约需全年需要停机工作240h,需更换200个托辊年,及其它轨板等,检修成本约为132000元;改造后每年仅需更换10个托辊,停机工作48h,检修成本约8400元,大大节约了维护成本。 
  由于故障引起的除尘压差高,产尘点风量下降,产尘点冒烟大;检修时间长倒运备用除尘系统,加剧了产尘点的烟尘。改造前后降低了烟尘量约为80%以上, 环保效益显著。 
  5 结论 
  此项改进措施在不改变原有总体结构的基础上,仅对托辊支撑面增加蝶簧,克服了因托辊数量比较多(160个),安装在托架上的水平面的平整度误差不易保证;及直径16m的大盖由伞骨与钢板构成的钢结构焊接件的制作误差,所造成的局部托辊受力过大的问题。达到了预期的效果。

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