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粉煤灰输送及计量装置常见问题及处理措施

2017/04/24 《水泥》杂志2017年第4期

粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣,近些年作为重要的混合材,被广泛应用于水泥生产中。随着粉煤灰在水泥生产中使用量的增加,输送和计量系统出现的问题如自流、溢灰、堵料等日渐突出。......

  粉煤灰是燃煤电厂排出的工业废渣,近些年作为重要的混合材,被广泛应用于水泥生产中。随着粉煤灰在水泥生产中使用量的增加,输送和计量系统出现的问题如自流、溢灰、堵料等日渐突出。粉煤灰掺加比例失衡,就会造成水泥质量波动,甚至停车事故。我们在生产实践中不断总结经验,通过技术改进,这些问题得到了有效解决,从而改善了生产环境,稳定了生产秩序。

  1、气力输送设备常见问题及处理方法

  1.1 粉煤灰输送管道弯头磨损

  1)现象

  粉煤灰输送管线在使用一段时间后,在弯头外侧出现冒灰现象,经检查发现弯头外侧管壁已经磨薄,部分管壁磨破。弯头磨破后粉煤灰冒出,既污染了环境,又增加了维修量和维修费用。

  2)原因分析

  由于粉煤灰是颗粒物料,高压空气携带颗粒粉煤灰在管道中高速输送,在拐弯处强力冲刷管壁,致使管壁磨损严重,厚度δ10的弯头使用寿命仅3个月。

  3)改进方法

  人为增加弯头壁厚。在弯头外侧用δ3钢板焊接出盒子,形状如恐龙的脊背,在盒子内灌装水泥,水泥凝固后与弯头形成整体,当弯头磨破后即磨损包装弯头的水泥,再出现粉煤灰跑冒现象只需将盒子中的水泥剔掉重新灌注即可。

  4)改进效果

  改进后每个弯头可使用一年,大大延长了弯头的使用寿命,减少了维修工作量,有效保证了生产的连续运行。该输送装置管道弯头用量10个,年节省资金达2.4万余元。

  1.2 管道堵塞

  1)现象

  粉煤灰在输送过程中,特别是冬季,输送压力有时会明显升高,粉煤灰中间仓排气孔有粉煤灰冒出,运送终端没有粉煤灰送达,管道压力几乎降为零。

  2)原因分析

  粉煤灰喷吹的压缩空气中含有一定量的水蒸气,在冬季寒冷天气时若粉煤灰输送装置停机,就会在管道弯头和双管喷枪处结露,然后黏结粉煤灰颗粒,使管道输送截面积变窄,久而久之就会使管道全部堵塞,造成粉煤灰输送中断。在压缩空气气压减小时,问题更加突出。

  3)改进方法

  在压缩空气储气罐前加一个冷凝器,定时排空冷凝器的冷凝水,调整压缩空气分配阀使气压保持在0.4~0.5MPa。

  4)改进效果

  冷凝器及时排放冷凝水,使压缩空气中的水蒸气含量大大减小,结露现象基本消失。压缩空气气压稳定,大大减小了粉煤灰沉积喷头和弯头处的几率。改进后,杜绝了管道堵塞,减少了因疏通管道带来的工作量和环境污染。

 1.3 物料输送量不足

  1)现象

  随着精细化管理深入,粉煤灰使用量增加,不能满足配比需要,配料仓常因物料在料位下限而出现自流,影响粉煤灰的掺加比例。

  2)原因分析

  河北沧州聚隆化工有限公司使用的气力输送装置设计能力为18t/h,而现在输送能力只有12t/h,远远低于设计能力。经检查,发现粉煤灰下料器轴端盘根密封有跑气现象,锁风下料器叶片边缘的胶皮与筒壁间隙超过2mm。高压气体通过喷枪喷出,在卸料器处携带粉煤灰,将其输送到磨头配料仓,由于锁风胶皮与筒壁间隙增大及盘根跑气,高压空气不能全部用于输送粉煤灰,部分气体通过锁风间隙进入原料仓,通过盘根进入大气,这样部分高压空气就被浪费掉,不能发挥应有的输送作用。

  3)改进方法

  ①在下料器轴端密封处各加一个针阀油杯,控制在1~3滴/min,使盘根始终处在柔韧膨胀状态;②更换锁风下料器叶片边缘的磨损胶皮,使之距离筒壁间隙不超过0.5mm。

  4)改进效果

  经过改进,下料器轴端盘根常处于柔韧膨胀状态,有效起到密封作用。锁风下料器叶片与筒壁间隙减小,进入原料仓的高压气体大大减少,使输送装置基本达到设计能力,物料输送能够满足生产需求。

  2、粉煤灰计量的稳流措施

  1)现象

  中控微机显示流量反馈波动大,电仪多次校验计量系统工作正常。现场观察物料流速忽大忽小,物料中夹裹压缩空气,流量不受DCS给定值控制,严重时,物料从轴端密封处倾泻而下,顷刻将下面设备全部淹没压住,导致生产中断。

  2)原因分析

  由于仓压高,库内物料流动状态变化大,又有压缩空气助流下料,粉煤灰从库中泻出时伴随着压缩空气,物料和压缩空气混合进入计量装置,在自重和气压的双重作用下,运动速度变化较大,造成流量反馈大幅波动。特别是粉煤灰入库时压缩空气不能及时透过除尘器布袋排出,在库内形成压力,致使物料流态化导致冲料。另外,闸板阀开度与流量的动态调节达不到理想效果。 

  3)改进方法

  稳定物料流速应设法减少物料中含气量,消除压缩空气对物料流速的强力推动作用,气体一旦进入库底卸料计量系统就很难消除。为此,在闸板阀下部安装一台刚性叶轮给料机,叶轮与壳体内壁间隙2mm,在叶片边缘加3mm厚的耐磨胶皮使叶片与壳体内壁紧密贴合。当叶轮转动时,物料中气流的连续性被破坏,从而起到锁风作用。为了增强稳流效果,在刚性叶轮给料机下部增设8 t的锥型稳料仓,该仓带有称重传感器,通过和刚性叶轮给料机的连锁控制来实现自动定量给料。稳料仓顶部连接除尘器,排除物料中残留的少量气体。

  4)改进效果

  刚性叶轮给料机强制下料时,叶轮边缘的耐磨胶皮与壳体内壁紧密接触,有效阻隔了助流压缩空气,破坏了粉煤灰中的气流连续性,从而降低物料流速,减小了入中间稳流仓的冲击力。当稳流仓仓重达到5 t时,刚性叶轮给料机停止工作;当稳流仓仓重降到2 t时,刚性叶轮给料机启动。改进后,下料稳定,易于控制。

  3、粉煤灰溢出及其处理

  1)现象

  在水泥销售旺季,常因粉煤灰供不应求而造成粉煤灰库存低于5m料位,导致生产中出现粉煤灰自流、下料不畅或断料现象,通常采取人工对粉煤灰库充气的方法来松库,这样又很容易致使粉煤灰冲料造成溢出计量和输送设备的事故,外溢粉煤灰量多达数十吨,不仅污染环境,而且给岗位人员增加工作量,甚至造成水泥磨停产。

  2)原因分析

  粉煤灰是一种细小的颗粒物料,自身流动性很好,料仓只有保持在一定料位时才能稳定流速,当料位过低时就会产生塌库现象。如果粉煤灰自身含有水分较大,或者放置时间过长就会出现粉煤灰假板结现象,当使用压缩空气疏松时,压缩空气就成了粉煤灰颗粒间的润滑剂,造成冲料现象。

  3)采取措施

  ①保证粉煤灰的料位高度不低于6m;②当粉煤灰不下料或下料不畅需向粉煤灰库充气时,计量秤和输送设备的检查门必须关闭牢固,以防止充气时粉煤灰外溢,再关闭螺旋闸阀,然后才能对粉煤灰库进行充气操作,停止充气后,慢慢开启螺旋闸阀,逐步达到设定流量;③如果粉煤灰水分较大或库存粉煤灰较少,需要充气才能下料时,螺旋闸阀的开度要尽量小,同时要求岗位人员增加检查频次,以尽早发现粉煤灰外溢,防止冲料外溢事故的发生。

  4)改进效果

  基本杜绝了冲料和溢料现象,大大改善了生产环境,减少了工作量和停车几率。

  4、螺旋输送机故障跳停分析及改进措施

  1)现象

  河北沧州聚隆化工有限公司有5台螺旋秤,一直运行平稳,但自去年6月份,粉煤灰螺旋秤多次故障跳停,造成生产中断。中控显示下料量与给定值匹配,未出现冲料现象。将螺旋秤轴及叶片从筒体中抽出,轴上并无杂物缠绕,两端轴承完好,但在离螺旋秤尾端约有0.5 m长度的螺旋叶片与轴开焊脱离并向电动机端压缩。

  2)原因分析

  河北沧州聚隆化工有限公司为环保型企业,建厂的主要目的是消耗本公司产生的废渣。近几年来所生产水泥中粉煤灰配比一直在3%~5%,正好满足生产需要。由于近期开展精细化管理,粉煤灰掺加量提高到15%,因此粉煤灰远远不能满足生产需求。为此公司外购粉煤灰,每天约180t。

  外购粉煤灰密度大,在输送过程中阻力也大。螺旋秤叶片为间断性焊接,当输送阻力增加到一定程度时,叶片末端与轴焊接点开焊,在螺旋的向前推力和物料反作用力的作用下,叶片向电动机端移动,将第二个焊点挤开,叶片与轴脱离并继续向电动机端压缩,在粉煤灰由螺旋叶片输送到距离尾端0.5m处时,无叶片再继续向前推进,只能依靠来料的运动向前挤压,因此前面的物料越挤越密实,而叶片的聚集又阻碍了物料的运动,从而导致电流升高,热继电器保护跳停。

  3)改进措施

  将螺旋叶片恢复原位,将前面0.5m叶片与轴之间全部满焊,并且把最前端叶片割掉方角,形成一个圆滑过渡区。为了减小物料在筒体内的阻力,将螺旋秤末端防溢料板降低30mm。

  4)改进效果

  螺旋秤末端防溢料板降低后,大大减小了粉煤灰在螺旋秤中的运输阻力,从而螺旋叶片所受的反作用力大大减小,叶片和轴之间采用满焊,大大增加了设备的可靠性。改进后,运行电流平稳,未再出现过载跳停事故。

  5、结束语

  小改小革无处不在,只有通过不断地摸索和总结才能积累经验、分清主次,选准突破口,从根本上解决制约稳定生产的瓶颈问题。经过完善粉煤灰输送和计量装置系统,大大减少了粉尘污染,降低了工人劳动量和维修费用,从而降低了水泥生产成本,为进一步开展精细化管理奠定了坚实的基础。

(责任编辑:俞垚伊)

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