余熱鍋爐清灰裝置的應用

1余熱鍋爐無清灰裝置水口山授予氧化污染的第二個采礦車間采用直接法生產氧化鋅。鋅精礦經沸騰爐焙燒除去原料中的硫、鐵、砷、鎘等雜質，產出的優質鋅焙砂用于生產氧化鋅，產生的煙氣先經余熱鍋爐再進入收塵系統。在實際生產過程中，沸騰爐余熱鍋爐錘式振打器由于故障多，清灰效率低而被取消。沸騰爐出口爐氣溫度為1160±50℃，由于余熱鍋爐無清灰裝置，煙塵粘結在水冷壁上，爐氣降溫效果差，余熱鍋爐出口溫度達700℃左右，大量煙塵粘結在雙旋管內，每隔3～4d需要停下沸騰爐，清理一次雙旋管道。一次清理時間平均約需4h，嚴重影響沸騰爐的正常生產。由于溫度后移，大量煙塵粘結在高溫風機葉輪上，運行5～6d后，葉輪便嚴重不平衡，需停下整個焙燒制酸系統清理高溫風機葉片上的煙塵塊。如果處理不及時，由于葉輪不平衡高溫風機將產生強烈振動，振斷地腳螺栓，燒壞高溫風機巴氏軸承，更為嚴重的是振裂軸承座，嚴重威脅沸騰焙燒爐主力風機的運行。2余熱鍋爐清灰裝置2000年元月，工廠結合沸騰爐余熱鍋爐大修，進行了余熱鍋爐清灰裝置技術改造，引進了哈爾濱鍋爐廠奧深技術開發公司研制的余熱鍋爐乙炔脈沖清灰裝置。2.1鍋爐聲波聲波的特性乙炔脈沖清灰裝置的工作原理是將乙炔和空氣以1:10的比例混合后，點火，其反應式為：乙炔燃燒時產生二氧化碳和水，并釋放出熱量。燃燒反應迅速，混合氣體的體積發生膨脹，產生很高的壓力。燃燒后的氣體高速度進入鍋爐內，以動能的形式（沖擊波）作用于鍋爐受熱面上，使積灰飛揚并隨煙氣排出爐外，從而達到清灰的目的。其次，劇烈反應產生的巨大響聲是能量以聲能形式釋放出來的體現，聲音強度是聲波強弱的客觀反映，它反映了聲波在單位時間內傳播能量的多少。聲波進入鍋爐后，向各個方向傳播，當遇到爐墻和受熱面后，會發生聲的折射。因此，聲波可以合理的彌漫在鍋爐受熱面的整個空間，在聲壓的反復循環作用下，受熱面發生振動從而使積灰松動脫落，被煙氣帶走。2.2空氣電磁閥、斷裂器組成本廠沸騰爐焙燒余熱鍋爐冷卻面積為330m2,分為幅射室和對流室。幅射室緊靠沸騰爐煙氣出口,由于爐底風機作用,煙氣為微正壓。對流室靠近余熱鍋爐出口，由于高溫風機作用，煙氣為微負壓。乙炔脈沖清灰裝置安裝示意圖如1所示。幅射室、對流室分別安裝2個脈沖罐，分兩層安裝，第一層安裝在18m標高上，第二層安裝在13m標高上。電磁閥、調節閥、混合罐集中安裝在16.7m的操作平臺上。1個混合罐同時供2個脈沖罐。乙炔氣體來自一樓乙炔房。空氣來自爐底羅茨風機。整個系統由1個安裝于沸騰爐操作室的PLC單板機控制。根據沸騰爐余熱鍋爐煙氣情況，運行參數選擇為：空氣壓力19×103Pa，乙炔壓力控制在0.15MPa。幅射室調節閥開度為一圈，乙炔進氣時間為8s。對流室調節閥開度為半圈，乙炔進氣時間為8s。操作方法為：先打開乙炔瓶開關，把壓力調整為0.15MPa，再把空氣開關打開，選擇1#或2#系統工作（1#系統為幅射室，2#系統為對流室），按下程序操作按鈕，乙炔電磁閥工作8s———乙炔電磁閥停止工作0.8s，點火器工作2s———爆破一次結束。空氣電磁閥的開閉由1#或2#手柄控制，程序控制可自動也可手動。可連續爆破，也可定時爆破。本廠根據實際情況，每天爆破2～3次，在上午8、9點進行。3生產實踐3.1爆破前后余熱鍋爐出口溫度乙炔脈沖清灰裝置自2000年2月初投入使用以來，設備運行效果很好。每天上午每個系統循環爆破2～3次，余熱鍋爐出口溫度可確保在420℃左右，爆破前后溫度可直接從控制儀上讀到。表1為幾個特殊季節爆破前后余熱鍋爐出口溫度。實際操作總結得出，余熱鍋爐出口溫度達500℃左右,就必須清灰爆破。把余熱鍋爐出口溫度控制在420℃左右，可有效地防止雙旋管道粘接煙塵。3.2雙旋管道清灰系統2000年2月以來，由于應用了乙炔脈沖吹灰裝置，從未因清理雙旋管道而停沸騰爐，延長了沸騰爐有效生產時間。2000年2～12月，沸騰爐共生產311d，產焙砂27140.53t，產硫酸31298.05t，與前3年相比，雙旋管道清灰時間明顯減少，見表2。應用乙炔脈沖吹灰裝置前3年，每年平均生產天數為299d，安裝該裝置后，則沸騰爐2000年多生產342.3h。采用乙脈沖清灰裝置乙炔消耗為1個月約4瓶,每瓶74元,1個月成本為296元。2000年工廠沸騰爐焙砂產量、硫酸產量均創歷史最好水平，確保了韋氏爐生產正常進行，氧化鋅產量創歷史最高水平，贏得了客戶，搶占了市場，創造了效益。由于余熱鍋爐出口溫度降低，高溫風機葉輪粘塵引起的振動現象消失，確保了焙燒系統主力風機運行的可靠性，同時提高余熱鍋爐熱交換的效率。4脈沖清灰系統水口山有色金屬有限責任公司第二冶煉廠是有色行業第一家將乙炔脈沖清灰裝置應用于沸騰焙燒爐余熱鍋爐的工廠。鋅塵粘結成塊粘結力不大