窯尾電除塵器分布板破損原因分析及解決措施
電除塵器分布板破損的原因分析
某水泥廠5000t/h熟料生產(chǎn)線2010年5月投產(chǎn)。投產(chǎn)1個(gè)月后的一次停窯檢修發(fā)現(xiàn)窯尾電除塵器的D一層分布板(靠近進(jìn)氣口)正對(duì)風(fēng)管處法蘭脫落損壞。該除塵器采用的是雙室5電場設(shè)計(jì)，兩室出現(xiàn)的問題基本相同，當(dāng)時(shí)用戶分析原因認(rèn)為是分布板的材質(zhì)問題所致。由于檢修時(shí)間倉促，用戶僅將損壞的分布板清理后就投料點(diǎn)火了；結(jié)果設(shè)備重新投運(yùn)后電場的二次電壓和電流都很低．嚴(yán)重影響了除塵效率。
通過現(xiàn)場仔細(xì)考察發(fā)現(xiàn)，分布板的破損部位都正對(duì)進(jìn)氣風(fēng)管。因此問題的癥結(jié)主要應(yīng)該在工藝設(shè)計(jì)方面，為此該公司對(duì)工藝管道布置進(jìn)行了分析。
根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的設(shè)備參數(shù)和該窯尾電除塵器工藝管道布置圖1，將該工藝管道的有關(guān)數(shù)據(jù)列入表1，進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)如下問題：
 
圖1 窯尾電除塵器工藝管道布置
表1 工藝管道數(shù)據(jù)
 
管道風(fēng)速較高(達(dá)22.8m/s)，一般傾斜管道風(fēng)速建議12~16m/s，水平管道18~20m/s。
(2)彎頭的曲率半徑較小(3750mm)，管道設(shè)計(jì)要求彎頭的曲率半徑是管徑的1.5～2倍，該項(xiàng)目Z小取值應(yīng)該在4200mm。
(3)擴(kuò)散管角度過大，達(dá)65°。我們知道風(fēng)管的直徑B須與電除塵器進(jìn)口法蘭的面積相當(dāng)，通常進(jìn)入除塵器法蘭的氣流速度≤15m/s(該項(xiàng)目15.08m/s)；當(dāng)偏差較大時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)變徑管，且變徑管的張角不能太大，通常為30°~60°，否則會(huì)影響氣流均布，且還會(huì)沖壞氣體分布板，影響電除塵器的正常運(yùn)行。
從目前的工藝管道布置圖來看變徑管的擴(kuò)張角為65°，偏大，導(dǎo)致變徑管的長度較短；當(dāng)氣流以較高的速度進(jìn)入變徑管后還沒來得及擴(kuò)散就進(jìn)入了除塵器內(nèi)部，Z終導(dǎo)致分布板吹破。
(4)煙氣進(jìn)入除塵器之前沒有足夠長的直段管道。根據(jù)魯奇技術(shù)要求煙道風(fēng)管在與電除塵器進(jìn)口法蘭連接時(shí)B須垂直，并且垂直段長度應(yīng)不小于風(fēng)管直徑的3倍。當(dāng)受場地等原因無法做到時(shí)，應(yīng)在風(fēng)管的彎頭內(nèi)增加導(dǎo)流板，以防止氣流斜向進(jìn)入除塵器。從圖1看，目前的工藝管道布置顯然是不滿足這一要求，且彎頭內(nèi)部也沒有設(shè)置導(dǎo)流板。
二、采取措施及其效果
(1)在電除塵器的進(jìn)氣口法蘭和D一層分布板之間設(shè)置導(dǎo)流板，將集中進(jìn)入除塵器內(nèi)部的氣體進(jìn)行分流，具體方案見圖2。
 
圖2 設(shè)置導(dǎo)流板

(2)為了解決管道風(fēng)速較高的問題，采取提高電除塵器的D一層分布板耐磨強(qiáng)度(如更換成耐磨材料如16Mn等)和增加分布板厚度的措施。
(3)在管道彎頭部分增加導(dǎo)流板，以改變氣流方向。但該項(xiàng)目管道內(nèi)有澆注料，無法施工，所以Z終沒有增設(shè)導(dǎo)流板。
上述措施從2010年6月改造完成后，分布板至今沒有出現(xiàn)過破損。海螺集團(tuán)當(dāng)時(shí)簽訂了多臺(tái)同規(guī)格的設(shè)備，工藝管道布置相同，在運(yùn)行后的1~2月內(nèi)都出現(xiàn)了同類問題，后都按此方案進(jìn)行了整改，并均取得了預(yù)期的效果。