炼铁厂出铁场除尘技改施工难点分析及对策
摘要:介绍了梅钢炼铁厂除尘技改内容,分析了管道施工风机的振动、 除尘器内部板线上的积灰等问题,通过积极应对,有效解决了 1～3 号除尘系统在线改造管道的各种制作以及管道吊装施工等诸多难题,减少了对高炉生产的影响,缩短了停除尘的时间。
关键词:出铁场,除尘,技改,施工
梅钢炼铁厂1～3 号高炉容积均为 1 250 m3,其中2号、3 号高炉采用双铁口轮流出铁作业制,每侧出铁时间约为 45～60 min。1 号高炉为单铁口出铁,在开口、堵口出铁水作业时,会产生大量的高温含尘烟气弥漫于厂房空间。现虽有 3 套除尘系统,但均存在一定问题,不能完全解决这些无组织排放的烟气,2 号高炉情况尤其严重,现对其进行技改。为了充分挖掘现有除尘系统潜力,实现合理安排与充分利用,在技改施工过程中坚持 “利旧、改造、新建” 三结合的原则。
1 项目改造具体内容
1995年新建高炉除尘系统后,在出铁过程中,减少了很多烟气、煤气及粉尘,改善了高炉的环境。但除尘设备运行多年,设备严重老化,故障多,维护量大,风量小,管道有瓶颈,除尘效果差,岗位粉尘浓度增加,吸尘点外溢,污染严重。因此,除尘改造势在必行。经梅钢公司技改领导小组多次专题研究,以及梅钢除尘专家的认可,最后选定在主铁门上方增加移动捕集罩轨道、移动捕集罩、铁沟盖、铁沟帮、2号高炉通道卷帘门,消除管道瓶颈,增加管道直径和超声波吹灰装置,同时采取风机增大的工艺方案。
具体改造内容包括:对出铁口上方的捕集罩、铁沟帮、铁沟盖及系统管道进行利旧改造,新增22条管道,23只阀门;对风机进行增大改造;新增 2套2号高炉通道卷帘门,6套电控系统,以及6套超声波吹灰装置。
除尘改造完成后,环保指标必须达到以下要求。岗位粉尘浓度:吸尘点下风向1. 5 m高处≤10mg/ Nm3;排放浓度:电除尘器 ≤30 mg/ Nm3,正压布袋除尘器≤10 mg/ Nm3;各吸尘点无烟尘外溢。
2 难点分析及对策
除尘在线技改项目与生产同时进行,工程量大,现场作业空间狭窄,在高温季节工作环境差,且又是高空作业,施工风险大,难度高,工期时间要求紧,很多设备的管道拆除与安装需要高炉和铁道运输部门的紧密配合,稍有不慎都会对生产和施工安全带来不可预见的影响。此外,由于对环境和空气的质量要求,梅钢公司要求停机和改造的时间应尽量缩短到最佳的停机时间。如何应对现场的复杂环境和相对紧凑的工期,保证质量,且安全高效地完成,土建、 管道、 电气项目方面的任务至关重要。
2. 1 工程准备工具的分析及对策
在备件制作过程中,根据图纸的要求,需采购58种不同类型的钢材和材料。因此,应严格审查图中的材料,杜绝重复采购,并把握好合同的价格;严格按图纸的材料、尺寸、工艺及工序制作,分别按除尘完成的日期进行安排和制作;根据现场吊机的起吊角度、吊机半径及臂的高度,计算起吊重量;对管道、弯头设备进行拼装连接时,应从车辆的运输长度及高度的角度进行考虑,如果是运输长度的问题,那就在现场进行拼装和焊接,该方法尤其在 3号高炉的施工中广泛应用。
2. 2 吊机移动位置问题的分析及对策
在3 号高炉除尘现场拆装中,都是在高空 23m左右进行作业的。根据测量结果确定吊机的位置、吊机的半径及臂伸长的高度,再查找起吊重量的数据,一一列表,最后再依据表中起吊的重量编写施工方案、拆装和起吊的工序。因为 200 t 吊机移动一个位置需要2 h ,因此在吊装过程中,为节约这2 h ,应尽量不移动吊机,先把这段旧管道拆下,再安装新管道,在200 t 吊机的半径范围内全吊装完工后再移动吊机。采用这种施工方法,本应 20天的施工期,7天就完成了475 t 新旧管道的拆装。
2. 3 吊机吊装方法的分析及对策
在2号高炉除尘施工现场20 m宽的范围之内有5条铁路线,2号、3号高炉的铁水要经过此地方才能运送至钢厂进行炼钢。如果要进行施工,则最少要封闭2条铁路线才能进行,给大生产带来较大的影响。在炼铁和运输部门的大力协调下,采用小吊机(30 t 吊机)机动灵活的吊装方法,吊一下,移动一下吊机的位置,尽量使小吊机发挥最大的吊装重量。如果发生异常情况,则用最快速度(10 min)把小吊机撤离铁路线,恢复大生产。采用这种施工方法后,本应 25 天的施工期,9 天就完成了 325 t新旧管道的拆装作业。
2. 4 风机振动值超标问题的分析及对策
2号高炉除尘风机由22 D风机叶轮改为24 D风机叶轮,改造后,除尘器风机传动轴出轴端水平振动一直在极限值附近(9. 6 mm/ s) ,严重影响了除尘效果。采用三位百分表校准、 风机轴水平仪校准及叶轮的动平衡,一步一步排除了振动源起源,排除了电机、 涡力偶合器、传动轴、传动轴联轴器以及叶轮造成振动超标的主要原因。因在这次技改中,在2号高炉除尘进出口处增加了一个沉降室,怀疑是因为风机内部气流紊乱而造成振动源。经设备部邀请安徽工业大学对振动源进行检测,得出的结论是沉降室进出口气流侧向运行而造成风机内部气流紊乱,从而形成了振动源。经过整改沉降室后,除尘风机传动轴出轴端水平的振动就下降至正常值(4. 0 mm/ s) ,并一直使用至今,没有超过正常值。
2. 5 积灰层去除问题的分析及对策
为了有效去除板线上的积灰,在3 号高炉除尘器的顶部增加了6台 SQ275型超声波吹灰装置,使6台装置按规定的时间和顺序自动运行,把压缩空气的动能转为低频声波。通过声波导管进入各电场,在电场内建立能力场,破坏极板极线积灰层间的各种结合力,增加导电性,降低对积灰层的吸力,并改变积灰层的张力。低频声波在短时间内使积灰层出现龟裂现象,裂纹和空穴中形成的“弦波”及声紧力使龟裂速度大幅度提高,加强疲劳程度,零接触面所有的驻波体冲力会减弱积灰层吸力并迅速扩大空穴尺寸,使处于龟裂状态的积灰层在重力的作用下脱落。
3 结语
在上级领导和兄弟单位大力配合下,在全体施工人员的努力下,已完成了此项目,经检测,环保指标达到以下要求。
1)岗位粉尘浓度:吸尘点下风向1. 5 m高处≤10 mg/ Nm3;
2)排放浓度:电除尘器 ≤30 mg/ Nm3,正压布袋除尘器≤10 mg/ Nm3;
3)各吸尘点无烟尘外溢。
通过几次测试证明技改是成功的,达到了预期目标,为高炉在线进行老除尘器的改造探索出了一条时间短、投资少、见效快的好方法。该工程的实施对于改善1～3号高炉环境和整个梅山地区污染治理具有十分重要的意义。
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