喷煤工程范文

喷煤工程范文（精选7篇）

喷煤工程 第1篇

工程概算是高炉喷煤工程招投标工作中的重要环节。目前企业在高炉喷煤工程工程概算上大多采用传统的手工编制方式, 编制人员每编制一张表格需查询大量的数据信息, 耗时、耗力、效率低, 速度慢且容易出错。优化工程概算信息管理的最佳方式就是建立以概预算人、材、机、设备和工程费为基础数据的预测方法, 满足工程招、投标的要求[1]。

针对上述问题, 利用Visual Basic 6.0开发了一个高炉喷煤工程概算管理信息系统[2], 通过建立较完备的工程资料库、设备材料价格数据库, 可以迅速、准确地对信息进行分类整理、查询、调取, 选择性地以Excel表格形式输出所需要的信息报表, 提高了高炉喷煤工程概算编制的速度和质量, 避免重复工作, 减少出错环节, 减轻了工程管理信息的劳动强度, 取得很好的经济效益。

1 系统需求分析

高炉喷煤工程概算管理信息系统软件设计应充分考虑以下需求:

(1) 运算高效、准确无误。

进行高炉喷煤工程概算时, 所牵涉到的数据指标多, 计算过程复杂, 故要求运算过程高效、结果准确无误。为此, 需对程序不断调试、修正、完善, 确保运算结果准确性并验证其是否符合编制目的。

(2) 界面直观、简单、易操作。

系统界面具有友好性, 便于数据的调用、处理和运算, 同时各功能模块界面要直观, 操作方便。

(3) 满足不同层次用户需求。

根据不同的用户对象, 设定不同的使用权限, 从而满足不同层次用户的操作需求。

(4) 具有方便快捷的数据库查询、修改、添加、删除等功能。

2 系统总体功能框架设计

在系统需求分析的基础上, 采用Visual Basic6.0开发工具和SQL Server数据库技术[3], 将高炉喷煤工程概算与工程管理工作有机结合, 设计出人机交互良好的高炉喷煤工程概算管理信息系统。其功能模块如图1所示, 功能包括:

(1) 用户管理, 包括用户角色管理和用户项目管理两个功能。前者由系统管理员来设定, 根据不同层次的用户, 分配不同的角色, 并将用户名和密码保存在数据库中。用户使用该系统时, 需在登录界面上验证用户名和密码, 以保证系统的安全性。后者可由登录用户自行管理本人负责的项目。

(2) 系统设置, 具有角色权限管理和系统数据备份功能。前者由系统管理员来分配系统角色与权限, 后者则是考虑了系统数据的安全备份。

(3) 工程概算, 功能涉及基础单价计算、工程单价计算和概算报表编制等。该部分是系统的核心功能, 提供数据库支持功能。

(4) 工程合同管理, 包括工程合同登记、工程合同收款和工程合同付款等功能。

(5) 统计查询, 提供合同信息查询、合同收款查询、合同付款查询、概算信息查询、设备信息查询和设备供应商查询等功能。

(6) 报表打印输出, 可以提供概算报表、Excel形式报表和概算说明等打印输出功能。

3 系统数据的存储

高炉喷煤工程概算涉及大量的工程设备材料及其造价数据, 需要实时进行更新和管理。系统数据的存储采用两种方式:数据库和文件模板格式。

数据库采用SQL Server开发平台, 建立大量工程设备材料及其造价数据库, 包括材料库、设备库、工程合同库以及用户权限库等。在每一个数据库表中均设置了关键字和索引, 以便对数据库进行快速查询、修改、补充、删除等操作。另外, 在数据库结构设计时, 还考虑了其可扩展性。

对于系统中常用的各种报表, 采用文件模板格式加以存储, 需要输出时, 再调用数据库中相应的数据, 自动填写报表, 并按Excel表格形式输出和打印。

完成的每个应用表单都将作为一单独文件保存在系统相应目录中, 并在数据库中保存其存储的目录信息, 以方便将来对各表单进行查询和修改。

4 报表定制方法

针对高炉喷煤工程概算与管理所需的各种报表格式, 以自动图文集词条形式保存在模板文件中。在设计数据库时, 将相应的数据库字段和报表中的单元格进行信息关联[4]。系统将这些关联信息保存到专门的报表定制数据库中, 以便在报表输出时调用, 如图2所示。

5 结束语

开发的高炉喷煤工程概算管理信息系统可以提高了高炉喷煤工程概算管理的水平, 具有良好的实用性。

参考文献

[1]付志凌, 滑东武.工程造价信息管理软件的开发与应用[J].石油规划设计, 2002, (5) :30—32.

[2]龙马工作室.Visual Basic 6.0程序设计[M].北京:人民邮电出版社, 2008.

[3]岳付强, 罗明英, 韩德.SQL Server 2005从入门到实践[M].北京:清华大学出版社, 2009.

高炉喷煤在线监测系统的设计 第2篇

随着高炉炼铁原燃料资源和节能环保形势的日趋严峻,提高高炉喷煤技术水平变得尤为重要。高炉喷煤的基本要求是煤粉喷吹稳定,喷吹量准确。喷煤在流体力学上属于气固两相流,是一种动态、非线性和时变的系统。这种流动的非连续性引起煤粉瞬间流量的波动,主要体现在煤粉流量和煤粉状态的变化。检测的意义在于:总体掌握喷吹煤粉水平和各风向口喷吹煤粉的情况,煤粉的多少会影响到高炉的炉温走向;为控制总喷煤量和各风口喷煤量以及管道堵塞情况提供数据参考[1]。

采用非接触式微波技术,通过先进的多普勒原理来监测每只喷枪的煤粉流量及堵塞情况。被检测的介质数量(即煤粉浓度)与反射波幅度成正比例关系。检测到的反射波幅度越高,则煤粉浓度越高[2]。加之微波具有无需接触物体即可检测、抗干扰性强等特性;微波的使用能保证穿透传感器内部的材料,准确测量管道内煤粉浓度。

现在生产上所用的微波监测装置多是采用PLC/DCS等复杂系统,价格比较昂贵,但有的用户不需要复杂的功能。针对这种情况,笔者设计了一种简洁式的监测装置和软件系统,可灵活快速地实现对喷煤浓度的监测,并能够及时发现每支管道中堵管、空吹及均匀喷吹情况,给现场操作人员提供准确及时可靠的操作指导信息,保障了高炉安全运行。

1 系统的硬件设计与实现

该系统是由微波探头、电源模块、检测放大电路、数据变送电路和RS232/485通讯模块组成的新型便捷式测量装置,其总体框图如图1所示。

1.1 微波法的原理及实现

微波是指频率范围为0.30～3000GHz的电磁波。广泛用于集群通讯、移动通讯、无线接入、卫星通讯、雷达和微波化学等方面[3]。由发射天线发出的微波,遇到被测物时将被吸收或反射,使功率发生变化。若利用接收天线,接收通过被测物或由被测物反射回来的微波,并将它转换成电信号,再由测量电路测量和指示,就实现了微波检测过程。

基于微波多普勒原理,被检测的介质数量(即煤粉浓度)与反射波幅度成正比例关系。煤粉来时、经过、远离微波源的反射波频率变化可反映管道内的流体的速度变化。传感器传送低功率微波并接收物体反射回的能量。微波反射频率与发射频率产生频差,从而在输出端产生一个低频交流电压。由于频差与固体颗粒物速度成正比所以微波传感器能够检测到运动介质的数量和流速(即煤粉浓度和流速)。

运用多普勒效应的固体颗粒物检测装置可用收发合置构造(图2)。装置中产生的微波信号由发射/接受器投射到透明窗口中,对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收,所以本系统中窗口材料选择陶瓷密封片,而对于其他材料微波信号就不能传递及正确检测固体颗粒流量。

高炉内的煤粉流动属于气固两相流动,管道内离散相的尺寸、空间分布流动是随机的[4]。本设计中采用的微波探头是截锥喇叭状。在发射器的顶端安装耿氏振荡器,振荡器发射出频率恒定的微波,在碰到对面的输粉管内壁时,就垂直反射而回,反射的回波在输粉管内与流动的粉粒碰撞也将产生反射。同时波的多普勒效应将出现频率偏移,反射波也相应地具有不同幅值。因而煤粉浓度不仅可通过穿透微波信号的衰减而测得,也可通过直接反射的微波信号幅值而测得。在接收端装有肖特基二极管,将吸收的电磁波转换成相应的电压值[5]。在微波探头的前方装有陶瓷密封圈,可以避免探头与煤粉直接接触,防止探头的污染、磨损,又不影响微波的发射接收。

1.2 数据采集电路

数据采集电路的功能是检测变送,将传感器的微弱电压信号加以放大,达到数据采集系统所要求的输入幅度。在这部分设计两级放大,第一级先将微波探头的微弱信号初步放大。在第一级运算放大器的反馈电路上,以拨码开关的形式设置可调电阻,便于调试时选择合适的放大倍数。

经过第一级放大的信号是较弱的交流电压信号不能直接利用,需要变送。第二级放大电路采用LM358芯片。LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器, 适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。在图3中,LM358分别进行了放大整流和放大滤波,这两种功能在一片LM358上就可以实现,提高了稳定性,减小了检测电路板的体积。

经过以上两级的放大之后,信号已经可用,但不是标准信号,笔者必须采用AD694芯片将放大后的信号转变成标准的可用的4～20mA信号。AD694 是一种单片电压-电流转换器,它将输入电压信号转换成标准的4～20mA电流信号,能达到0.002%的非线性度,精度高且抗干扰性强。

微波探头和数据采集电路及陶瓷密封片安装在密封的不锈钢金属外壳中并固定,可以防震、防热、防潮、防尘并且使用寿命长。装置的头部伸入通煤粉的管道中,发出微波,底部通过引线连接到不远处的控制柜内。

1.3 数据转换电路

数据转换电路是安装在现场控制柜内的。现场是用20只煤粉管道构成喷煤系统,为了能够对各管道的喷煤情况进行快速、准确的信号采集。需要把20路采集电路送来的电流信号转换成1～5V电压信号,并采样/保持[6]。本设计采用PIC16F877A单片机和多路模拟开关的形式对采集信号进行读取和传送。 PIC16F877A单片机因为其内部自带8路10位AD,通过内部程序将采集过来的模拟信号转换成数字信号,这样就省去了额外的AD转换电路。CD4051是一单刀八掷模拟开关,由3位地址码ABC和禁止端INH来决定接哪一通道。当要采取20路信号时,笔者采用3片CD4051芯片。每一个CD4051芯片的INH(禁止端),ABC(地址端)及OUT(输出端)要接在单片机的引脚上,其中OUT要接在PIC16F877A的AD端口,如图4所示。

1.4 通讯电路

微波探头检测仪的数据变换电路通常是安装在现场的防爆控制柜内,而装有可视化软件的计算机放在几百米远的控制室内。需要将现场的实时监测的数据准确快速地传送到控制室内,同时工业环境通常会有噪声干扰传输线路。本系统采用RS-485完成与上位机的通讯。RS-485比RS-232更能有效地降低噪声干扰,同时降低传输信号的能量损耗,使得传输距离增大[7]。芯片采用MAX485,是低功耗的RS-485收发器。由于计算上仍是RS-232端口,要想使用RS-485方式,则需要先进行信号的转换。本设计采用波士电子生产的RS-232/RS-485转换器485C,工作模式为半双工,无需供电,最大传输距离为1.8km。

2 系统的软件设计与实现

系统的软件设计包括下位单片机的工作程序设计和上位机(PC)的可视化界面设计[8]。

下位单片机的程序主要实现对多路数据信号的采集并将采集到的数据通过串口传给上位机。设计包括:系统的初始化、对多路模拟开关的选择、AD转换、检测信号的采样保持、串行通讯以及和上位机的通讯。本系统是实时在线监测,没有数据存储器,而是直接将数据通过串口上传到数据库。

上位机程序主要是来记录各风口喷煤情况和上下限报警提示。程序通过Delphi7.0 + SQL Server 2000实现。主要包括:实时棒图监测、历史记录、报警设置和瞬时曲线。棒图监测是以棒状图的形式显示当前的煤粉变化(图5),在画面上设计上下限报警,当煤粉浓度超过或低于设定的限值时,画面上的报警指示灯就会由绿变红提醒操作人员去现场检查。历史记录画面能够显示近90d的历史记录,便于操作人员对一段时间的工况进行检查分析,改进喷煤技术。报警设置画面用于操作人员对煤粉浓度的上下限进行设定,超过上限表示煤粉浓度过大,煤粉不能完全燃烧,造成浪费。低于下限的情况通常发生在管道堵塞的情况下,这时候就需要操作人员及时处理,以免造成生产上的损失,最简单的办法是去现场敲打一下管道,使之畅通。瞬时曲线画面将每一个管道的煤粉浓度以曲线的形式显示出来,相比棒图来说,看的结果更清楚,只是缺少了报警指示。

数据库的功能是记录并存储数据,实现瞬时煤粉浓度、90d历时工况(存储间隔可调),趋势曲线,断粉及堵管报警等功能。

3 结束语

本系统通过单片机对多路微波传感器的信号进行采集读取并编写相应的可视化软件技术来实现高炉喷煤的在线监测,已成功应用于生产。与其他的监测方法相比,该监测系统灵敏度高,延时小,结构简单,安装方便,价格低廉,能够为司炉人员调节炉况提供有效参考。只是对于更高要求的自动控制和调节煤粉浓度尚不能实现,有待进一步开发和设计。

参考文献

[1]郑晓虎,茹家华,吴广泽.高炉喷煤煤粉流量及状态检测技术[J].自动化与仪器仪表,2007,133(5):44~51.

[2]青岛科联环保仪器有限公司.微波在线监测高炉喷煤浓度装置[P].中国:200730016775,2008-05-14.

[3]黄铭,彭金辉,杨晶晶.微波快速测量高炉喷吹煤粉水分的新方法[J].云南冶金,2007,36(2):91~94.

[4]吕书安.煤粉流量计的工作原理及在高炉喷煤系统中的应用[J].冶金标准化与质量,2002,41(5):56~58.

[5]朱波,肖大雏.煤粉浓度测量方法的探讨[J].华中电力,1999,12(2):17~19.

[6]施洪昌.气/固两相测量系统[J].气动实验与测量控制,1996,10(4):83~89.

[7]魏军介,姜印平,尹俊杰等.基于PIC16F876的危险品分类鉴别测试仪的设计[J].化工自动化及仪表,2008,35(6):51~54.

喷煤袋式除尘系统的优化与改造 第3篇

1 生产中存在的问题

喷煤煤粉袋式除尘系统是制粉工艺系统的一部分, 主要用来回收煤粉, 称作煤粉收集器, 同时又作为除尘器保护环境, 防止粉尘污染。由于煤粉尘是生产的产品, 如果除尘系统出现故障, 不但影响环保, 同时也影响产量。

喷煤自2 0 0 4年投产至2 0 0 7年底, 除尘系统故障不断, 粉尘排放量频频超标, 设备费用节节攀升。为了查明原因, 对2 0 0 7年下半年的使用情况进行了跟踪分析, 发现系统在设计和设备质量方面存在很多问题。统计期间共更换布袋14次, 有明显损坏的布袋20 0多条, 损坏形式包括:袋上中下部分撕裂、缝合线开裂、腐蚀、胶结、变形等, 另有多处出现电磁脉冲阀故障, 反吹管弯头处断裂, 反吹管固定处变形脱落, 袋笼变形破损, 箱体盖板密封出现老化风蚀, 脉冲氮气和系统保安氮气间歇性出现使用过量, 氮气包多次出现开裂漏气等, 严重影响了喷煤的生产。

2 系统参数和原因分析

为了分析故障出现的原因, 先对除尘系统的工艺参数进行简单的介绍。

2.1 除尘系统工艺参数

梅钢高炉喷煤制粉系统分两个系列, 每系列单独一套除尘系统, 分别对应一台中速辊式磨煤机。系统采用的是一级除尘、一次风机煤粉收集工艺, 采用高浓度、高效率的袋式除尘系统收集煤粉尘。每个系列的除尘系统有12个反吹气室, 每室有横9竖15共135根除尘布袋。实际生产过程中除尘器的入口浓度约500g/m3, 除尘器的过滤风速约0.3 m/m i n, 由于系统生产的原料是高挥发性易燃易爆混合煤种, 为了安全需要, 布袋的脉冲气源采用氮气;反吹阀为淹没式脉冲阀, 脉冲间隔时间3~20s, 脉冲宽度0.3~1.0s, 具体数值根据生产实际人工设定。实际生产时, 脉冲电磁阀由PL C系统自动控制, 按设定好的时间连续、周期性往复脉冲喷吹, 实现煤粉的收集功能, 并且排入大气煤粉浓度。

2.2 现场设备存在的问题及原因分析

针对实际生产中系统温度、压力、压差和氮气使用量等各项参数的异常, 通过现场实际状况和相关除尘设备生产厂家的研讨, 对系统存在的问题逐步分析如下。

(1) 布袋出现了明显的物理破损。布袋出现袋口破损脱落、袋中撕裂、袋底圆周破穿和缝合线的开裂, 说明制造质量不能达到实际生产要求。袋笼质量不合格, 或者安装方法不正确时, 导致袋笼变形, 也会刺破布袋。反吹氮气压力设定不合理, 在强大气流的冲击下, 使除尘布袋的织物纤维张力受损, 导致破损。现场实际每个反吹室安装一个氮气包, 每个氮气包安装9个脉冲阀, 其容积小于实际需求容积, 导致反吹效果降低, 布袋容易积灰过厚, 受力拉扯, 导致撕裂损坏。由于系统收集的是高浓度高挥发性的混合煤粉尘, 如果布袋的透气性达不到要求, 也会导致布袋积灰过厚, 拉扯布袋破损。

(2) 结露后布袋出现了腐蚀胶结。导致除尘系统布袋结露的因素主要有含水量、压力和布袋内外温差等。含水量越大, 压力越高, 布袋内外温差越大, 布袋的结露倾向越大。在实际生产中, 需要均衡氮气压力和使用量。中速磨煤机出口粉尘含水量超过10%, 直接进入除尘箱体内。反吹气采用常温氮气直接反吹, 导致布袋内温度长期保持为室外常温, 尤其是在冬季, 反吹氮气最低时接近0℃, 而除尘箱体内温度保持在9 0℃左右, 布袋内外温差很大, 反吹时很容易使布袋温度降至露点以下, 导致结露板结等。由于制粉系统利用了高炉热风炉废气, 煤粉尘气流中掺杂了S、N等元素, 在结露的过程中形成有腐蚀性的酸粘结到布袋上, 导致布袋腐蚀胶结。

(3) 除尘系统箱体、阀门和管道出现了漏气。氮气包结构设计不合理, 在反复充喷时多次出现了开裂漏气。脉冲阀损坏, 导致氮气持续反吹或者停止反吹。盖板密封漏气, 常温空气进入除尘箱体, 降低了盖板下面部分气体的温度, 加大了内外温差核除尘箱体内氧含量超标, 导致系统保安氮气使用量变大。反吹管材质不合格或者安装方法错误, 损坏后导致脉冲气直接拍打布袋口, 加速布袋损坏, 同时反吹效果也受到很大的影响。

3 改进措施

面对环保和设备费用的双重压力, 必须解决喷煤煤粉袋式除尘系统存在的上述问题。在调整工艺参数的基础上, 着重在设备选择和反吹气源两个方面进行了优化改进, 具体措施如下。

3.1 减少布袋损坏的改造

从设备材质规格上改型, 减少布袋破损和腐蚀现象的发生。喷煤煤粉袋式除尘系统的除尘介质是具有高浓度高挥发性的混合煤种粉尘, 含水量超过10%, 同时利用了高炉热风炉废气, 气体中含有S、N等腐蚀性元素。在选择布袋时, 滤袋材质应该考虑适宜的耐酸碱性、耐磨性、水解稳定性及抗静电性能, 同时在抗拉裂性能、透气性和工作温度上也有一定的要求。同样袋笼也应该耐腐蚀, 袋笼在安装前应保证焊接点和钢丝接头圆滑。最后选择布袋材质为涤纶抗积露电覆膜针刺毡, 要求防水防油防酸防静电, 同时针对布袋袋口曾经出现的损坏, 要求袋口翻口向下500 m m。为了保证最终的质量, 在实际使用时, 选择了国内质量信誉较高的三家布袋制造厂同时试用。袋笼选择使用不锈钢制造, 要求整体圆滑没有毛刺尖锐突出, 对应布袋规格袋笼规格做了简单改进。改选的设备在正常情况下可以大幅提高使用寿命。

3.2 减少结露发生的氮气优化

为了排除和减少结露的发生, 在平衡氮气压力流量和适当提高含尘气体温度后, 重点对氮气进行了优化, 以减少布袋内外的温差。

(1) 氮气温度的优化。除了在工艺上适当提高中速磨煤机干燥温度外, 设备上, 为了使反吹氮气温度高于箱体内气体露点, 在脉冲阀前端的氮气管道上安装了加热器, 利用过热饱和蒸汽把反吹氮气由常温加热到8 5℃以上。由于盖板大部分密封条出现老化, 重新更换了所有箱体盖板密封, 确保密封效果, 防止箱体负压吸风。在箱体的四个侧面包括下部的锥体都有保温层, 只有箱体盖板上没有保温措施, 加上厂房属于敞开式厂房, 对温度影响较大, 改造时在盖板上面增装了保温盖板。措施实施后可以有效避免布袋箱体内部结露现象的产生, 也有利于防止生成含S、N等元素的腐蚀性酸。

(2) 氮气包结构的改进。由于圆柱形氮气包在设计结构上存在缺陷, 设计容积也不合理, 根据实际脉冲阀参数和现场箱体布局, 对氮气包进行了重新设计安装。重新设计合理的结构和规格, 数量由12个改为4个, 有效容积由每个0.2 m3改为每个1.3m3, 容积扩大后可以避免脉冲时气源的波动和不足, 提高脉冲稳定性。可以有效储存热能, 使加热器在源源不断的输出加热氮气时, 不致由于加热不足而影响影响脉冲氮气温度, 保持氮气温度稳定。同时, 脉冲压力由原来的0.4 M P a调整到0.2 5 M P a, 脉冲宽度时间设定为0.24s, 脉冲间隔时间设定为3.0s, 清灰室之间清灰时间设定为9.0s。在反吹喷嘴下增装了文氏管, 可以保证喷吹气流压力, 把布袋口的自然扩散气流集中起来, 提高反吹效果。改进后, 可以减少氮气使用量, 在保证除尘效率的基础上, 保证布袋处于自然垂直状态, 防止反吹气流对布袋的损坏。

4 改造效果

自2008年对布袋、袋笼、保温等各项改进逐步实施, 到2 0 0 9年氮气包改造实施完成, 至今已经有两年多的时间, 期间设备状态良好, 喷煤粉尘排放量优于公司环保指标, 氮气使用量也大大减少。对照改造前的布袋损坏频次, 改造至今节约更换布袋约9000条, 不算检修人工费用和对生产影响产生的损失, 仅备件费用节约超过130万。实践证明, 通过对喷煤袋式煤粉除尘系统的优化改造, 不但创造了经济效益, 同时也对区域环境的保护作出了贡献, 创造了社会效益。

5 结语

在分析除尘系统存在的问题和改造实施过程中, 针对影响系统性能的因素, 有几点体会供大家分享:

(1) 布袋内外温差大是不易察觉的重要原因。

(2) 除尘箱体的保温要做全, 要针对现场的工况选择上盖板保温措施。如本次改造, 由于没有考虑敞开式厂房的影响, 生搬硬套的选择了棉被做保温层, 雨雪天气导致棉被吸水, 反而起到了反作用, 又重新选用了内嵌石棉式保温盖板。

(3) 布袋材质要根据除尘介质的不同针对性的选择。

(4) 在安装时, 先要把布袋装到除尘箱体内, 袋口外翻, 卡箍安装牢固, 防止布袋掉落, 再安装袋笼, 不能把布袋套到袋笼上再同时安装。

(5) 要根据脉冲阀的参数和数量合理配置反吹气包容积。

安钢7#高炉喷煤节焦生产实践 第4篇

1 优化喷煤工艺

1.1 控制合理的煤粉粒度

从燃烧的角度讲,煤粉粒度越小,燃烧率越高.但粒度过小,磨煤机产能降低,电耗升高,而且灰熔点低。黏度较大的煤粒度过细,渣化早,容易造成风口结焦,堵塞喷枪。综合考虑,一般控制煤粉粒径为0.075mm以下的占70%～75%为宜[1]。

1.2 合理配煤

无烟煤挥发分低,可磨性和燃烧性不好,但发热量高。烟煤挥发分高,可磨性和燃烧性好,但发热量低。所以单一喷哪种煤都不太经济。如果将两种煤按一定比例配合起来喷吹,扬长避短,可获得最佳经济效益。一般控制烟煤配比45%～50%,挥发分(20±3)%,喷吹效果较好。为了优化高炉配煤结构,我们与东北大学共同研究了喷吹单种煤粉和混合煤的燃烧性。根据单煤燃烧率、可磨性、爆炸性等试验结果,以及现场实际用煤情况选择潞安、九矿两种煤作为喷吹混煤的无烟煤,神木煤作为烟煤。考察神木煤与无烟煤配比分别为1∶3、2∶3、1∶1,逐步将喷吹煤粉挥发分提高到18%、20%、22%,并把挥发分作为调整配煤的依据,而随着挥发分的提高,风口未燃煤粉减少,相应焦比有所降低,燃料比下降,有效地提高了煤气利用率。

1.3 提高煤粉燃烧率

改善煤粉在高炉内的燃烧状态是改善料柱透气性、提高喷煤置换比、降低燃料比的关键。主要通过控制合理的煤粉粒度,优化鼓风参数,调节热补偿,改进喷枪内径(由13mm改为16mm)等措施实现。

2 原燃料质量改善

2.1 改善焦炭质量

高煤比操作时,由于从炉顶装入的焦炭更多地被当作煤气气窗,焦炭作为料柱骨架的作用变得更加重要,焦炭的骨架作用一方面通过提高焦炭的冷机械强度来保证,另一方面必须通过焦炭的热态强度即焦炭的反应性(CRI)和反应后强度(CSR)来保证[2]。焦炭M40、M10指标对高炉冶炼的影响是无可置疑的。研究表明,M40指标每升高1%高炉利用系数增加0.04t/(m3d),综合焦比下降5.6kg/t;M10改善0.2%,利用系数增加0.05t/(m3d),综合焦比下降7kg/t[3]。随着煤比的提高,焦炭破裂加剧,未燃煤粉数量增加,导致高炉透气性下降,最终影响到高炉的顺行。因此,保证焦炭质量(见表2)成为大煤比的先决条件。

2.2 优化高炉炉料结构

7#高炉采用高碱度烧结矿加酸性球团矿加块矿的炉料结构(见表3)模式[4]。根据经验,入炉品位每升高1%,可降低焦比1%～1.5%,同时高炉增产1.5%～2%。因此, 提高矿石入炉品位是高炉增产节焦的重要环节。为了降低成本, 生产中逐渐提高烧结矿和块矿配比,并注重提高烧结矿质量。高碱度烧结矿和高品位球团矿及块矿的使用,保证了高炉的精料水平,提高了炉料的机械强度,改善了炉料的冶金性能(见表4),使高炉料柱透气性指数得到了改善,为高炉喷煤比的提高、焦比的降低创造了条件。

2.3 减少入炉粉末

制约高炉喷煤比提高的一个重要因素是入炉粉末[5],入炉粉末的增加导致炉内压差增大、风量受阻,影响高炉顺行,为焦比的降低和煤比的提高带来困难。国内资料统计表明,入炉粉末降低1%,高炉利用系数提高0.4%～1.0%,焦比降低0.5%。我们立足现有原燃料条件,实现“粗粮细吃”,把烧结集中筛由梳齿式改为棒条式,槽下原料仓全部改为单仓眼供料,控制料流,提高筛分效率,减少入炉粉末,控制小于5mm的比例不超过5%。微机在线显示返矿量,烧结小于10mm粒级比较多时,规定必须分仓搭配入炉,在焦炭运入焦仓前加32mm的筛子,回收焦丁,把焦炭振动筛筛孔由15mm改为25mm,将回收的焦丁和矿石同时入炉,从而提高料柱的透气性。

3 优化高炉操作

3.1 强化冶炼

3.1.1 高风温操作,适度富氧

风温是活跃炉缸最经济的重要热源,占高炉热量总收入的1/3左右,高风温是实现大喷煤,提高煤焦置换比的前提。提高100℃风温,约可以提高理论燃烧温度60℃,为高喷煤比提供了良好的条件。7#高炉通过采用增加换炉次数,富化高炉煤气,使用前置预热器实现空气、煤气双预热等手段,使风温保持在1 110℃以上。喷煤和富氧作为高炉强化冶炼的两种重要手段,相得益彰。一般富氧率提高1%,喷煤量可相应增加13～23kg/t,另外增加喷煤量的同时又富氧可以减少炉腹的煤气量,有利于初始煤气流的合理分布。安钢7#高炉富氧量随煤比的不断增加,由原来的(3 000±1 000)m3/h调整到(4 000±500)m3/h。

3.1.2 适当增加铁次,冶炼低硅生铁

安钢7#高炉铁次由每天15次增加到17次,出渣铁前憋风现象明显减少,透气性明显改善,为炉内强化冶炼创造了条件。对炼铁而言,生铁含硅量降低1%,则产量提高5%～6%,焦比下降40～50kg/t。在高炉冶炼过程中,生铁含硅量的降低不仅可降低焦比和提高产量,也可促使炼钢实行无渣或少渣冶炼,缩短冶炼周期,降低能耗和材料费用。安钢7#高炉的平均生铁含硅控制在0.55%～0.65%。

3.2 改善高炉操作

3.2.1 调整上部装料制度

随着煤比提高,入炉焦比降低,炉内矿焦比增加,导致中心不易吹透,边缘气流发展,软熔带根部位置较高且波动较大极易形成炉墙结厚,破坏正常操作炉型,恶化顺行。因此,确定了“发展中心煤气流,抑制边缘气流的”指导方针, 坚持打开中心, 抑制稳定边缘气流的上部调整思路。上部矿焦布料角度外抬平铺,相应扩大矿批,增加焦窗厚度,减少矿焦界面效应,增加边缘布料圈数,加大边缘料量。同时坚持“小矿批当药吃,大矿批当饭吃”的原则,根据炉况表现及时调整矿批大小,以保证炉况的顺行。安钢7#高炉布料矩阵调整情况:Oundefinedundefinedundefinedundefined

CundefinedundefinedundefinedundefinedOundefinedundefinedundefinedundefinedCundefinedundefinedundefinedundefined

OundefinedundefinedundefinedundefinedCundefinedundefinedundefinedundefinedOundefinedundefinedundefinedundefined

CundefinedundefinedundefinedundefinedOundefinedundefinedundefinedundefinedCundefinedundefinedundefinedundefined。

3.2.2 调整下部鼓风制度

高喷煤比相对发展边缘气流,因此要维持回旋区长度基本不变,就必须增加鼓风速度,提高鼓风动能,改变炉缸煤气流的初始分布状态,保持高炉的顺行。我们结合实际生产料面情况,通过调整风口布局和尺寸(见表5)控制合理的风口风速,维持一定的风口回旋区,以达到合适的鼓风动能,保证炉缸工作的均匀活跃,使初始煤气流分布合理,提高煤气的利用率,以利于高炉的稳定顺行和长寿生产。

3.2.3 控制合理的理论燃烧温度

理论燃烧温度的高低决定了炉缸的热状态,也决定煤气的温度,对炉料传热、还原、造渣、渗碳、脱硫以及铁水温度、化学成分等都产生重大影响。理论燃烧温度过高或过低都会导致炉况不顺,甚至炉况恶化。根据喷煤量不同,在全风情况下,必须配合适当的富氧,以维持适宜的理论燃烧温度,保证煤粉在风口的燃烧率。煤比在180kg/t时,控制理论燃 烧温度在2 050～2 130℃,保证渣铁热量充沛。高 强度冶炼水平下,每次喷煤量调整幅度必须小于500kg/h,以免导致理论燃烧温度波动较大,影响炉况稳定顺行。

4 结语

安钢7#高炉通过优化高炉喷煤工艺,做好精料工作,实现高风温与富氧相结合。采取高炉的上下都调剂和高炉管理等一系列技术措施,实现了高炉的高喷煤比,低焦比,优化了技术经济指标,在降低生铁生产成本的同时,提高了安钢的市场竞争力。

参考文献

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[2]惠志刚.马钢新区4 000m3高炉提高煤比实践[J].炼铁,2009,(4):26-30.

[3]周传典.高炉炼铁生产技术手册.北京:冶金工业出版社,2002:87.

[4]牛卫军.安钢7#高炉高煤比攻关实践[J].河南冶金,2009,(6):27-29.

承钢喷煤中速磨更换方案优化研究 第5篇

高炉煤粉喷吹技术是现代高炉冶炼大幅降低焦比和生铁成本的重大技术措施,因此在钢铁冶金行业得到了快速的发展。承钢是国内较早实现高炉煤粉喷吹技术的钢铁企业,喷煤系统现有7台中速磨,用于高炉的煤粉喷吹。喷煤技术的应用在高炉生产调节、炉温控制等方面均发挥着重要作用。但是,在承钢喷煤系统的中速磨厂房建设时,厂房布局存在诸多不合理的现象,因此在更换中速磨及电机、减速机时只能依靠厂房内中速磨上方的2个电动葫芦进行吊装作业,既增加了工人的劳动强度,又存在一定的施工安全隐患,检修工时较长,影响高炉的正常生产。为此,根据承钢喷煤系统厂房内的布局情况,设置一台轨道车进行中速磨及其附属设备的吊装倒运,可以达到高效、省力、降低生产成本的目的。

1承钢喷煤系统的工艺流程

承钢喷煤系统工艺流程如下:通过车辆将采购的原煤运输到储煤厂地,并通过天车抓斗将原煤倒运到受煤斗中,再经输煤皮带将其输送到原煤仓中;原煤仓中的煤通过原煤刮板机进入到中速磨中进行煤粉研磨,当煤粉粒度达到规定的规格后,通过粗粉分离器对进入布袋系统的煤粉进行收集;收集到的煤粉进入储煤罐中,并通过喷吹罐的喷吹沿着喷吹管道进入高炉进行加热。喷煤工艺流程如图1所示。

2中速磨的结构及工作原理

2.1 中速磨主要结构及作用

承钢喷煤系统的中速磨为磨辊磨煤机,其主要由电机、减速机、磨盘、磨辊、粗粉分离器、喷嘴环和刮板等部件组成。

电机为中速磨提供能源动力,确保中速磨能够按照预定的要求进行生产。减速机主要带动中速磨磨盘旋转,同时又要承受磨盘、物料的重量以及碾磨的压力。磨盘主要用来盛放原煤和研磨原煤,并通过刮渣板把碾磨过程中的煤渣排出。磨辊是碾压粉碎原煤的主要部件,它由辊套、辊心、轴、轴承及辊子支架等组成,每台中速磨由3只互呈120°布置的磨辊构成。粗粉分离器是保证中速磨研磨的煤粉细度的重要部件。喷嘴环将加热的气体喷出时碾磨的煤粉烘干,并把碾磨好的煤粉经气力输送到布袋收粉装置中。刮板将中速磨碾磨煤粉过程中的杂质刮出。

2.2 中速磨的工作原理

喷煤系统的中速磨形式有好多种,但工作原理基本相同。承钢喷煤系统中速磨的工作原理如下:通过电机带动减速机转动,由减速机带动磨盘转动;此时,原煤从中速磨上方的煤管落到旋转的磨盘中心上,在旋转磨盘的作用下,原煤向磨盘边缘移动至煤粉碾磨轨道面上,经3个互呈120°的固定磨辊进行碾磨;磨辊施加给原煤的碾磨力由加压装置的液压缸实现,其施加力通过液压系统进行调节;原煤的碾磨和干燥过程是同时进行的,热气通过中速磨边缘的喷嘴环均匀进入磨盘内,将碾磨后的煤粉烘干并把煤粉通过高速向上的热气流带至粗粉分离器,经分离器后排出细粉,然后经煤粉收集装置收集,最后进入煤粉仓,粗粉则返回到磨盘上,再次由磨辊和磨盘碾磨;热气流不能吹走的杂物经刮板刮到废料箱中排出。煤粉碾磨和吹送过程如图2所示。

3中速磨厂房布局

3.1 中速磨检修的一般流程

承钢喷煤系统现有7台中速磨煤机,构成A、B两套中速磨,喷煤系统A、B磨厂房内各有2台10 t电动葫芦用于吊装中速磨,电动葫芦在厂房设置均为东西走向,2台位于A磨上方,另2台位于B磨上方,2台电动葫芦的间距均为2 m。由于电动葫芦安装位置的局限性及厂房内中速磨周围设施布局的原因,电动葫芦只能把电机或减速机吊离原位置最多2 m。同时,从厂房内将电机或减速机移到厂房外时,只能在电机或减速机下面垫上滚动棒,然后用手拉葫芦把拆卸下来的设备拖拉到厂房外。其中B磨位于厂房的北侧,在北侧有润滑站和电气控制柜,因而只能从南侧将设备挪出厂房,在移动过程中相当费力、费时。而且利用电动葫芦吊装时,钢丝绳需要斜拉才能把电机或减速机吊出原位置,电动葫芦存在安全隐患。A磨在厂房的南侧距离门口较近,但是门口边缘墙与中速磨之间的距离只有2.2 m,在向外拖动过程中很容易把墙撞坏,并且在墙体边缘还有蒸汽管道,很容易把管道撞裂,操作极不方便。

3.2 中速磨及其他设施的参数

喷煤厂房内,中速磨上方的2台电葫芦,东西向距离均为2 m,距中速磨顶部为2 m,距离地面为9 m,其位置如图3所示。中速磨电机外形尺寸为1 600 mm1 100 mm1 500 mm,减速机最大外形(底盘)尺寸为1 800 mm1 800 mm。A磨(南侧)磨体外壳到南墙蒸汽管距离为2.2 m,电机顶面距离中速磨磨体平台高度为0.6 m,厂房内中速磨减速机护罩与中速磨热风管道立柱距离为2.3 m。厂房西侧墙体上电源盒距中速磨稀油站护栏有1.6 m,稀油站护栏高度1.2 m。中速磨厂房布局及关键数据如图4所示。

4电动轨道车设置方案

根据目前A、B磨厂房内的现状及厂房内的关键点数据,我们做了两种电动轨道车方案。

4.1 电动轨道车方案一

根据厂房布局,在厂房内合理铺设南北走向的轨道(如图5所示),轨道位于中速磨的西侧区域,轨道的最大间距为1 800 mm,在现有厂房的北侧重新开一门,其大小能够保证中速磨完全通过。在铺设轨道上放置轨道车,使用时如换A磨,则把轨道车停于南侧电动葫芦底下,待吊装后放在轨道车上,将中速磨用轨道车运到北侧门口;如换B磨,则把轨道车停于北侧电动葫芦底下,将中速磨倒运到北门。其轨道铺设位置示意图如图6所示。

4.2 电动轨道车方案二

根据厂方布局,在厂房内合理铺设轨道,铺设时要求轨道车能够顺利平稳通过厂房,轨道车的大小在尽量小的原则上进行设计。轨道通过立柱和北侧B中速磨边缘之间,然后通过管道支架与A中速磨之间,最后通到南侧门口为止。

4.3 方案选择

第一种方案铺设轨道能够保证轨道平直,并且厂房内的电动葫芦能够直接把电机或减速机吊到轨道车上。但是此区域水泥地面下铺有电缆等设施,在重新做基础的时候,根据电缆的位置、深度等因素进行。第二种方案铺设轨道可以避开电缆,但是弯道较多且有立柱、管道等,不利于操作,同时在吊装其他备品时,轨道会影响倒运。综合分析,第一种方案操作较容易,节约成本,更能达到预期的效果,为此选用第一种方案。

5效果

轨道小车的速度按2 m/min计算,南北侧的轨道长度约为20 m,把电机或减速机移出厂房的时间最多为10 min(南侧电机)。从拆卸电机到安装总用时最多2 h,大大减少了操作时间(不设轨道车时,北侧电机更换,一般为6 h～10 h左右;南侧电机更换,一般为4 h～6 h)。

6结论

通过增加电动轨道车,大大地减少了作业时间,降低了工人的劳动强度和吊车使用费用。在出现中速磨紧急事故时处理时间大大缩短,能够保证中速磨尽早投入磨制煤粉的工作中,为高炉顺利喷煤创造条件,为公司创造了较大的经济效益。

摘要：简要介绍了喷煤系统的工艺流程、中速磨的结构及工作原理;根据承钢喷煤系统中速磨厂房的布局情况,配置了一套用于中速磨及附属设备更换的轨道车,既节约操作了时间,又降低了工人劳动强度,对同类钢铁企业中速磨的检修具有借鉴意义。

关键词：中速磨,喷煤,轨道车,减速机

参考文献

[1]金艳娟.高炉喷煤技术[M].北京:冶金工业出版社,2005.

[2]赵郁军,郝瑞朝,李爱彬.承钢喷煤液压系统优化研究[J].液压与气动,2011(10):98-101.

新抚钢炼铁厂远距离喷煤系统的设计 第6篇

新抚钢炼铁厂喷煤车间于2003年12月建成投产, 共有5座高炉喷煤系统, 制粉能力尚有富余。2006年下半年新抚钢炼铁厂开始建设6号高炉, 6号高炉距离现有喷煤车间约1 600 m。考虑到场地、生产管理、运行成本等综合因素后, 决定采用远距离输送、间接喷煤的方式为6号高炉喷吹煤粉。

1工艺设计方案

新抚钢炼铁厂6号高炉距现有喷煤车间较远约1 600 m, 喷煤系统管网压力0.9 MPa左右, 根据喷煤系统理论计算和喷煤工程实践经验, 过长的喷吹距离将导致系统压力的增加, 如直接将煤粉由喷煤车间输送至6号高炉的炉前分配器, 至少需将系统压力提高到1.2 MPa左右。由此将导致整个喷煤系统管网压力的增加, 设备和管道耐压等级提高, 投资和运行成本增加, 且喷吹系统的安全性和稳定性降低。依据《高炉喷吹烟煤系统防爆安全规程》, 系统含氧量要求控制在12%以下, 因此应使用氮气将煤粉送至6号高炉附近的喷吹站, 再由喷吹站将煤粉输送至6座高炉的炉前分配器。依据场地条件, 选定喷吹站距离现有喷煤车间约1 375 m, 喷吹站到6号高炉约225 m。这样既可控制了喷吹站内煤粉仓的含氧量, 又降低了保安系统的投资成本, 喷吹煤粉系统运行稳定、安全可靠。

1.1管线布置的设计

煤粉输送是通过气力进行煤粉输送, 利用喷吹罐进行输送煤粉的操作基本上与用喷吹罐喷吹煤粉操作相同, 唯一不同之处是煤粉输送末端没有背压。因此, 输送煤粉压力主要是克服煤粉在管道中流动所产生的阻损, 为了抵消输送过程中产生的阻力损失和管道磨损, 避免煤粉沉降, 堵塞管道, 宜采用逐渐扩径的方式来解决。

设计中还应尽量减少输送弯管的数量, 弯管半径应为管道直径的10～15倍, 将弯管按其当量长度的8～10 m取值。通过阻力计算, 确定输送管径, 将1 375 m煤粉管道分成6段, 详见下表1。

1.2压力损失计算

1.2.1 煤粉管道输送流速

依据煤粉悬浮速度确定煤粉管道输送流速, 煤粉悬浮速度为

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式中 V浮为煤粉悬浮速度 (m/s) ;d为煤粉颗粒最大直径 (mm) , 取1.0; γ为颗粒密度 ( t/m3) , 取1.4;γa为空气密度 ( kg/m3) , 取1.293;ζ为动力粘度, 取0.000 15。

因此, 煤粉管道流速需大于5.08 m/s。

1.2.2 混合器出口速度

本工程采用DN150混合器, 内置喷吹气喷嘴规格为12.5 mm, 根据高压喷射气体流速计算公式

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式中 ω为高压喷射气体流速 (m/s) ;φ为流速系数, 取0.96;k为重力加速度, 取9.8 m/s2;k为气体的绝热指数, 取1.4;P1为喷射前气体的绝对压力, 0.85 MPa;γ1为喷射前气体的重度undefined;P为喷射后气体的绝对压力, 取值0.45 MPa。

可得:喷嘴流速ω=265 m/s, 喷吹气量undefined。

充压气量取经验值0.3 m3/min, 沸腾气量用取经验值气量0.2 m3/min。

则喷吹总气量为q总=2.46 m2/min。该气体量可以达到的煤粉喷吹量为 (按照20 kg煤粉/kg空气的喷吹浓度计算)

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由此可见, 选择DN150混合器在输送浓度为20 kg煤粉/kg空气前提下, 可输送煤粉20.99 t/h, 能满足6号高炉喷煤量的需要 (最大喷煤量16 t/h) 。

1.2.3 管道内煤粉流速

管道内煤粉流速计算公式为

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式中 W为煤粉流速 (m/s) ;G为煤粉输送量, 设计20 t/h;μ为煤粉输送浓度, kg煤粉/kg空气, 本设计取值20;D为所在点管径 (m) ;P为所在点压力 (kPa) 。

1.2.4 管道压力损失

管道压力损失计算公式为

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式中 ΔP为管道压力损失 (kPa) ; λ为摩擦阻力系数, undefined;D为输送管道的管道内径 (m) ;L为水平输送管道的分段长度 (m) 。

验算从管道末端开始, 煤粉仓内压力为微负压状态, 取压力值为101 kPa, 管道压力损失计算结果见表2, 管道内流速及压力见表3。

从计算结果可以看出, 要求混合器出口处管道压力≥271.17 kPa, 由于空压机压缩空气压力为700 kPa以上, 煤粉管道内流速大于煤粉悬浮速度, 通过选择合适的混合器和喷嘴, 可以把20 t/h煤粉输送到喷吹站。

1.3喷吹站系统

喷吹站系统主要由喷吹站、空压站、主厂房以及三电系统等组成。喷吹站的工艺流程:由喷煤车间输送过来的煤粉经集粉盒收集, 落入喷吹站煤粉仓内, 仓顶布袋将粉仓内气体排出, 保证粉仓处于微负压状态, 经上下偏置式钟阀再落入喷吹罐。当需要向6号高炉喷吹煤粉时, 打开充压阀对喷吹罐充压到指定压力, 先打开喷吹阀对煤粉输送管路进行清扫, 之后再打开下煤阀, 煤粉在混合器内部与沸腾气、喷吹气混合进入输送管道, 再经过滤器输送至炉前分配器, 通过分配器后进入各风口支管由喷枪喷入高炉。喷吹工艺流程图见图1。

2系统运行情况

本系统自2007年4月4日投产, 投产当天输送及喷吹即达到设计要求, 经过2年多的运行, 该系统运行可靠、平稳、顺利, 达到设计要求。表4为新抚钢喷煤系统输送参数。

3结束语

通过准确计算压力损失, 合理选择空压机压缩空气压力、合适的混合器和喷嘴, 成功实现了新抚钢炼铁厂远距离输送煤粉, 为同类工程提供了案例。

摘要：介绍了新抚钢炼铁厂远距离喷煤系统的设计方案及系统运行情况。

关键词：喷煤,远距离输送,设计方案

参考文献

[1]汤清华.高炉喷吹煤粉知识问答[M].北京:冶金工业出版社, 2002.

[2]王芯.煤粉输送系统的设计[J].新世纪水泥导报.2005, 5:11—13.

[3]火力发电厂制粉系统设计计算技术规定[S], 电力行业标准, 2002/9.

浅析喷煤排粉风机常见振动故障诊断 第7篇

1 排粉风机常见的振动故障现象

1.1 设备简介

日钢炼铁制造部二期喷煤排粉风机M9-26-16.5D的主要参数为:风量108000m³/h, 风压13500Pa, 系统负压8000Pa, 电机630KW YKK500-4, 液力耦合器 (YOT0GP650/1500) , 转速1480r/min, 工作温度70℃, 耐热100℃, 工作介质:煤粉烟气。

1.2 排粉风机常见的振动故障

常见振动故障主要有三种形式: (1) 因不平衡、不对中引起振动; (2) 因喘振、失速引起振动; (3) 因工作环境的变化影响引起随机变化的不平衡振动 (如叶轮的磨损、介质粘附等) ;

振动七种类型: (1) 风机、轴承箱等底座基础不牢; (2) 风机转速达到或者接近临界转速引起共振; (3) 气流不稳引起喘振; (4) 风机转子不平衡; (5) 不对中 (如联轴器不对中、转子不同心、不平直和轴瓦中心标高偏差; (6) 冲击力引起部件松动 (或者配合不良) ; (7) 轴承故障。

2 振动故障诊断

2.1 风机、轴承箱等底座基础不牢的诊断

影响风机、轴承箱等底座刚度取决于连接刚度和结构刚度, 主要通过测各连接部件的差别振动来判断动刚度及连接部件之间的紧密程度, 振动差值越小, 说明紧密程度越高;通常判断径向振动是否较大, 尤其是垂直方向振动是否较大, 并且频谱图以基频振动为主导, 对比垂直和水平方向相位的可以看出相差为0°或者180°。

2.2 共振故障的诊断

日钢喷煤排粉风机的工作转速为1480r/min, 主要通过检测是否达到共振转速或者接近临界转速。

2.3 气流激振故障诊断

气流激振故障判断主要通过调节风门开度做气流激振试验, 一般将风门分别开到0%、25%、50%、75%和100%, 检测各轴承的水平、垂直、轴向振动量, 目的是判别风机振动是否是由喘振引起的, 通常引起喘振的振动一般是高频的, 径向振动幅值较大。

2.4 不平衡振动诊断

风机不平衡振动判断标准: (1) 径向振动大于轴向振动, 并且幅值较大; (2) 频谱图以1倍频振动为主导, 一般1倍频的幅值是通频报警值的60%以上, 并且1倍频与通频的比值也要60%以上。

图1为2014年11月21日二期喷煤2#排粉风机结垢时引起不平衡的波形频谱图, 波形主要为较典型的正弦波, 幅值很大, 此外, 还存在波峰多、波形毛糙以及单边 (正峰) 削波现象。根据风机运行特点, 判断为转子叶轮上结垢而形成的动不平衡, 以及叶片产生的局部摩擦。

2.5 不对中故障诊断

风机不对中振动判断标准: (1) 轴向振动幅值较大; (2) 靠近联轴器的振动大; (3) 频谱图以2倍频振动为主导 (一般为通频报警值的25%以上) , 但是一般同时常伴有1倍频和3倍频, 2倍频与1倍频的比值一般达到50%以上, 另外当1倍频的幅值达到通频报警值的100%以上时, 也可能存在不对中故障。

2.6 部件松动或配合不良

轴承座的轴承松动、内部游隙大、衬套松动、内部转子松动、内外圈间隙大或跑内外圈, 可以通过开盖检查来判断;部件松动或配合不良振动产生方向性很强, 振动幅值相对较高, 多倍基频谐波, 可能达到10~30倍, 频谱图中相当明显;如果谐波幅值变大, 同时也有可能产生间隔为1/2倍频等分数频分量 (即0.5倍、1.5倍、2.5倍等) , 有时甚至为1/3倍频谐波。

2.7 轴承故障诊断

当滚动轴承出现故障时, 就会出现特定的故障频率, 出现故障的元件不通, 特征频率也不相同。故障频率的计算需要用到傅里叶变换和微积分, 现场我们习惯性用经验公式来初步判断。

3 结束语

喷煤排粉风机相对比较庞大, 在实际运用中故障的情况比这还多, 在诊断中还要从系统设计、定期维护等方面进行考虑, 要不断总结经验, 针对不同的故障采用更有针对性的方法以减少排粉风机非计划停运。

参考文献

[1]姬广勤, 徐兴科, 赵以万.引风机轴向振动故障的诊断与分析[J].风机技术, 2006 (12) .