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415 m2 烧结环冷机密封改造

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-21  作者:陈永华,胡友文,王保刚,周海峰,邢晓勇  浏览次数:1575
 
关键词: 环冷机; 密封; 改造
核心提示:摘 要: 介绍了河钢承钢公司415 m2 烧结环式冷机存在的余热回收温度低、环冷效果差、密封板漏风严重等问题并分析了原因。通过现场考察分析,对环冷机密封帘及台车底部密封进行了改造。改造后,余热发电系统日发电量增加18 万~ 20 万kW·h,风机年节约电费550 多万元,维护费用年节约50 万元左右,密封使用寿命由6 个月延长至1 年。
 415 m2 烧结环冷机密封改造

陈永华,胡友文,王保刚,周海峰,邢晓勇

( 河钢集团承钢公司炼铁事业部,河北 承德 067002)

 要: 介绍了河钢承钢公司415 m2 烧结环式冷机存在的余热回收温度低、环冷效果差、密封板漏风严重等问题并分析了原因。通过现场考察分析,对环冷机密封帘及台车底部密封进行了改造。改造后,余热发电系统日发电量增加18 万~ 20 万kW·h,风机年节约电费550 多万元,维护费用年节约50 万元左右,密封使用寿命由6 个月延长至1 年。

  词: 环冷机; 密封; 改造

0   引言

环冷机是烧结生产的主要设备之一。随着环冷机余热发电技术的推广,环冷机既要保证对烧结矿具有良好的冷却效果,又要能高效收集余热,并且要结构简单、性能可靠、维护方便。本次研究的环冷机为415 m2 的中、大型冷却设备,共设有72 块环冷台车,环冷台车使用胶条对台车下部进行密封,使用密封帘对台车上部与密封罩进行密封; 设有5 台环冷鼓风机为其提供冷却风能,风机流量为453000 m3 /h,全压为4 kPa,环冷鼓风机为24 h 连续运转; 台车运转1 圈需要45~134 min,最大冷却能力950 t /h,一般情况下环冷机入料温度在400~800 ℃,排料温度<150 ℃。每台环冷机都配备1 套余热发电系统来实现能源的综合利用,由于环冷密封的使用效果不是很理想,所以余热发电的能力一直没有达到最大化。

1   环冷机存在的问题

钢铁生产企业是能源消耗大户,如何优化钢铁企业的用能,降低能源消耗,实现资源的综合利用,走节约化的发展道路,已成为现代钢企重要的研究课题。而在烧结生产过程中,环冷机的节能也是一个不可忽视的问题。

1. 1  环冷机存在的实际问题

现有的鼓风式环冷机底部密封采用橡胶密封,橡胶板采用耐磨橡胶,具有一定的硬度与弹性由于鼓风式冷却机长期在高温( 增加余热发电系统后,热辐射增大) 、高温粉尘的环境下运行,密封板漏风比较严重[1]。主要原因有:

(1) 温度过高烧毁或辐射时间长就会造成橡胶老化,使用周期缩短。

(2) 由于橡胶有一定的硬度,台车梁底部或烧结矿碰撞就会导致橡胶板变形,失去密封效果,严重时还会造成设备刮卡停机等设备事故。

(3) 卸料后及平时运动过程中,台车轮上的横梁与密封胶板接触不良,造成漏风严重。环冷机原密封形式如图1 所示。

图片1 

1. 2  环冷机漏风对节能效果的影响

为响应国家节能减排政策,余热发电系统投用后,日发电量约为29 万kW·h,为企业带来了可观的经济效益。现场实际调研后发现,余热发电系统的能力未达到最大化,主要原因为:

(1) 环冷机密封效果差,漏风严重,降低了烧结矿的冷却效果。

(2) 由于漏风严重,增加了风机的耗电量。

(3) 漏风处窜出的粉尘气体污染周边环境。

(4) 台车底部漏风严重影响到锅炉进口烟气温度,降低发电量。

(5) 烟罩处漏风降低了烟气温度和发电量。

2   环冷机密封改造

根据415 m2 环冷机在实际生产中对余热发电系统的影响,本着节能降耗的原则,对密封进行了改造。对余热发电造成影响的密封主要包括密封帘( 环冷台车上部与密封罩间的密封) 和动静密封( 环冷台车下部与风箱的密封) 。

2. 1   环冷密封帘的改造要求

对环冷机密封帘的改造要遵循以下原则:

(1) 采购的环冷机密封软胶帘必须满足环冷机现场使用要求; 密封软胶帘安装后必须考虑备件的可更换性、密封性,在环冷机运行时防止刮卡、挤压等因素。

(2) 密封软胶帘要具有抗腐蚀和抗变形能力,其余柔性材料应采用耐高温抗老化的材料,要求耐高温大于450 ℃。

(3) 单件密封软胶帘基本尺寸2 000 mm × 350mm,安装时两件软胶帘搭接50 ~ 100 mm,密封软胶帘附带备件齐全。

图片2 

如图2 所示,密封帘由两部分组成,一部分与密封罩连接而成,另一部分与台车焊接而成。与密封罩连接部分由连接板通过螺栓固定在密封罩上,柔性耐高温橡胶和耐磨钢板与其相连接,耐磨钢板也通过螺栓与柔性耐高温橡胶连接,并起到保护柔性耐高温橡胶的作用,与台车焊接部分直接由钢板与耐磨钢筋焊接而成,起到密封作用。

2. 2   环冷密封装置的改造

技术人员通过解构、考察、参阅大量文献[2],并结合现场影响因素,引进了一种新型的密封装置来解决环冷机台车与风箱密封的问题,其结构如图3所示。

图片3 

由图3 可以看出,在风箱栏板处有1 道带布的条形钢丝刷与风箱斜面密封板构成第一套密封。活动密封钢丝刷与静密封板构成第二道密封。

第一道密封中的钢丝刷为两排刷子间夹一层耐高温耐老化的特制布料,由鼓风机吹来的风经过该道密封时部分会被挡住。第二道密封的刷子为两边各两排刷子,中间隔一层耐高温耐老化的特制布料,第一道密封未阻挡住的风经过这道密封会进一步的减弱。由于采用的材料为钢丝刷和耐高温耐老化的特制布料,使用寿命很长。

条形钢丝刷可以理解为柔性材料,在静密封板上滑动可以很好的接触。当台车运行形成不定心椭圆时,刷子在静密封板上滑动也不会离开密封板板,使密封效果良好。所以很好解决了台车运行不规则的问题。

车轮处密封采用搭接形式,车轮处刷子与栏板处刷子采用迷宫式结构( 车轮刷子嵌入栏板处刷子) ,如图4 所示,车轮处刷子低于栏板处刷子,台车经过曲轨卸料时避免卡碰的同时,还保证了漏风率的大幅减少。

图片4 

3   节能效果

环冷机的密封优化后,不但从余热发电方面取得了经济效益,而且在降耗方面也取得了显著效果。改进密封后,环冷机周围的环境得到了明显的改善。以该车间2#烧结机为例,对环冷机完成密封改造前后效果进行对比[3]

(1) 余热发电节能效益: 环冷Ⅰ段烟气温度提升60 ~ 90 ℃不等。日均多产中压蒸汽260 ~ 390 t,烧结机合计多发电18 万~ 20 万kW·h /d 以上。按电价0. 50 元/kW·h 计,多回收电费9 万~ 10 万元/天。

(2) 环冷风机节能效益: 环冷密封改造后,按照当地夏秋季节( 每年5 月中旬至10 月中旬) 温度较高,节省1 台风机运行费用。节电效益= 800kW·h × 24 h × 153 天× 95% × 0. 5 元/kW·h =139. 536 万元/年。冬春季( 10 月中旬至次年5 月中旬) 温度较低节省运行2 台风机运行费用,节电效益= 800 kW·h ×24 h × 212 天× 95% × 0. 5 元/kW·h × 2 = 386. 688万元/年。

(3) 改进密封前的电耗为: 800 kW·h × 24 h ×365 天×95% ×0. 5 元/kW·h ×5 台=1 665 万元/年根据以上数据,环冷风机年节约电费526. 224 万元。维护费用则由每年的96 万元降到50 万元,使用周期由6 个月延长到1 年。总体来说,改进后的密封在一定程度上取得了良好的节能效果,目前已被推广到其他环冷机上,为承钢的节能降耗工作做出了重要贡献。

   

[1]杨玉猛,卜必明,胡凯. 梅钢4 号烧结机余热锅炉的运行实践[J].烧结球团, 2011,(02) : 55 ~ 58.

[2]宋宇,吕宝增,夏小芳. 烧结环冷机密封改造实践[J]. 矿业工程,2015,( 02) : 41 ~ 42.

[3]徐启明,兰军鹏,石伟丽,等. 环冷机密封对烧结余热回收效率影响的研究[J]. 冶金设备, 2014,213( 4) : 65 ~ 69.

 
 
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