煉鐵廠出鐵場除塵技改施工難點分析及對策
摘要:介紹了梅鋼煉鐵廠除塵技改內容,分析了管道施工風機的振動、 除塵器內部板線上的積灰等問題,通過積極應對,有效解決了 1～3 號除塵系統在線改造管道的各種制作以及管道吊裝施工等諸多難題,減少了對高爐生產的影響,縮短了停除塵的時間。
關鍵詞:出鐵場,除塵,技改,施工
梅鋼煉鐵廠1～3 號高爐容積均為 1 250 m3,其中2號、3 號高爐采用雙鐵口輪流出鐵作業制,每側出鐵時間約為 45～60 min。1 號高爐為單鐵口出鐵,在開口、堵口出鐵水作業時,會產生大量的高溫含塵煙氣彌漫于廠房空間。現雖有 3 套除塵系統,但均存在一定問題,不能完全解決這些無組織排放的煙氣,2 號高爐情況尤其嚴重,現對其進行技改。為了充分挖掘現有除塵系統潛力,實現合理安排與充分利用,在技改施工過程中堅持 “利舊、改造、新建” 三結合的原則。
1 項目改造具體內容
1995年新建高爐除塵系統后,在出鐵過程中,減少了很多煙氣、煤氣及粉塵,改善了高爐的環境。但除塵設備運行多年,設備嚴重老化,故障多,維護量大,風量小,管道有瓶頸,除塵效果差,崗位粉塵濃度增加,吸塵點外溢,污染嚴重。因此,除塵改造勢在必行。經梅鋼公司技改領導小組多次專題研究,以及梅鋼除塵專家的認可,最后選定在主鐵門上方增加移動捕集罩軌道、移動捕集罩、鐵溝蓋、鐵溝幫、2號高爐通道卷簾門,消除管道瓶頸,增加管道直徑和超聲波吹灰裝置,同時采取風機增大的工藝方案。
具體改造內容包括:對出鐵口上方的捕集罩、鐵溝幫、鐵溝蓋及系統管道進行利舊改造,新增22條管道,23只閥門;對風機進行增大改造;新增 2套2號高爐通道卷簾門,6套電控系統,以及6套超聲波吹灰裝置。
除塵改造完成后,環保指標必須達到以下要求。崗位粉塵濃度:吸塵點下風向1. 5 m高處≤10mg/ Nm3;排放濃度:電除塵器 ≤30 mg/ Nm3,正壓布袋除塵器≤10 mg/ Nm3;各吸塵點無煙塵外溢。
2 難點分析及對策
除塵在線技改項目與生產同時進行,工程量大,現場作業空間狹窄,在高溫季節工作環境差,且又是高空作業,施工風險大,難度高,工期時間要求緊,很多設備的管道拆除與安裝需要高爐和鐵道運輸部門的緊密配合,稍有不慎都會對生產和施工安全帶來不可預見的影響。此外,由于對環境和空氣的質量要求,梅鋼公司要求停機和改造的時間應盡量縮短到最佳的停機時間。如何應對現場的復雜環境和相對緊湊的工期,保證質量,且安全高效地完成,土建、 管道、 電氣項目方面的任務至關重要。
2. 1 工程準備工具的分析及對策
在備件制作過程中,根據圖紙的要求,需采購58種不同類型的鋼材和材料。因此,應嚴格審查圖中的材料,杜絕重復采購,并把握好合同的價格;嚴格按圖紙的材料、尺寸、工藝及工序制作,分別按除塵完成的日期進行安排和制作;根據現場吊機的起吊角度、吊機半徑及臂的高度,計算起吊重量;對管道、彎頭設備進行拼裝連接時,應從車輛的運輸長度及高度的角度進行考慮,如果是運輸長度的問題,那就在現場進行拼裝和焊接,該方法尤其在 3號高爐的施工中廣泛應用。
2. 2 吊機移動位置問題的分析及對策
在3 號高爐除塵現場拆裝中,都是在高空 23m左右進行作業的。根據測量結果確定吊機的位置、吊機的半徑及臂伸長的高度,再查找起吊重量的數據,一一列表,最后再依據表中起吊的重量編寫施工方案、拆裝和起吊的工序。因為 200 t 吊機移動一個位置需要2 h ,因此在吊裝過程中,為節約這2 h ,應盡量不移動吊機,先把這段舊管道拆下,再安裝新管道,在200 t 吊機的半徑范圍內全吊裝完工后再移動吊機。采用這種施工方法,本應 20天的施工期,7天就完成了475 t 新舊管道的拆裝。
2. 3 吊機吊裝方法的分析及對策
在2號高爐除塵施工現場20 m寬的范圍之內有5條鐵路線,2號、3號高爐的鐵水要經過此地方才能運送至鋼廠進行煉鋼。如果要進行施工,則最少要封閉2條鐵路線才能進行,給大生產帶來較大的影響。在煉鐵和運輸部門的大力協調下,采用小吊機(30 t 吊機)機動靈活的吊裝方法,吊一下,移動一下吊機的位置,盡量使小吊機發揮最大的吊裝重量。如果發生異常情況,則用最快速度(10 min)把小吊機撤離鐵路線,恢復大生產。采用這種施工方法后,本應 25 天的施工期,9 天就完成了 325 t新舊管道的拆裝作業。
2. 4 風機振動值超標問題的分析及對策
2號高爐除塵風機由22 D風機葉輪改為24 D風機葉輪,改造后,除塵器風機傳動軸出軸端水平振動一直在極限值附近(9. 6 mm/ s) ,嚴重影響了除塵效果。采用三位百分表校準、 風機軸水平儀校準及葉輪的動平衡,一步一步排除了振動源起源,排除了電機、 渦力偶合器、傳動軸、傳動軸聯軸器以及葉輪造成振動超標的主要原因。因在這次技改中,在2號高爐除塵進出口處增加了一個沉降室,懷疑是因為風機內部氣流紊亂而造成振動源。經設備部邀請安徽工業大學對振動源進行檢測,得出的結論是沉降室進出口氣流側向運行而造成風機內部氣流紊亂,從而形成了振動源。經過整改沉降室后,除塵風機傳動軸出軸端水平的振動就下降至正常值(4. 0 mm/ s) ,并一直使用至今,沒有超過正常值。
2. 5 積灰層去除問題的分析及對策
為了有效去除板線上的積灰,在3 號高爐除塵器的頂部增加了6臺 SQ275型超聲波吹灰裝置,使6臺裝置按規定的時間和順序自動運行,把壓縮空氣的動能轉為低頻聲波。通過聲波導管進入各電場,在電場內建立能力場,破壞極板極線積灰層間的各種結合力,增加導電性,降低對積灰層的吸力,并改變積灰層的張力。低頻聲波在短時間內使積灰層出現龜裂現象,裂紋和空穴中形成的“弦波”及聲緊力使龜裂速度大幅度提高,加強疲勞程度,零接觸面所有的駐波體沖力會減弱積灰層吸力并迅速擴大空穴尺寸,使處于龜裂狀態的積灰層在重力的作用下脫落。
3 結語
在上級領導和兄弟單位大力配合下,在全體施工人員的努力下,已完成了此項目,經檢測,環保指標達到以下要求。
1)崗位粉塵濃度:吸塵點下風向1. 5 m高處≤10 mg/ Nm3;
2)排放濃度:電除塵器 ≤30 mg/ Nm3,正壓布袋除塵器≤10 mg/ Nm3;
3)各吸塵點無煙塵外溢。
通過幾次測試證明技改是成功的,達到了預期目標,為高爐在線進行老除塵器的改造探索出了一條時間短、投資少、見效快的好方法。該工程的實施對于改善1～3號高爐環境和整個梅山地區污染治理具有十分重要的意義。
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