窑尾废气管道增湿系统的改进

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1、窑尾废气管道增湿系统的改进     中国联合水泥有限责任公司南阳公司3000t/d和6000t/d生产线配套的16MW纯低温余热发电系统在2008年10月并网发电后，由于窑尾废气管道增湿系统配置不合理，运行中出现了一系列问题，造成窑和余热发电系统不能正常运行，后经多次改造趋于正常。　　管道增湿系统及其工艺流程　　管道增湿是直接在废气管道中安装喷水管，来达到废气调质的目的。与增湿塔相比，具有占地面积小、投资少和节能等优点，但对喷水雾化颗粒的平均直径、喷水量、水的有效蒸发高度等参数要求较高。　　余热发电锅炉投入运行时，管道增湿系统不喷水，位于废气增湿管道内的阀门1（见图）处于半

2、开半闭状态，余热一部分进入锅炉用于发电，一部分通过高温风机进入立磨对生料进行烘干；不发电时，阀门2关闭、阀门1开启，这时管道增湿系统需喷水，以降低进入高温风机的气体温度。　　回转窑投料运行七八个小时稳定正常之后，余热发电系统才能投入运行，在这段时间内管道增湿系统要工作，其稳定才能保障生产。　　入SP炉管道及阀门的改进　　阀门1原设计是在增湿喷头的下部，由于管道内多了这个阀门，增加了气流的阻力，阻碍了废气的流通，使喷水得不到有效的雾化，导致未雾化的水与粉尘结合在一起，在阀门的叶片上和管壁上堆积一定的物料，阻碍了叶片的转动，甚至导致阀门主轴弯曲变形，使阀门调节不灵活，需要停机对

3、阀门上的积料进行清理。严重时大块积料掉落砸在高温风机叶轮上，造成高温风机跳停。　　为改变这种状况，对入锅炉管道及阀门1的位置进行了调整。将阀门1从喷枪的下方移至喷枪上方，但由于喷枪距离两列预热器的出口交叉部位很近，之间的位置无法安装废气进入锅炉的管道，因此必须将喷枪的位置向下移动，见下图改进后结构。　　改进后，消除了气流阻力的影响，同时也避免了在阀门1叶片上积料的可能，阀门调节自如。　　增湿喷枪的改进　　1．出现的问题：进气管道及阀门改造运行一段时间后，发现余热发电投运前，废气增湿系统喷水时高温风机有时出现超电流跳停的现象，叶轮振动较大，超出了正常值。停机检查，发现管道内存

4、在“湿底”现象，且叶轮上黏附有粉尘。分析认为可能是由于喷枪向下移动后降低了水的有效蒸发高度，水得不到充分蒸发，与粉尘结合形成较大的颗粒沉淀在管道的底部。管道底部堆积的物料越来越多，超过高温风机进口位置时，随着高温风机的拉风作用，进入到高温风机内部，导致高温风机电流过高出现跳停，同时黏在叶轮上引起风机振动导致止料停窑，生产不能连续。　　2．6000t/d生产线喷枪的改进：原来的喷水系统最大喷水量32m3/h，共9支喷枪，平均雾化粒径260滋m，最大粒径360滋m，单支喷枪最大水量3.6m3/h。其中3支喷枪配备分组控制箱，在系统喷水量超过一定值的时候才投入使用。因为在同样的水

5、压和气压下，喷孔直径越小，雾化粒径越小，因此只需要改变喷嘴上喷孔直径的大小就可达到改变雾化粒径大小的目的。更换喷嘴后平均雾化粒径降低到100滋m，最大粒径降低到220滋m，单支喷枪最大水量2.6m3/h，同时在原喷枪同一水平面上增加3支喷枪（总数12支），以保证在异常情况下总的喷水量不变。原分组控制箱控制新增3支喷枪。当水量超过一定值的时候，12支喷枪工作，所有喷水量由12支喷枪平均分担；当水量低于一定值的时候，分组控制箱关闭新增3支喷枪，所有喷水量由9支喷枪平均分担。　　3．3000t/d生产线喷枪的改进：原来系统最大喷水量16m3/h，有4支喷枪，其中有1支喷枪为手动控

6、制，平均雾化粒径200滋m，最大粒径390滋m，单支喷枪最大水量4m3/h。更换喷枪及喷嘴后的参数与6000t/d生产线相同。　　经过对管道增湿喷枪装置的改进，解决了两条生产线上存在的“湿底”问题，2009年年初开始运行，高温风机没有再出现过超电流跳停和振动值过大的现象，余热发电运行较稳定，达到了设计要求。