设备诊断检测,旨在依据除尘设备运行中暴露的表观问题,运用科学手段来发现运行症结,制定复原可提升除尘设备技术性能的措施,实现除尘设备优化运行,谋取技术经济效益最大化。
1.检测范围
除尘设备诊断检测,应当包括:一般型诊断检测、事故型诊断检测和研发型诊断检测。
1)一般型诊断检测。除尘设备制作和安装的结构性缺陷,在设备运行中暴露并形成一定的运行障碍;但又与一些相似(近)故障表现混杂在一起,难以区分,需应用诊断检测来澄清症结是非,对症下药,采取科学补正措施的,称为一般型诊断检测。
2)事故型诊断检测。因误操作或其他不明原因,突发除尘设备运行事故;虽按除尘设备重大事故预案组织抢救,仍造成一定经济损失。事后,需要组织设备事故调查与分析,必要时需采用模拟试验来诊断、定性结论的,称为事故型诊断检测。
事故型诊断检测,应当根据设备运行事故分析归纳的调查大纲,组织专项诊断检测课题,运用科学试验手段来破解疑点,走向科学的明天。
3)研发型诊断检测。根据新产品研发的需要,利用已有除尘设备作样机,开展的优化与提升除尘设备技术性能的检测,称为研发型诊断检测。
研发型诊断检测,往往预先设计一些前置性条件,通过实验观察等科学手段来破解运行疑点,其讨论层次之深、检测方法之复杂,都是空前的;诊断结论还应在多元体系中成立。
2.诊断检测原则
立足除尘工程理论,兼容机械工程功能;
坚持系统工程思维,编织管理工程程序;
透过表面工程现象,抓住结构工程本质;
上述八言诗句,陈述了设备诊断检测的哲学方法,其主要思路应当理解为:
1)运用除尘工程和机械工程的基础理论与专业理论,科学指导和发展设备诊断检测。
2)坚持系统工程方法,全面规划和制定设备诊断检测大纲,有序开展设备诊断检测运作。
3)集合运行故障的表观现象,应用现代科学手段,建立诊断检测模型,深入讨论与破解运行故障内因。
4)科学排列组合与实验研究,去伪存真,找出运行故障症结,配套优化与提升除尘设备性能的技术措施和组织措施,攀登除尘技术高端。
3.检测方法
设备诊断检测是一项综合性应用技术;其检测方法选择应坚持下列原则:
1)坚持优先采用国家标准、行业标准规定的方法。
2)坚持采用新技术检测,必须以国家标准、行业标准为基准的对照原则。
3)坚持检测结果以法定计量单位为准的表述原则。
4.注意事项
1)坚持调查研究,全面收集诊断检测对象的原始资料和旁证资料。
2)科学制定设备诊断检测大纲,集合先进科学技术,有序开展设备诊断检测。
3)坚持科学分析,实行民主决策,不能拒绝反面意见,要在诊断检测中取得统一。
4)诊断检测结论,要坚持尊重科学、尊重事实、尊重实践;被实践接受的诊断检测成果,才是转化成功的生产力。
5.电石炉烟气袋式除尘器检测诊断实例
(1)问题的提出
电石是重要的化工原料和能源材料。中国山西省、陕西省、青海省、内蒙古自治区、宁夏回族自治区等省区,广泛应用矿热式电炉生产电石。电石炉生产过程的烟尘排放量约占产品总量的5%,已经造成严重的大气污染和生态破坏,成为国内重大环境问题之一。
(2)电石生产工艺
矿热式电石炉为三电极结构,敞开式冶炼方式;现虽配套安装了密封罩,也未能达到全密封程度,只能说是半密封罩,电石炉运行时烟气外逸仍为严重。(www.daowen.com)
矿热式电石炉规格:6000kV·A,8000kV·A,10000kV·A,12500kV·A,15000kV·A,18000kV·A,20000kV·A,25000kV·A。
电石炉生产以石灰石(CaCO3)和焦炭(C)为主要原料,经电炉冶炼生成电石(CaC2),主要化学反应式:
电石生产产生的CO,在烟道内二次燃烧后,烟气温度达1000℃,烟尘质量浓度也在10~15g/m3。
石灰石、焦炭均为露天堆放。焦炭就近供应,湿法熄焦后即运进厂区,焦炭(C)含水量经检测达30%~35%;石灰石(CaCO3)含水量也在10%~15%。
(3)烟气除尘工艺
烟气除尘工艺,配套电石炉装备水平,相对比较落后,具体如图7-8所示。
电石炉设有半密封排烟罩,由3根烟囱引至屋面汇合管道至烟气冷却器→袋滤器→引风机→放散烟囱;3根烟囱上设有三个烟气切断阀。
图7-8 电石炉烟气除尘流程图
烟气冷却器,多数为水冷式;少数为风冷式。因冷却过量,烟气冷却器内部结露、结垢明显。
袋滤器有脉冲式,也有分室反吹式,多用普通滤料,也有用素玻璃丝袋;总地认为投资少方为优。
(4)除尘系统运行检测
大多数除尘系统投产,运行起动不起来,主要表现有:
1)风机起动,抽不进烟气;电炉烟罩吸力不足,烟气逸散;3根烟囱仍然冒烟。
2)烟罩、冷却器、袋滤器和引风机的能力不匹配;普遍存在系统能力不足。
3)烟罩、冷却器、袋滤器和引风机,存在结构不合理,能力不足。
4)出灰不规范,乱排乱堆烟尘,二次扬尘,四处可见。
5)没有一套科学管理制度去保证有序运作。
(5)设备诊断结论
电石炉除尘系统运作不起来,有技术问题、质量问题、也有管理问题;但主要是技术问题:
1)主要技术问题:
①承包单位不懂得烟气特性、烟尘特性对除尘设备设计、选型和运行的重要影响。
电石炉烟气是一种特殊烟气,不仅具有一般工业炉烟气成分,还具有高含湿量(30%)的特性,致使露点温度在215℃以上,运行中易于结露。电石炉烟尘成分主要是CaO,结露后必然结垢,结垢必然导致滤袋板结、不透气,致使滤料过滤功能衰失,这是导致除尘设备瘫痪的致命因素。承包单位为保全滤袋,拼命降温,这恰恰为滤袋结露、结垢,创造了良机。
烟气酸露点温度按式(7-4)计算确定:
式中 ts——烟气酸露点温度(℃);——烟气中SO3体积分数(%);——烟气中水蒸气体积分数(%)。
②承包单位不懂得高温烟气在不等温状态的运动规律。
除尘系统中烟罩、烟气冷却器、袋式除尘器和引风机等重要部件,在设计选型、容量配置上极不匹配;袋式除尘器在露点下结露、结垢运行等严重技术错误,难以承担电石炉烟气除尘任务。不少除尘工程治理方案有抄袭之嫌,难怪第一个错了,其他都跟着错了。
③承包单位不懂除尘工程设计,缺乏严密技术计算,技术参数配置失衡,技术错误屡见不鲜;除尘系统与原有排气烟囱的切换关系被搁置,流于形式,形同虚设。
④承包单位拼命追求利润,荒谬降低成本,甚至把主体设备钢板厚度降至2~3mm。
2)建议按区域成立电石炉除尘工程运营公司,把设备运行、设备维修和资源回收利用统一管好、用好。
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