浮球液位計在燒結脫硫霧化器中的應用故障分析與處理

 

1、前言

    鋼鐵工業是國民經濟的重要基礎產業，是國家經濟水平和綜合國力的重要標志，鋼鐵發展直接影響著與其相關的國防工業及建筑、機械、造船、汽車、家電等行業。隨著國際產業的轉移和中國國民經濟的快速發展，中國鋼鐵工業取得了巨大成就。但隨著不斷擴展的產能，已經產生了越來越嚴重的煙氣污染問題。而燒結工藝又是鋼鐵生產煙氣排放的重點污染源，排放的SO2，占鋼鐵工業總排放量的70%，個別地區甚至達到了90%, 其對環境的破壞已引起社會的廣泛關注。至新環保法從籌劃到實施多年來，我國燒結廠在煙氣除塵方面做了大量的工作，成果較為顯著。

    二氧化硫對人體的危害是相當嚴重的，可以引發多種疾病，特別是對農作物和植物的生長率影響更是顯而易見，可以使森林的生長率下降和農作物減產.環境污染不僅嚴重危害燒結工作者的身體健康，甚至直接危及到整個鋼鐵企業的持續、穩定和健康發展。因此，改善燒結環境對提高企業的環境效益、社會效益和經濟效益均具有非常重要的現實意義。

 

2、燒結脫硫工藝原理及系統介紹

    2.1燒結脫硫方法簡述

    當前國內燒結煙氣脫硫方法以脫硫劑參與化學反應時的狀態分為:濕法、干法、半干法。

    (1)濕法脫硫。濕法脫硫是脫硫劑為液態狀態下進行脫硫和副產物處理的燒結煙氣脫硫技術。目前主要應用有:石灰石一石膏法、氨法、離子液法、鎂法等，較多選擇是石灰石一石膏法。該方法的優點:應用比較成熟，反應速度快，脫硫效率高，脫硫劑價格便宜，有一定的除塵效果，副產品可以利用。缺點:有設備腐蝕，廢水量較大，運行維護量較大。

    (2汗法脫硫。干法脫硫是脫硫劑在干燥狀態下進行脫硫和副產物處理的燒結煙氣脫硫技術。目前主要應用有:循環流化床法、活性炭吸附法和密相干塔法等，較多選擇是循環流化床法。該方法的優點:系統阻力低，水耗小，脫硫效率高，吸收塔占地面積少，不需要考慮防腐，投資相對較小，運行維護較容易，部分產物可循環利用。缺點:易發生脫硫床塌床，管道堵塞、管道局部結露等現象。

 

    (3)半干法脫硫。半干法脫硫是帶有少量水的脫硫劑與煙氣反應，進行脫硫和副產物處理的燒結煙氣脫硫技術。目前主要應用有:旋轉噴霧(SDA)法、LEC法等，應用較多的是SDA法。該方法的優點:系統簡單、易于操作、易于維護。脫硫效率較高，能達90%以上;鈣硫比較低，在1.1一1.3之間，投資少;運行成本低，部分產物可循環利用。缺點:霧化器噴嘴存在堵塞和副產物難以利用問題。

 

    2.2燒結脫硫工藝原理及系統介紹

    旋轉噴霧(SDA)煙氣脫硫技術zui早由丹麥Niro公司發明，同時將技術給轉讓美國B&W公司，在國際上已經得到較好的應用。

    SDA法煙氣脫硫工藝原理:采用的脫硫劑為CaO含量較高的石 灰，石灰倉內的粉狀石灰經螺旋稱重輸送機定量送至消化槽消化，制成高濃度漿，隨后進人配漿槽，通過槽上過濾器濾除大顆粒雜質，在槽內用水將濃漿稀釋到需要的20%左右濃度，再經過泵打人石灰石儲罐之上的振動篩(網眼直徑約1.5mm)，除去大顆粒雜質，過濾后的石灰乳流人石灰乳儲罐，用泵送人高位給料罐備用，見圖1o

    SDA法煙氣脫硫工藝工藝流程包括:吸收劑制備、吸收劑漿液霧化、霧粒與煙氣的接觸混合、液滴蒸發與SO2,吸收、灰渣排出和灰渣再循環，其中吸收劑漿液霧化、霧粒與煙氣接觸混合、液滴蒸發與收在旋轉噴霧干燥吸收塔內進行，鈣硫比1.4一1.5，脫硫效率90%以上，脫除幾乎全SO3。

 

3、燒結脫硫霧化器自停機故障處理

    3.1故障現象

    燒結脫硫設備在正常生產過程中突然發生自停，接中控室操作工電話，及時到達現場。通過WINCC監控軟件畫面，發現系統已經按照故障停機工藝步驟完成停機，調取PLC記錄，發現在停機程序啟動前已經出現霧化器軸潤滑油箱高油位報警，該報警在程序中為故障停機條件之一。

    3.2故障分析

    通過查看PLC程序及霧化器制造隨機說明書，了解故障停機步驟為:(1婷止對霧化器的液料供應。(2)關閉霧化輪的保護水供應;(3)延時2秒;(4)關閉霧化電機;(5)等待霧化輪至停止潤滑(完全靜止);(6)關閉油泵。(7)關閉油冷卻器的水供給。

    如果是油箱油位高報警時間持續900秒以上，開始執行停機程序，顯示報警霧化器停止運行。

    初步判斷故障范圍在油箱位置。

 

    3.3故障處理

    由于該設備為德國GEA的F800型旋轉式霧化器，屬于進口設備，會同電氣、機械專業詳細參考圖紙及設備隨機說明書，霧化器下端部分是由帶有主軸球軸承支座的兩個油箱、主軸、進料總成和錐形外罩組成。兩個獨立的潤滑系統(齒輪箱和軸的潤滑系統)中的兩個油泵是同一個電機驅動的。軸潤滑系統油泵將潤滑油從下部油箱中抽出，油流經主軸油控制器、潤滑主軸上的兩個球軸承。油在重力的作用下沿軸流下，經過下面的軸承zui后進人下部油箱中，見圖20油箱圖。

    制定檢查方案。在機械專業人員卸下霧化器外殼后，用專用工具打開潤滑油箱，取下液位計，發現該液位計為浮球液位計，該液位計是以磁浮球為測量元件，利用排開液體體積相等原理浮于液面，當容器的液位變化時浮球也隨著上下移動，由于磁性作用，浮球液位計的干簧受磁性吸合，使傳感器內電阻成線性變化，由智能轉換器將電阻變化轉換成4 - 20mA標準電流信號，通過顯示儀表用數字顯示液體的實際位置，也可通過屏蔽線將信號輸送至PLC控制柜，從而達到液面的遠距離檢測和控制的目的。

    通過上下撥動液位計浮球，與中控室同步聯系，發現電腦液位數據顯示與現場浮球所處位置一致，且PLC進線端子在串人萬用表的情況下，電流信號與上述兩類顯示一致。此時可判斷液位計正常無故障，再檢查現場接線盒內較為潮濕，進行了吹干和緊固端子的工作，機械專業人員對潤滑油箱中的油品進行了排放和重新灌注，按照油箱容積zui高上限為4L，加人3.5L左右油，恢復原狀后進行霧化器試運行，故障現象消失，正常進人生產狀態。

 

    但5天后，此故障現象再出現，還是主軸油箱高液位報警導致系統停機，再次與各專業認真翻閱圖紙及技術資料，并咨詢銷售商技術代表后，再次對霧化器進行拆卸和檢查，液位計經詳細檢查后判斷還是正常，在檢查過程中，有機械專業人員提到在第一次故障出現前兩天曾對霧化器主軸油箱與主軸之間的密封墊圈做過拆卸和更換，當時我們就意識到，可能問題就出在這個方面，為證實我們的判斷，從浮球液位計安裝孔通過手探人的方式檢查油箱底部，發現大量漿液沉淀，液位高的原因正是由于有漿液的存在，再加上注人平時正常量的潤滑油，通過泵的作用導致油位超限，引起高油位報警停機。機械專業人員更進一步拆卸霧化器，將密封墊圈進行了更換和密封處理。恢復原狀后，再次試運行，無狀況后進行正式生產。至今霧化器再也未出現過液位計故障現象。

 

4、結語

    經過處理霧化器浮球液位計高報警導致停機故障，更加深人的了解了脫硫設備工作原理、流程、現場設備構成、PLC程序，對今后的設備維護生產連續、穩定順行及煙氣排放滿足國家環保要求提供了保障，同時對其他兩個燒結的脫硫設備維護、順行有一定的借鑒意義。