第一篇：分離返料原理理解與常見故障的處理(個人工作總結(jié))

從論壇里看到很多朋友談及分離返料方面的困惑和故障求救，從我好幾年的工作經(jīng)驗(yàn)以及理論學(xué)習(xí)，談?wù)勥@方面的體會心得。歡迎大家指教。這里涉及主要是常見的旋風(fēng)分離器與密封通流閥返料器，羅茨高壓風(fēng)機(jī)，應(yīng)用比較普遍。

回料系統(tǒng)是兩個主要部分組成的，分離器與返料器。回料系統(tǒng)的工作流程是煙氣從爐膛出來后切向進(jìn)入旋風(fēng)分離器中分離，符合分離器設(shè)計顆粒度的顆粒從桶壁面向下流動，其余顆粒則隨煙氣從桶中心位置向上往尾部煙道流動；物料在連接分離器與返料器的立管中堆積，其堆積高度與鍋爐壓力動態(tài)平衡有關(guān)；返料裝置中設(shè)計成與爐膛流化床工作原理一樣的小流化床，但下部風(fēng)室被分成兩個部分即流化風(fēng)室與返料風(fēng)室，然后在高壓風(fēng)機(jī)保證其流態(tài)化流動與克服爐膛入口高差的下穩(wěn)定返料。

分離器本體是三層材料構(gòu)成：內(nèi)層是耐磨層，中間是保溫層，外面是結(jié)構(gòu)層既鋼板。其中耐磨層最重要，保證磨損率在可控范圍內(nèi)是其起碼要求。目前分離器的工作性能或者說是故障很多與這層材料的材質(zhì)，安裝，設(shè)計有關(guān)，例如返料器堵塞就是比較常見的回料系統(tǒng)的故障，其實(shí)質(zhì)就是耐磨層材料脫落造成的。從運(yùn)行分析防止返料器堵塞不能決定安裝，設(shè)計等不可控因數(shù)，運(yùn)行中主要從控制進(jìn)入分離器的煙氣流速人手，減小對耐磨層的磨損率，增加其使用壽命；啟動停止過程中控制其溫度升降速率，避免較大的耐磨材料內(nèi)外部溫度差引起材料應(yīng)力不可控變化，進(jìn)而產(chǎn)生裂紋等破壞形式。還有一點(diǎn)是關(guān)于分離器負(fù)荷的問題，長期超負(fù)荷或者分離器沒有達(dá)到設(shè)計負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，會使分離器磨損變大，分離器分離效率與設(shè)計的顆粒度有關(guān)，就是大于這個顆粒度才能被分離下來，引申出物料循環(huán)倍率的概念。如果出現(xiàn)堵塞的情況，必須立即采取緊急停爐處理，因?yàn)榉蛛x的物料不僅不能進(jìn)入爐膛維持正常工作，而且很多的物料堆積在分離器中對其強(qiáng)度也是很大的威脅。

立管是連接分離器與返料器的部件，其主要作用不僅是連接件，還是從分離器出口負(fù)壓區(qū)向爐膛入口正壓區(qū)流動的動力源，物料分離下來形成一定高度的料位，料位高度由鍋爐整體壓力動態(tài)平衡決定的。從目前常見的通流密封閥結(jié)構(gòu)與工作原理，料位是在鍋爐設(shè)計中就已經(jīng)決定了其高度范圍，也就是說料位高度不是靠其他手段如高壓風(fēng)調(diào)節(jié)而是自動跟隨整體壓力平衡回路做調(diào)整。立管管徑比較小，容易被從分離器中落物堵塞，其實(shí)我們說的回料系統(tǒng)堵塞很多就發(fā)生在立管中，處理方法見上。這里特別聲明一點(diǎn)是：保證返料量不是由高壓風(fēng)決定的而是由立管里料位高度形成的壓差決定的，也就是說調(diào)節(jié)高壓風(fēng)對返料量是沒有任何效果的。這也是很多朋友經(jīng)常無法繞開的認(rèn)識誤區(qū)，總是認(rèn)為進(jìn)入爐膛的物料量由高壓風(fēng)量決定的。

返料器其實(shí)是由兩個功能獨(dú)立的部分組成的，就是流化風(fēng)室與返料風(fēng)室。都知道返料器中有與爐膛中一樣的布風(fēng)板和風(fēng)帽結(jié)構(gòu)，從功能上來講是一樣的，但風(fēng)室是兩個部分：流化風(fēng)室保證與強(qiáng)化物料的流態(tài)化能力，就是讓物料更像流體一樣具有流動的特性，這點(diǎn)就像汽機(jī)中軸封加熱器中的水封筒工作原理要達(dá)到的效果一樣，實(shí)在不明白就討教汽機(jī)。返料風(fēng)室保證克服物料從小風(fēng)帽到入爐膛斜管進(jìn)口的高度的壓力損失，保證物料能順利進(jìn)入斜管進(jìn)口然后進(jìn)入爐膛，為什么要設(shè)計斜管呢？其實(shí)就是防止?fàn)t膛與回料部分的短路的，就是煙氣從返料器向鍋爐尾部流動了。工作原理明白，分析問題就比較容易了。這里也是最多發(fā)生故障的地方，特別是返料風(fēng)源可靠性與穩(wěn)定性問題。目前比較常用的是羅茨風(fēng)機(jī)充當(dāng)高壓風(fēng)源，雙臺布置成一臺運(yùn)行一臺備用，也比較符合返料器的工作特性：高壓頭低風(fēng)量。高壓頭是對流化返料的作用都是克服物料的重力，前者側(cè)重使其立管下部分物料流化，使流動性加強(qiáng)；后者側(cè)重克服斜管入口高度，使物料順利進(jìn)入。從所需壓力相對大小來看，后者比前者壓頭更大點(diǎn)，當(dāng)然與設(shè)計很大關(guān)系，這里說明一點(diǎn)是：前者只要保證立管下部有部分物料流化便與流動就行，而后者就必須保證返料風(fēng)能克服高度帶來的壓力損失，否則就不能保證回送裝置的正常工作。從整個回料系統(tǒng)觀察就發(fā)現(xiàn)，返料器就是中間托舉作用的環(huán)節(jié)，并不是物料流動的動力來源而是保證物料正常順利流動的輔助作用。

那么為什么很多朋友說通過調(diào)節(jié)高壓風(fēng)就能調(diào)節(jié)返料量呢？肯定從工作實(shí)踐中得到了驗(yàn)證的，例如高壓風(fēng)機(jī)的調(diào)高（變頻增加調(diào)速），明顯感到回料量在增加呀。我們具體分析這個現(xiàn)象，從上面分析可以看出，返料風(fēng)對風(fēng)壓要求是可以確定的，保證其克服高度壓力損失就行，太低就無法進(jìn)入斜管，太高對其也無作用，反而是浪費(fèi)；流化風(fēng)是保證立管底部部分物料的流化，那么增加風(fēng)壓是否使立管里的物料被流化的高度增加呢？假設(shè)三種情況：極端情況是立管內(nèi)部沒流化與全部流化，正常流化，前兩種正常運(yùn)行中出現(xiàn)可能性很小，正常流化時加大風(fēng)壓從理論上講強(qiáng)化了物料流動，更接近于流體的特性。由于風(fēng)量影響很小，不討論對回送裝置的影響。從分析中我感覺增加高壓風(fēng)風(fēng)壓使返料量增加是不能被確證的，從實(shí)際情況也無法觀測，就是說不成立的。同時從鍋爐整體壓力動態(tài)平衡角度也說明：料位高度是分離器分離量與進(jìn)入爐膛回送量的平衡結(jié)果，也就是說設(shè)計好的料位高度才是控制回料量的多少。

回送裝置故障比較突出的是高壓風(fēng)源的穩(wěn)定與可靠性問題，目前比較多的就是提供的風(fēng)源不符合返料器工作要求或者風(fēng)源不穩(wěn)定不可靠，影響返料器正常工作。運(yùn)行中主要監(jiān)視高壓風(fēng)的風(fēng)壓與風(fēng)量，如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓風(fēng)量不滿足要求，就應(yīng)該立即啟動備用高壓風(fēng)機(jī)提高壓頭，保證流化返料正常；或者降低負(fù)荷，改變鍋爐整體壓力動態(tài)平衡，就是改變分離器進(jìn)入的煙氣量，這個方法比較難操作，實(shí)用性差。