炼铁厂烧结机漏风率测定的初步探讨.doc

炼铁厂烧结机漏风率测定的初步探讨【摘 要】负压降低说明漏风现象加剧，找准存在的问题，有效实施技术改造，提高烧结技术装备水平，可缓解烧结矿比例下降导致高炉炉料结构不合理的矛盾，减少影响高炉的顺行的不利因素。分析前后测点烟气成分，按物质平衡进行漏风率计算，根据烟气中不同成分浓度的变化列出平衡方程，找出前后风量的比值和成分浓度变化之间的关系。治理漏风要重点突破与系统防治相结合，要阶段治理与长期维护相结合。【关键词】漏风 烟气中CO、CO2、O2等含量 烟气成分分析法 平衡方程1.目的意义2009年以来一烧一、二号机除尘器前后负压分别由08年8.86Kpa、10.22 Kpa下降到目前的7.93Kpa、9.45 Kpa；三烧除尘器前后负压由08年14.10Kpa下降到目前的13.61Kpa，这一现象直接说明漏风现象加剧。为定量反映漏风量大小，找准存在的问题，有效实施技术改造，从而提高烧结技术装备水平，特别是高炉增加富氧后，可缓解烧结矿比例下降导致高炉炉料结构不合理的矛盾，影响高炉的顺行的不利因素。要对一、三烧在正常工况条件下，烧结烟气中CO、CO2、O2等含量及参数进行检测，以便准确计算烧结漏风率，并有针对性地进行技术设备改造提供依据。亦可通过漏风率的计算，对每次漏风治理技术改造、技术改进，进行效果验证，提高设备改造的效率。2.测定漏风率的方法由于烟气分析法测定结果比较准确、可靠，在实践中得到广泛应用，因此建议我厂漏风率测量采用烟气分析法。烟气分析法的测定方法是，取所测部位前后测点烟气成分分析结果，按物质平衡进行漏风率计算时，根据烟气中不同成分浓度的变化列出平衡方程，找出前后风量的比值和成分浓度变化之间的关系，从而计算出漏风率。 烟气分析法的测定过程：当烧结机处在正常生产状态，料面平整，操作稳定时，在布料之前把取样管放在台车篦条上面，随台车移动，或把取样管固定在每一个风箱的最上部，当测定整个烧结机抽风系统的漏风率时，台车上的烟气样应按风箱位置从机头连续地取样到机尾。当取样管相继经过各个风箱时，同时从台车上、风箱立管里和除尘器的前后用真空泵和球胆抽出烟气试样（见图 ），并用皮托管、压差计和温度计测出各个风箱和除尘器前后的动压、静压和烟气温度，再用气体分析仪分析烟气试样中的CO2、CO、O2 的百分含量，以便进行漏风率的计算 烧结机抽风系统漏风的测定分为两段进行。第一段是从烧结机台车至各风箱闸门后的风箱立管之间，第二段是从降尘管至主抽风机入口之间。因此，漏风率的计算按以上两段分段进行。图1 烟气分析法测定漏风率的装置1.台车2.风箱；3.炉篦处烟气取样管；4.风箱弯管处烟气取样管；5.真空泵；6.装气球胎；7.干式除尘器3.器具准备 在基本不需要新增加检验设备及仪器情况下可以进行。3.1 测量仪器如真空泵、干式除尘器、（皮托管、压差计和温度计）等需要采购部协调支持。3.2 炉篦处烟气取样管、装气球胎建议采用高炉炉喉煤气取样管和装气球胎代替。3.3 炉篦处烟气取样管（及115个风箱弯管处烟气取样管）安装我厂可组织完成。4.测量数据列表项 目测量数据一测量数据二台车上烟气样（分析CO2、CO、O2百分含量）风箱立管烟气样（分析CO2、CO、O2百分含量）动压、静压、烟气温度除尘器前烟气样（分析CO2、CO、O2百分含量）动压、静压、烟气温度除尘器后烟气样（分析CO2、CO、O2百分含量）动压、静压、烟气温度备注：测量数据可以根据选择的漏风率计算公式不同进行取舍。5.各种漏风率的计算的比较根据得到的各个不同测定部位的烟气成分、风箱立管及抽风系统管道的动压、 静压和烟气温度数据进行分段或总漏风率的计算。按下面两种计算式：5.1 氧平衡计算式：式中 KO2-以测点前后氧含量变化求得的漏风率， ；O2（前）、O2（后）、O2（大气）-所测部位前测点、后测点和大气中氧含量的体积百分数，。氧平衡计算式是目前用得最多的计算式。因为氧是烟气中三种主要成分中的主要成分，在烧结过程中各风箱烟气的氧含量呈规律性变大，所取烟气试样中的氧含量比较稳定，可以放置较长时间再分析成分。但是，由于烧结烟气温度较高， 特别是在最后几个风箱的炉篦条上取样时，取样管易氧化，影响气体分析结果。应予注意的是，当抽取的烟气中氧含量浓度接近大气氧含量浓度时，气体分析中只要有百分之零点一的误差，就可能导致分析结果较大的误差，这是用氧平衡计算式计算漏风率的不足之处。5.2 碳平衡计算式：式中 KC-以测点前后碳含量变化求得的漏风率， ；CO2（前）、CO（前）-所测部位前测点烟气中二氧化碳和一氧化碳的体积百分数， ；CO2（后）、CO（后）-所测部位后测点烟气中二氧化碳和一氧化碳的体积百分数， 。烧结机各风箱所测部位的漏风率取上述二种计算结果的算术平均值：Ki =（KO2+ KC）2式中 Ki-烧结机各风箱所测部位的漏风率， 。各风箱所测部位的漏风率以立管中流量大小进行加权平均可得烧结机的漏风率：式中 K机-烧结机的漏风率， ；n-风箱编号；Qi-第 1个风箱立管中烟气的流量，标m3/min ；A-烟气管道截面积，m2 ；kp-皮托管修正系数；g-重力加速度，9.81m/s2 ；P-管道内烟气绝对压力，Pa ；tc-管道内烟气干球温度， ；Pd-管道内烟气动压平均值，Pa ；r-烟气在标态下的重度，约为1.28kg/标m3 。r也可按下式计算：r = 1.77 CO2 + 0.804H2O + 1.251N2 + 1.429O2 + 1.250CO式中各成分在进行气体成分分析时为湿基百分含量，二氧化碳、氮、氧和一氧化碳为分析值，水蒸气为实测值，各成分之和为100%。将所测部位前后测点烟气所CO2和CO的体积百分数代入式碳平衡方程式计算得出的结果与用式氧平衡计算式计算的结果很接近。单独使用任一计算式计算漏风率，都有其不足之处，而用以上两式的平均值，可互相弥补不足。在以上漏风率的分段计算中，第一段是以风箱弯管中的烟气流量为100%计算的，第二段是以主抽风机入口处的烟气流量为100%计算的，如果要计算烧结机抽风系统的总漏风率，则要把第一段计算的漏风率折算成以主抽风机入口处烟气流量为的漏风率，再加上第二段的漏风率，即为总漏风率。6.关于一、三烧漏风率治理的建议建议系统研究漏风治理技术，即系统性的研究减少漏风不仅是购买一两套漏风治理设备：(1) 烧结机本体部分的机头、机尾、台车上下滑板之间和风箱、支管、法兰应作为堵漏治理、监视的重点，可以通过日修、定修、年修（年修时重点在是滑道、机头、机尾的技术进步）加以维护；(2) 对烟道支管及总管腐蚀部位加强修补，同时注意对电除尘（或多管除尘）系统人孔、检修孔的密封； (3) 烧结机漏风部位作业工况都较为恶劣，再先进、耐用的设备使用绝对周期均有限，因此针对不同的部位制定系统长期的维护方案才是关键，应树立“学习漏风治理方法为主，购买更换漏风设备为辅”的观念；总之，烧结漏风点多、面广，仅靠更换一两套设备起