1、碳 素 焙 烧 炉 烟 气 干 法 净 化 系 统于 通 祥 唐 世 斌 沈 阳 侣 镁 设 计 研 究 院提 妻本 文 就 我 国 与 美 国 宾 州 工 程 公 司 鲍 姆 科 公 司 联 合 设 计 的 青 海 铝 厂 碳 素 焙 烧 炉 烟 气 干 法 净 化 系统 的 工 艺 流 程 , 主 要 设 计 参 数 , 主 要 设 备 进 行 了 介 绍青 海 铝 厂 焙 烧 炉 烟 气 干 法 净 化 系 统 夕 关 系 统 都 是 鲍 姆 科 公 司 提 供 的 。国 宾 州 工 程 公 司 鲍 姆 科 公 司 与 我 国 联 合 设 们的 。 鲍 姆 科 公 司 向 我 方 提 供
2、 了 全 套 干 法 净 化系 统 的 技 术 资 料 及 部 份 设 备 。 全 部 自 动 控 制一 、 工 艺 流 程烟 气 净 化 工 艺 流 程 示 意 图 。口 口 ,护护护护护护护护护护护护护护护护护 厂厂 石石石 曰曰曰曰曰曰曰曰曰曰三三圈 工 艺 流 程 图一 冷 却 塔 一 喷 嘴 一 阀 架 系 统 一 反 应 器 一 布 袋 除 尘 器 卜 排 风 机 一 烟 囱 一 新 贮 槽一 定 加 料 器 , 一 物 料 提 升 器 一 吸 附 后 人 贮 槽由 焙 烧 炉 来 的 烟 气 , 经 烟 道 进 入 蒸 发 式冷 却 塔 顶 部 , 冷 却 塔 上 部 设 有 九
3、 个 喷 射 冷 却水 的 喷 枪 , 喷 枪 根 据 烟 气 的 流 量 及 温 度 自 动调 节 喷 水 量 , 使 烟 气 温 度 降 至 土 , 并保 证 喷 入 的 水 量 全 部 蒸 发 掉 , 不 会 湿 塔 产 生腐 蚀 塔 体 的 现 象 。 降 温 后 的 烟 气 顺 流 而 下 ,再 向 上 进 入 特 制 的 反 应 器 , 烟 气 在 反 应器 周 围 的 流 速 为 。 烟 气 中 的 有 害 物 与反 应 器 喷 射 出 来 的 充 分 反 应 , 吸附 烟 气 中 的 氟 化 氢 和 焦 油 沥 青 。 然 后 进 入 脉冲 布 袋 除 尘 器 进 行 气 固
4、分 离 。 布 袭 除 尘 器 的过 滤 风 速 约 为 。 由 于 连 续 不 断 的过 滤 使 设 备 的 阻 力 增 加 , 当 达 到 设 计 定 值时 , 由 程 序 控 制 器 指 示 的 清 灰 系 统 开 始 工作 , 一 的 脉 冲 压 缩 空气 , 按 顺 序 喷 入 各 条 滤 袋 清 除 附 着 在 滤 袋 上的 粉 尘 。 清 除 下 来 的 。 粉 尘 , 一部 份 参 与 循 环 再 吸 附 , 一 部 份 由 底 部 料 斗 溢流 管 溢 流 到 风 动 溜 嘈 送 到 气 力 提 升 器 提 升 到贮 量 为 的 载 氟 贮 槽 内 , 再 用 槽 车一 一送
5、 到 电 解 车 间 作 为 原 料 使 用 。 净 化 后 的 烟 气经 由 排 烟 机 送 入 烟 囱 排 至 大 气 中 。 另 外 本 系统 设 有 一 条 旁 通 烟 道 。 当 净 化 系 统 发 生 故 障时 , 控 制 系 统 自 动 关 闭 冷 却 塔 的 闸 板 阀 , 开启 旁 通 烟 道 的 液 压 提 升 阀 , 由 排 烟 机 将 烟 气直 接 送 入 烟 囱 排 至 大 气 。 这 个 系 统 的 特 点 是不 设 事 故 风 机 , 三 台 排 烟 机 停 了 一 台 , 两 台也 可 以 维 持 正 常 运 行 。供 吸 附 用 的 新 鲜 , 用 汽 车 槽
6、 车 压缩 空 气 输 送 到 贮 量 为 钢 制 贮 槽 内 , 经 自动 控 制 定 量 加 料 器 美 国 专 利 加 入 风 动 溜槽 送 到 四 个 分 料 箱 , 再 用 风 动 溜 槽 定 量 加 入反 应 器 。 新 和 载 氟 , 贮 槽 都设 有 高 低 料 位 报 警 信 号 。二 、 设 计 参 数系 统 烟 气 量烟 气 最 高 温 度 。 烟 气 正 常 温 度 烟 尘 总 量焦 油 沥 青氟 化 物 总 含 量 。蒸 发 冷 却 塔 风 速冷 却 塔 出 口 烟 气 温 度 士 布 袋 除 尘 器 风 速 、 ,烟 气 处 理 后 排 放 保 证 数 值总 颗 粒
7、 物 含 量总 氟 化 物 含 量总 焦 油 含 量三 、 干 法 净 化 系 统 中 的 主 要 设 备该 干 法 净 化 系 统 中 的 蒸 发 冷 却 塔 、反 应 器 及 脉 冲 布 袋 除 尘 器 是 该 系 统 中 的 主 要设 备 , 现 简 介 如 下 。蒸 发 冷 却 塔 及 喷 嘴蒸 发 冷 却 塔 见 图 将 烟 气 从 、 降 至 士 , 它 的 作 用 一 是 保 护 布 袋除 尘 器 的 滤 袋 滤 袋 最 高 使 用 温 度 为 ,二 是 把 碳 氢 化 合 物 气 态 冷 凝 成 焦 油 沥 青小小 芝芝 刃图 燕 发 冷 却 塔一 塔 体 一 喷 枪 架 一
8、支 座 架 一 排 灰 阀颗 粒 。 这 样 有 利 于 。 吸 附 , 除 去 烟 气 中的 焦 油 沥 青 颗 粒 。 冷 却 塔 直 径 为 , 有 效长 为 。由 于 在 冷 却 塔 顶 部 进 风 口 处 向 烟 气 喷水 , 并 随 气 流 进 入 冷 却 塔 底 , 这 期 间 必 须 使水 粒 完 全 蒸 发 。 否 则 烟 气 中 的 水 呈 酸 性 , 将腐 蚀 塔 体 。 为 了 使 冷 却 水 全 部 蒸 发 , 设 计 采用 九 个 特 制 的 喷 嘴 , 使 水 在 高 压 空 气 的 作 用下 , 雾 化 成 细 小 的 颗 粒 , 在 塔 内 几 秒 钟 内 全
9、部 蒸 发 掉 。喷 嘴 见 图 的 设 计 流 量 为 ,一 般 在 、 的 流 量 下 使 用 。 喷 嘴由 不 锈 钢 制 成 为 了 检 修 装 卸 方 便 , 空 气 管 和水 管 能 迅 速 拆 开 , 将 喷 嘴 设 置 在 喷 枪 上 , 喷枪 上 部 为 进 风 管 , 下 部 为 进 水 管 , 去 喷 嘴 内混 合 后 喷 出 。 喷 枪 用 插 销 固 定 在 塔 上 部 的 支架 上 , 可 任 意 调 整 喷 枪 的 位 置 。为 了 保 证 喷 枪 在 良 好 的 状 态 下 运 行 , 必须 使 水 和 压 缩 空 气 具 有 一 定 的 压 力 和 流 量 ,
10、了 一汽汽汽 七七七七七七七七七露露协协 , 尸尸尸、水叫 卜 一 令令令图 反 应 器一 筒 体 一 锥 体 一 进 口 一 循 环进 口 一 低 压 空 气 进 口图 喷 嘴将 水 泵 和 压 缩 空 气 管 网 以 及 自 动 控 制 调 节 水和 压 缩 空 气 流 量 , 压 力 的 各 种 阀 门 、 仪 表 等 安装 在 一 个 钢 制 的 支 架 上 , 统 称 阀 架 。 该 阀 架由 程 序 控 制 器 根 据 烟 气 量 自 动 控 制 调 节 温度 。 阀 架 有 两 套 , 其 中 一 套 备 用 。 备 用 阀 架可 由 程 序 控 制 器 自 动 开 启 。反 应
11、 器垂 直 径 向 喷 射 器 , 为 了 提 高 对 氟化 氢 和 焦 油 沥 青 的 吸 附 效 率 , 该 净 化 系 统 采用 了 美 国 专 利 反 应 器 见 图 。 该 设 备 是根 据 空 气 流 动 的 多 点 式 、 锥 形 运 动 原 理 设 计的 。 它 的 结 构 是 在 方 形 风 管 内 放 置 一 个 用 厚不 锈 钢 板 制 成 的 锥 形 部 件 , 部 件 上 开 有个 直 径 的 喷 射 孔 , 中 部 为 空 心 的 按有 输 送 和 低 压 空 气 的 两 根 接 管 , 使和 低 压 空 气 在 空 心 内 充 分 混 合 后 由 孔内 喷 射 出
12、 去 , 以 便 在 管 道 内 与 氟 化 氢和 焦 油 沥 青 接 触 更 为 均 匀 , 既 提 高 了 吸 附 效率 又 减 少 了 的 破 损 率 。脉 冲 袋 式 除 尘 器该 系 统 用 二 组 脉 冲 布 袋 除 尘 器 见 图 ,每 组 分 为 四 个 箱 体 。每 组 布 袋 除 尘 器 上 下 分 成 四 个 部 份 , 顶部 为 集 气 检 修 室 , 放 置 高 压 空 气 引 流 导 管 ,过 滤 后 的 烟 气 集 中 由 顶 部 排 风 管 排 出 , 并 可在 此 室 内 进 行 检 修 更 换 滤 袋 等 。 中 部 为 过 滤室 , 由 花 板 与 集 气
13、 检 修 室 隔 开 , 花 板 上 放 置铝 制 文 丘 里 引 射 器 及 滤 袋 , 捕 集 烟 气 中 的 粉尘 。 下 部 为 收 集 滤 袋 清 除 下 来 的 几 粉尘 。 每 个 料 斗 可 容 纳 吨 供 循 环 吸 附使 用 。 料 斗 下 部 为 一 长 方 形 流 态 化 床 , 床 面是 五 层 帆 布 板 。每 个 箱 体 有 条 滤 袋 , 滤 袋 直 径 为, 长 为 。 用 针 刺 滤 气 呢 制 成 的 滤袋 套 在 袋 笼 上 。 滤 袋 为 外 滤 式 。 每 个 痣 袋 顶部 有 一 个 铝 制 文 丘 里 引 射 器 , 用 于 控 制 发 射的 脉
14、 冲 压 缩 空 气 。 文 丘 里 引 射 器 上 方 有 一 根提 供 压 缩 空 气 的 导 管 , 并 钻 有 个 直 径 。的 孔 , 伴 出 室 外 , 接 在 隔 膜 阀 上 , 也 就 是 每个 隔 膜 阀 控 制 条 滤 袋 。当 布 袋 除 尘 器 检 修 时 , 关 闭 它 的 进 出 口阀 门 , 打 开 检 修 日 , 检 修 人 员 即 可 以 进 入 ,检 查 滤 袋 与 花 板 联 接 部 位 是 否 有 粉 尘泄 漏 , 或 判 断 滤 袋 是 否 有 损 坏 , 如 有 损 坏 可以 由 花 板 上 部 抽 出 , 进 行 更 换 。布 袋 除 尘 器 的
15、清 灰 是 由 定 时 器 自 动 控 制的 。 每 个 箱 体 由 个 隔 膜 阀 , 电 磁 阀 、 气 包 、压 缩 空 气 导 管 组 成 清 灰 系 统 。 它 的 清 灰 可 由脉 冲 控 制 仪 根 据 压 差 或 定 时 来 控 制 。一 一叫 少币币 犷 丫 腿腿户 从弋弋 少少 由由【 月 二 ,甘甘 弓 一 一 一套平叫内川川击日址蔚 瞪脉 冲 袋 式 除 尘 锻, 。 卜 仁圈一 集 气 检 修 室 , 一 过 滤 室 , 一 料 斗 , 一 流 态 化 床 , 尸 滤 袋 , 一 总 排 气 管 , 了 一 阀 门 , 卜 出 风 口 ,一 气 包 , 一 检 修 门
16、 , 一 进 风 口 一 支 腿中 , 个 月 卜 今 卜 训 冲 小 个 卜 个 小 甲 呀 月 月 小 个 争 已 冲 冲 刃 冲 节 冲 卜 冲 个 刁 冲 个 招 个 , 翻 冲 争 舟 , 心 冲 乍 扭 冲 卜 奋 中 小 甲今 户 个 冲 卜 , 个 冲 个 冲 小 冲 宁 翻 冲 卜 肠 个 , 冲 卜 卜 争 卜 招 冲 , 冲 华 右 冲 个 舀 冲 , 刁 冲 , 曲 个上 接 第 页故 障 , 经 信 号 检 测 和 信 号 处 理 提 取 故 障 信 号并 建 立 故 障 样 板 作 为 典 型 故 障 的 判 断 标 淮 。、 故 障 诊 断 的 实 施信 号 监
17、测按 不 同 诊 断 目 的 , 对 最 能 表 征 工 作 状 态的 有 关 信 号 进 行 监 测 , 获 得 设 备 的 状 态 信息 。信 号 处 理排 除 状 态 信 号 中 的 无 用 成 分 , 获 取 故 障特 征 信 号 。状 态 识 别将 故 障 特 征 信 息 与 故 障 样 板 对 比 并 进 行状 态 分 类诊 断 决 策根 据 判 断 结 果 采 取 相 应 对 策 并 对 设 备 进行 必 要 的 预 测 和 千 预 。 所 谓 预 测 就 是 对 带 有故 障 的 设 备 在 不 来 取 任 何 措 施 的 情 况 下 估 计其 继 续 运 行 的 后 果 及
18、尚 可 继 续 运 行 的 时 间而 干 预 则 包 括 临 时 护 理 方 案 、 加 强 监 视 方 案以 及 通 过 大 修 彻 底 治 理 的 措 施四 , 状 态 信 息 的 监 测 方 法设 备 状 态 监 测 与 故 障 诊 断 学 是 研 究 和 识别 设 备 运 行 状 态 的 科 学 。 状 态 信 息 是 故 障 诊断 的 前 提 和 依 据 。 状 态 信 息 的 蓝 测 不 仅 是 故障 诊 断 的 基 本 方 法 , 同 时 也 是 故 障 诊 断 技 术的 主 要 组 成 部 分 。 状 态 信 息 的 主 要 监 测 方 法及 其 用 途 如 表 一 所 列 。
19、 这 些 监 测 方 法 的 具体 内 涵 , 将 在 以 后 分 别 介 绍 。表 一 状 态 信 息 的 主 要 监 侧 方 法监 测 方 法、 主 要 ” 途振 动 法音 响 法应 变 法红 外 技 术超 声 技 术射 线 技 术声 发 射 技 术油 样 分 析 技 术判 断 振 动 烈 度 , 诊 断 旋 转 零 件 故 障判 断 设 备 运 转 状 态 诊 断 故 障确 定 零 件 载 荷 及 应 力 状 况 诊 断 破 坏 原 因确 定 表 面 温 度 及 其 分 布 寻 查 机 电 器 件 故 障用 于 构 件 缺 陷 , 裂 纹 及 腐 蚀 的 无 损 检 测判 断 构 件 内 部 缺 陷判 断 构 件 裂 纹 及 其 发 展判 断 摩 擦 零 件 的 磨 损 程 度一 畏 容 一
