冬季大型風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜處理與預(yù)防

吉寶寶

摘 要： 闡述了發(fā)生在我國寒冷地區(qū)大型風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜后的處理和預(yù)防措施，分析了特殊氣候條件下風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的原因，提出了通過采用電伴熱、加保溫、增設(shè)入口吹掃風(fēng)、吸風(fēng)口過濾器增加振打器等方法來防止風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜而引發(fā)的風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖停運(yùn)，進(jìn)而導(dǎo)致的加熱爐和余熱鍋爐波動等次生危害。為日后應(yīng)對寒冷的北方惡劣條件，保證大型風(fēng)機(jī)平穩(wěn)過冬提供了一定的經(jīng)驗(yàn)和預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī) 結(jié)霜 冬季 處理 預(yù)防

中圖分類號：TU834 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）07-0195-01

前言

隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及人們生活水平的不斷改善和工業(yè)化進(jìn)程的加速，大型風(fēng)機(jī)以其流量大、效率高、調(diào)節(jié)維護(hù)方便、通風(fēng)效果好、抗腐蝕性強(qiáng)、安全可靠等優(yōu)勢在各化工企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，其中神華煤直接液化項(xiàng)目中就多處使用了大型風(fēng)機(jī)。

我國北方地區(qū)冬季時間長，室內(nèi)外溫差較大，值得重視的是，一些大型風(fēng)機(jī)入口處溫度也隨著室外的溫度逐漸降低，產(chǎn)生冷凝水，當(dāng)溫度進(jìn)一步降低時會產(chǎn)生結(jié)霜的現(xiàn)象，從而影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。然而地處內(nèi)蒙古西部鄂爾多斯高原的神華煤直接液化項(xiàng)目正經(jīng)受著北方嚴(yán)寒和特有氣候條件的嚴(yán)峻考驗(yàn)，氣候條件屬于自然因素，人為難以控制，應(yīng)對大型風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜現(xiàn)象也只能從人為的角度出發(fā)，發(fā)揮主觀能動性及時做好預(yù)防和應(yīng)對措施。如何在惡劣的氣候條件下積極應(yīng)對，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，保障化工生產(chǎn)的安穩(wěn)長滿優(yōu)，是值得思考的問題。立足企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，分析特殊氣候條件下風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的原因，并根據(jù)長期的操作經(jīng)驗(yàn)提出應(yīng)對措施對于保護(hù)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行提升經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。

一、現(xiàn)狀及結(jié)霜原因分析

1.鄂爾多斯氣候特征：鄂爾多斯高原屬北溫帶半干旱大陸性氣候區(qū)，冬夏寒暑變化大，日最高氣溫38度，日最低氣溫零下31.4度，尤其是秋冬季對生產(chǎn)的影響最大，秋季氣溫下降快，霜凍來臨早，無霜期短，冬季漫長寒冷，多大風(fēng)。多年平均降水348.3毫米，降水多集中在7、8、9月份，占全年降水量的70%左右。多年平均蒸發(fā)量2506.3毫米，為降水量的7.2倍，以5到7月份為最大。而這些正為風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜創(chuàng)造了必要條件。

2.結(jié)霜形成原因：霜的形成是一種靠近地面空氣中的水蒸氣在物體上的凝華現(xiàn)象?？諝庵泻斜容^多的水蒸氣，還要有零度以下的物體。霧的形成則是足夠小的水蒸氣漂浮在空氣中，空氣中的水蒸氣濃度稍大時，在夜間遇到氣溫下降，空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴，但由于水蒸氣的濃度并不是特別大，所以這些小水滴并沒有互相聚集成大水滴，形成降雨，由于水滴很小，不會立即落到地面上，或者稍有一點(diǎn)上升的氣流就能托住小水滴，這樣就形成了霧。霧的形成條件，一是冷卻，二是增加水汽含量。當(dāng)空氣容納的水汽達(dá)到最大限度時，就達(dá)到飽和，而氣溫越高，空氣中所能容納的水汽愈多。如果空氣中所含的水汽多于當(dāng)時溫度條件下的飽和水汽量，多余的水汽就會凝結(jié)出來。

3.結(jié)霜分析：從霜霧的形成來分析風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的過程。風(fēng)機(jī)入口處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)秋冬季室外溫度低于零度時，在霜霧環(huán)境中，空氣中的水汽遇到風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口過濾器（消音器）冰冷的入口絲網(wǎng)，迅速吸附到絲網(wǎng)上，凝結(jié)成薄霜，很快霜越結(jié)越厚，結(jié)霜嚴(yán)重時就會影響風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，最后導(dǎo)致風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障。當(dāng)環(huán)境溫度驟降，空氣中的濕度較大時，則風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的幾率大大增加。而鄂爾多斯高原經(jīng)常出現(xiàn)適合風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的氣候條件。

二、結(jié)霜現(xiàn)象及緊急處理方法

1.風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的現(xiàn)象：風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜后可能引起風(fēng)機(jī)進(jìn)出口壓差增大，風(fēng)機(jī)出口壓力波動，風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量大幅波動，現(xiàn)場發(fā)生喘振，電流波動或逐漸降低，間接的通過加熱爐的爐膛溫度和氧含量的變化也可加以分析判斷。

2.風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜的處理方法：風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜后可能引起風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量大幅波動，發(fā)生喘振，引起軸承和葉片損壞、機(jī)殼和風(fēng)道損壞等故障，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口壓差增大，風(fēng)機(jī)出口壓力波動，引發(fā)風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖停運(yùn)，進(jìn)而引起加熱爐和余熱鍋爐波動等次生危害，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。如果不及時發(fā)現(xiàn)及處理，勢必將造成更大的影響和破壞，對加熱爐和余熱鍋爐的平穩(wěn)運(yùn)行造成危害。因此要盡快處理，及時發(fā)現(xiàn)異常， 果斷處理，避免因鼓風(fēng)機(jī)吸入量不足導(dǎo)致對煤漿爐火嘴正常燃燒產(chǎn)生影響，對裝置平穩(wěn)生產(chǎn)造成波動，保障生產(chǎn)裝置平穩(wěn)安全運(yùn)行。因此，在霜霧天氣就要提前做好結(jié)霜的防護(hù)措施和應(yīng)急預(yù)案的學(xué)習(xí)和預(yù)演，對可能的結(jié)霜情況引起足夠的重視。

目前，用到大型風(fēng)機(jī)的大部分余熱回收系統(tǒng)如下圖所示：

如果風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜嚴(yán)重，內(nèi)操可通過觀察余熱回收系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)余熱回收系統(tǒng)中的鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量下降，鼓風(fēng)機(jī)出口壓力下降，引風(fēng)機(jī)入口溫度上升，加熱爐煙氣氧含量下降，外操到現(xiàn)場可檢查鼓風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口過濾器（消音器）上結(jié)霜堵塞情況。內(nèi)操將加熱爐的煙氣由余熱回收改到現(xiàn)場直排，外操同時將余熱鍋爐切除系統(tǒng)，改為現(xiàn)場放空，將過熱段的各等級飽和蒸汽切出系統(tǒng)，改為現(xiàn)場直排。待清除風(fēng)機(jī)入口積霜，出口壓力達(dá)到正常后，將煙氣改回余熱回收，將余熱回收系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

結(jié)霜的緊急處理具體分以下兩種情況：

2.1風(fēng)機(jī)入口濾網(wǎng)出現(xiàn)結(jié)霜情況，但未發(fā)生喘振

再檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況時發(fā)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)電流、出入口差壓出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，需要將風(fēng)機(jī)及濾網(wǎng)交由設(shè)備組進(jìn)行具體檢查。在發(fā)現(xiàn)結(jié)霜情況時應(yīng)該及時對結(jié)霜情況進(jìn)行清理保持與控制主操的聯(lián)系。在清理時注意防止因?yàn)榍謇韯幼鬟^大導(dǎo)致風(fēng)壓大幅波動。工作人員應(yīng)該重點(diǎn)對風(fēng)機(jī)進(jìn)行巡檢防止發(fā)生喘振。

2.2風(fēng)機(jī)入口濾網(wǎng)出現(xiàn)結(jié)霜情況，發(fā)生喘振現(xiàn)象

巡檢人員在對風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢查時發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象，應(yīng)該及時對喘振風(fēng)機(jī)進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，迅速降低負(fù)荷。對喘振風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)時，要把握恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)量及負(fù)壓波動，始終保持電流在正常范圍。等待風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象停止并維持一段時間后，及時對入口濾網(wǎng)進(jìn)行清理，注意風(fēng)壓、風(fēng)量和爐子燃燒情況。待風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象停止后方可進(jìn)行并風(fēng)操作，處理過程需要迅速防止喘振現(xiàn)象再次發(fā)生。

三、結(jié)霜的預(yù)防

氣候條件無法改變，但我們可以做好預(yù)防和應(yīng)對措施。要想霜消失，可以升華為水汽，或者融化成水。筆者在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)過多次探索和觀察，總結(jié)歸納出一些行之有效的方法，這些方法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，投資少，見效快，在實(shí)際應(yīng)用中均較為實(shí)用。比如將風(fēng)機(jī)布置在室內(nèi)、通過采用吸風(fēng)口過濾器上增加電伴熱、增加保溫、入口吸風(fēng)口過濾器增加振打器、增設(shè)入口吹掃風(fēng)等方法，確保機(jī)組正常運(yùn)行。

1.預(yù)防方法一：吸風(fēng)口過濾器上增加電伴熱，增加自動化霜功能。此方法是利用溫度對霜霧的影響，在吸風(fēng)口過濾器上增加電伴熱，使吸風(fēng)口的絲網(wǎng)溫度升高，低溫的霜霧遇到溫度較高的絲網(wǎng)，即刻融化成水，霜霧沒有了在絲網(wǎng)上聚結(jié)的這個溫床，也就從根源上消除了結(jié)霜的可能。缺點(diǎn)是消耗電能，需要投資電加熱絲及開關(guān)設(shè)施。

2.預(yù)防方法二：吸風(fēng)口過濾器增加振打器。此方法是在吸風(fēng)口過濾器上均勻加裝氣錘或電錘，產(chǎn)生周期性的振動頻率，利用機(jī)械方式使聚結(jié)到絲網(wǎng)上的結(jié)塊振動脫落，霜?dú)庖簿蜔o法聚集，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防目的。缺點(diǎn)是需要投資氣錘或電錘。

3.預(yù)防方法三：增設(shè)入口吹掃風(fēng)（可選擇自吹掃），即風(fēng)機(jī)入口過濾器處增加吹掃風(fēng)。將界區(qū)的工業(yè)風(fēng)或者引用風(fēng)機(jī)出口風(fēng)返回到風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口處，圍成環(huán)狀，均勻開眼，對吸風(fēng)口進(jìn)行吹掃。

目前增設(shè)入口吹掃風(fēng)來應(yīng)對初期結(jié)霜效果明顯、簡單實(shí)用。

結(jié)束語

通過對各種方法的嘗試，能預(yù)防和減少北方寒冷地區(qū)對風(fēng)機(jī)入口結(jié)霜而造成的次生危害，防患于未然，保障風(fēng)機(jī)平穩(wěn)過冬，得以正常運(yùn)行。同時要從思想上足夠的重視結(jié)霜的危害，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和特點(diǎn)，有針對、有預(yù)防、有重點(diǎn)、有措施，編制好事故預(yù)案，做好防范措施，預(yù)防因結(jié)霜而造成的生產(chǎn)波動。

參考文獻(xiàn)

[1]張正峰，張學(xué)軍.一起風(fēng)機(jī)入口濾網(wǎng)覆冰造成機(jī)組停運(yùn)的事故分析[J]科技與企業(yè)，2013，19

[2]楊軍.淺析離心式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)[J]中國電子商務(wù)，2010，8

[3]姚鳴，李朝領(lǐng).風(fēng)機(jī)人口風(fēng)箱的技術(shù)改造[J]華東電力，2001，4