NHP型增湿塔喷雾系统及技术改造

NHP型增湿塔喷雾系统及技术改造

陕西社会水泥有限公司有1条1000t/d和1条2500t/d新型干法水泥生产线，均采用南京化工大学陶瓷厂NHP型增湿塔喷雾系统。2500t/d新型干法水泥生产线出预热器的废气由高温风机送至增湿塔处理后分为两路，一路先进入立磨系统进行原煤烘干后再进电收尘器，另一路直接进入电收尘器。而1000t/d干法水泥生产线高温风机在增湿塔后面，出预热器的废气经增湿塔处理后，由高温风机送至大布袋收尘器。文章就我公司2500t/d新型干法水泥生产线增湿塔喷雾系统存在问题及改造方案和技改效果，作一总结介绍。

标签：NHP型增濕塔喷雾系统；技术；改造

1 NHP型增湿塔喷雾系统介绍

NHP型喷雾系统包括：NHP型喷嘴、NHP型喷枪、NHP型高压胶管、NHP 型高压过滤器、NHP型节能喷雾泵、NHP型免拆洗过滤器及NHP型变频自动控制系统等。NHP的主要特点是雾滴细小稠密，雾化角度大，在增湿塔截面装三个喷头就能将整个平面覆盖一层，通常我们装三层，粉尘流动中，至少受到雾层的三次拦截，总要被润湿，并降低其比电阻，为电收尘器收尘做好前期工作。该系统收尘效率高，排尘浓度低（<100mg/m3），节电，性能稳定，运转率高，并能跟踪温度，控制水量，可自动和手动。

1.1 NHP型喷嘴外壳是不锈钢，喷嘴内部由特种材料（莫氏硬度为9，仅次于金刚石）制成，具有良好的耐酸、耐碱、耐高温、耐磨损性能；另外其内部特殊的内部结构设计，使能喷嘴在0.3MPa时也能正常雾化，雾滴直径为20～70μm，雾化效果好，可雾滴与烟气充分接触，从而有效降低废气温度和粉尘比电阻。

1.2 喷枪具有低压无回流雾化的特点，经过泵加压的水全部用于喷雾。喷水管路不带回流装置，不需要电磁阀和电动阀，不需要压缩空气，减少了管道和钢材用量的同时也节药了能源。

1.3 高压回流式喷枪所配用的水泵不仅功率大且满负荷运转，压力达4.0MPa 以上的水打到喷枪处，再经过回流装置回到水泵进水口，造成能源的极大浪费，且系统在高压下运行易发生故障、控制精度低，为了进一步调节还需启动电磁阀，电磁阀和用于调回水的电动阀易失灵和损坏，系统的故障点增加。我公司2500t/d 新型干法水泥生产线天津水泥工业设计院设计的是高压回流式喷雾系统，喷雾泵为两台90KW水泵（一用一备），而采用NHP型增湿塔喷雾系统，喷雾泵为两台45KW水泵（一用一备），具有良好的节能效果。

1.4 变频控制柜可根据收尘器进口处烟气温度变化自动调节水泵电机频率实现喷水量控制自动化，既可保证控制的精确度，又可大大降低水泵实际运行功耗，节约能源。

1.5 NHP型增湿塔喷雾系统在压力接近0.3MPa时也能正常雾化，对带有余热发电系统的新型干法生产线增湿塔喷雾系统具有良好适应性。

2 NHP型增湿塔喷雾系统存在的问题

我公司2500t/d新型干法水泥生产线喷雾系统有两台45KW卧式多级水泵（一用一备），水泵出口设集水箱，集水箱上除接水泵出管外还引入一根DN20mm的压缩空气管道（正常运行时阀门全关），用于断水的情况下紧急冷却喷头，防止喷头堵塞或烧坏；引出三根喷水管道接至增湿塔顶三道环管，三根环管上均布24根高压软管用连接喷枪，每根喷枪前面加装高压球阀及高压过滤器，24根喷枪交错布置，均布在3个平面，3个平面之间相矩1000mm；另出一根回水管直接进水箱（正常运行时全关）。该增湿塔喷雾系统喷头无回流管，具有低压雾化性能，喷枪安装在增湿塔分布板上方，且与增湿塔分布板距离不少于1000mm，系统通过设定目标温度（电收尘器进口温度）控制变频器降低水泵的转速，从而减少喷水量和喷水压力。使用中存在以下问题。

2.1 2台水泵共用1台变频器，紧急情况下可两台泵同时运行时2#泵工频全速运行，1#泵温度控制变频运行，这种情况下容易湿底，严重时导致增湿塔底螺旋输送机跳停、损坏等故障。

2.2 厂家技术保密，不提供电器控制柜原理图、温度数显仪表、变频器参数表等技术资料。电收尘器进口测温装置接至水泵控制柜盘面的数显信仪表上，再由数显仪表控制西门变频器的开停及频率，电气故障排除难度加大，会严重影响正常生产和设备安全。

2.3 1#泵转速由电收尘器进口温度通过调节变频器频率来实现，该系统进口温度采用热电偶进行测量，反应相对比较迟钝。由于生料磨开、停机时废气处理工艺状况不同，生料磨紧急停时就会出现电收尘器温度过高（严重时导致极板变形）、收尘效果不佳现象。

2.4 水泵采卧式多级泵，长期1台运行另1台泵备用，备用泵密封盘根干燥，密水性能下降且造成水泵振动大。

3 增湿塔喷雾系统技改措施

为了解决上述存在问题，经综合考虑后做了如下改进。

3.1 将原在电收尘器进口处用于控制变频器的测温度移至增湿塔出口处，并将测温装置更换为同量程的一体化热电阻。

3.2 经与天津水泥工业设计院调试组沟通，决定将生料磨开机和停机时分别采用两套控制参数。

生料磨开机时：目标温度设定为210℃，上限（起喷温度）设定为230℃，

下限（停喷温度）设定为180℃；生料磨停机时：目标温度设定为120℃，上限（起喷温度）设定为140℃，下限（停喷温度）设定为100℃。

3.3 利用库房闲置的艾默生变频器，自行绘制了变频控制电气原理图，申报柜体、塑壳断路器、交流接触器、中间继电器、按钮、指示灯、多圈电位器、接线端子等相关配件，自行组装变频控制柜1台用于控制NHP型增湿塔喷雾系统2#喷雾泵。变频控制柜可将备妥、运行、故障、驱动、给定、反馈、电流信号送至中央控制室，也可在机旁本柜手动开机，通过调节盘面电位器控制变频器的运行频率，控制水泵转速和喷水量。

4 改造效果

通过以上技术改造，我公司NHP型增湿塔喷雾系统操作上比较灵活，可以随时实现1#喷雾泵和2#喷雾泵之间切换，同时也基本上解决了上述存在的问题。

4.1 1#喷雾泵通过设定柜盘面上的增湿塔出口温度控制器的目标温度，根据烟气温度及变化趋势自动调节喷雾泵启、停，供水压力和供水量，既保护了原料磨烘干用热风，同时也降低废气温度和粉尘比电阻。

4.2 2#喷雾泵启、停、运行频率既可以在本柜控制又可以在中控室DCS系统控制，由中控操作员根据生产工艺状况随意调整，最大限度满足工艺需求。

4.3 原来正常生产期间1#喷雾泵长期运行，2#喷雾泵长期停机处于备用状态，水泵密封盘根干燥密水性能下降，再次开机时水泵振动大。现在可以实现1#喷雾泵和2#喷雾泵之间在线切换，可及时对喷雾泵进行保养；紧急情况下可以2台喷雾泵同时开机，操作方式多样、灵活，同时也减少了喷雾泵故障。

4.4 电气控制方面突破了厂家技术封锁，彻底扭转了受制于人的被动局面，提高了运转率，解除了后顾之忧。