阻垢技术在能量回收透平装置中的应用

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能量回收透平装置是用于高炉冶炼过程中产生的高炉煤气所具有的压力能和热能进行回收发电，是钢铁企业-种很好的节能环保装置。

能量回收透平装置中的介质是从高炉炉顶出来经除尘后的煤气，除尘方式有湿式和干式之分。若采用的是湿式除尘，介质中含有饱和的水汽和用除尘设备不能完全清除的油雾、煤焦和粉尘微粒，为气固液组成的多相流。同时，随着高炉工况的频繁变化，介质颗粒的轨迹不能很精确地预测。为保持流道清洁，通过使用喷水方式，对能量回收透平装置第-级静叶片处的积垢进行清理。由于介质中含有粉尘 (除尘效果不好的装置介质含尘量更大)，容易在第-级静叶片、第-级动叶片和下机壳能量回收透平装置喷头安装处形成积垢，造成能量回收透平装置回收功率降低，甚至出现振动、叶片堵塞而停机等问题，带来极大安全隐患和经济损失。若采用干式除尘，有时会在第二级动静叶片或排气涡壳等处发生。

二 解决方案针对能量回收透平装置结垢问题，在优化透平叶形和结构的同时，提出喷头孔径扩大喷雾改成喷水，在喷水中加入能量回收透平装置专用阻垢剂，达到抑制叶弱 e翻lx， 伸 期片结垢的目的。在添加阻垢剂的同时，控制喷水压力，不能磨损叶片使机组产生不安全隐患，提高机组安全运行和发电效率。

以前解决能量回收透平装置结垢问题的方案是通过专用的喷水雾化喷头，对能量回收透平装置第-级静叶片处的积垢进行清理，但仍然结垢严重，原因是介质的粉尘遇到没有添加任何药剂的水雾，结合成很多个细小的微核，通过核与核的吸引力迅速结成大核牢牢地吸附在静叶片和动叶片上，日积月累叶片上就形成了坚固的垢层，造成能量回收透平装置回收功率降低，甚至出现振动、叶片堵塞等问题。

通过-年多时间的研究实践，把喷雾喷头改成喷水喷头，在水中加入高炉煤气介质专用的阻垢剂，首先喷雾改成喷水避免结成微核，喷在叶片上的溶液通过专用阻垢剂中的分散作用组分，让介质中的粉尘不进-步聚集结成大核，阻垢作用组分的作用是使粉尘、油、胶等脱离叶片，降低与金属表面的作用力，避免在叶片金属表面大范围聚集、结垢；另外高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为：CO、CO 、N 、H 、CH和c H 等，煤气中的CO 遇水会形成腐蚀液腐蚀设备，为了保护金属介质，在专用阻垢剂中加入缓蚀剂组分，缓蚀剂在设备的表面形成-层致密的保护膜，既可以保护设备又可以抑制结垢，不磨损叶片，使机组消除安全隐患。

该技术方案的关键之处就是针对现场高炉煤气的组分、粉尘情况及结垢组分，生产出匹配的阻垢剂。

三、加剂流程及加药装置能量回收透平装置加药流程如图1所示，装置应采 图1 TRT专用阻垢剂加药流程1.配液罐 2离心泵 3.压力表 4.喷头 5.截止阀 6.力口药泵用专用喷头 (见图2)，它是用专门材质做成，药液经过喷头内的预旋，能够均匀喷洒在动叶片和静叶片上，避免粉尘结成微核，让结成的粉尘核不进-步聚集结成大核。

图2 能量回收透平装置加药装置专用喷头喷水形状四、阻垢说明1.产品概述该产品是根据能量回收透平装置结垢的特点，专门研制开发的阻垢剂，该剂由表面活性剂、阻垢剂、缓蚀剂、分散剂以及抑泡剂等复配而成的专用阻垢剂，对能量回收透平装置因湿式除尘法而结垢的情况具有良好的阻垢作用。本产品在水中溶解性好，化学性能稳定。

表1 阻垢剂技术指标项 目 指 标外观 无色至浅黄色液体密度/(g/cm ) O.90～1.05pH值 (1%水溶液) 6.0～8.O溶解性 水溶性2.使用方法及包装、储运1)采用连续加注方式，加药量根据能量回收透平装置结垢情况而定，-般在100～300ppm (1ppm10)。

冶金/矿山通用机械伽 、t；黼in MetaIlurgica＆Mine Industrv I3)本品用25 塑料桶包装。

五、典型案例某能量回收透平装置使用阻垢剂情况见表2。

表2 某装置加药情况机组排气侧 运行周期 加剂情况 检修原因振动值/m2个月 未加 结垢严重，振动值超限报警 92.6～105.4结垢严重，静叶角度 2个月 未加 136.9～l54.8 无法正常调节2个月 加剂 机组运行正常 22.3～253从检修前机组振动情况看：未加阻垢剂运行两个月时机组振动值严重超限，机组被迫检修。加专用阻垢剂后运行两个月，机组振动值仍然很小，数值为22.3～ 25.3 m，能量回收透平装置排气侧振动情况大大改善，运行非常平稳。

从加药后的检修开盖情况来看：喷到药剂的部位结垢大大减轻，减少了结垢不平衡引起振动而给机组带来的安全隐患。加入药剂后，从原来不到两个月就要进行顶压控制与功率控制切换的状况，改善为机组两个半月运行仍然平稳，静叶调节完全满足机组安全运行的要求六 结语通过对几十个钢铁厂考察，炼铁过程中产生的高炉煤气主要成分为CO、CO 、N 、H2、CH4及c H 等，不同钢铁厂能量回收透平装置规模不-，煤气主要成分也都不-样。针对不同垢样已经开发出了四个系列多型号产品来满足客户的不同需求，建议客户在使用时根据具体装置情况选用匹配的药剂。