Các biện pháp khắc phục tắc cyclon

Thứ sáu, 27/10/2006 00:00

Hiện tượng tắc cyclon trao đổi nhiệt là vấn đề thường thấy đối với các máy sản xuất xi măng lò quay theo phương pháp khô. Hiện tượng này gây cho hệ thống ngừng hoạt động hoặc chế độ trong hệ thống mất ổn định, ảnh hưởng tới năng suất của thiết bị và chất lượng của sản phẩm. Ngoài ra việc xử lý tắc trong hệ thống sấy sơ bộ còn mất nhiều thời gian và rất nguy hiểm cho những người thực hiện bởi bột liệu nóng có thể phun, trào ra gây cháy bỏng cho người và thiết bị bất cứ lúc nào nếu không biết đề phòng cẩn thận trong quá trình xử lý.

Một số nguyên nhân tắc cyclon

Trong công nghệ sản xuất xi măng theo phương pháp khô, việc hay gặp các hiện tượng tắc bết trên khu vực tháp trao đổi nhiệt là điều thường gặp, thực tế cho thấy có các nguyên nhân chính dẫn đến các hiện tượng tắc bết là thành phần tạp chất có trong nguyên nhiên liệu, do thiết bị, quá trình vận hành...

Nguyên nhân do nguyên nhiên liệu
Thành phần hoá học của các nguyên liệu sản xuất xi măng như: đá vôi, đất sét khác nhau cũng khác nhau và cũng chính trong nguyên liệu này chứa các loại tạp chất kiềm có hàm lượng khác nhau, nên trong quá trình khai thác việc kiểm soát hàm lượng các tạp chất này là rất khó khăn. Khi trong nguyên liệu có hàm lượng cao qua zôn nung kiềm bốc hơi tạo thành vòng tuần hoàn trong hệ thống, khi lên đến hệ thống tháp trao đổi nhiệt có nhiệt độ thấp hơn, chúng ngưng tụ gây ra hiện tượng bết dính trên khu vực tháp đặc biệt khu vực C4, C5 buồng khói và calciner.
Ngoìa ra, trong nguyên liệu cũng như trong nhiên liệu cũng có chứa một hàm lượng tạp chất lưu huỳnh, khi cháy hình thành khí trong zôn nung, lưu huỳnh trong nhiên liệu và hỗn hợp nguyên liệu được chuyển thành SO2, tham gia phản ứng lại với các kiềm bốc hơi trong khí lò và O2 sẽ tạo thành sunphát dạng khí của kim loại kiềm tụ lại tại các vùng lạnh hơn như buồng khói, C4, C5 trên khu vực tháp trao đổi nhiệt cũng như bết tắc bột liệu tại các vị trí này.

Nguyên nhân do vận hành
Quá trình vận hành hệ thống lò nung, đặc biệt là hệ thống tháp trao đổi nhiệt là yếu tố hết sức quan trọng dẫn đến các hiện tượng bế tắc trên khu vực tháp. Đặc biệt khi hệ thống mới cấp liệu cho việc duy trì cường độ nhiệt trên tháp chưa ổn định, thường luôn phải duy trì cường độ nhiệt lớn chế độ chạy bình thường, kết hợp với việc điều chỉnh tốc độ cấp liệu chưa hợp lý, cũng như hệ thống các van Flap trên tháp trao đổi nhiệt làm việc không tốt, cũng là một trong các nguyên nhân dẫn đến hiện tượng tắc trên tháp.
Trong trường hợp đốt nhiên liệu, đặc biệt là đốt than antraxit trên calciner nếu không điều chỉnh được chế độ đốt hợp lý, than cháy không hết lẫn với bột liệu, do lượng than dư nhiều xỉ than nóng chảy ở nhiệt độ thấp bán dính, cũng là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng bết tắc trong calciner và cyclon tầng 5.
Ngoài ra, trong quá trình vận hành cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa người vận hành trung tâm và công nhân vận hành tại chỗ để xử lý kịp thời hiện tượng bám dính, tắc cyclon. Công tác vệ sinh các tầng cyclon và buồng khói cần phải định kỳ thường xuyên thực hiện để đảm bảo thông thoáng cho hệ thống.

Nguyên nhân do thiết bị
Sự hoạt động không ổn định của thiết bị cũng là nguyên nhân gây bám dính và tắc trong hệ thống sơ bộ. Do lò hoạt động không ổn định dẫn tới sự cân bằng trong hệ thống không đạt được, điều này thường xảy ra khi lò mới khởi động. Đặc biệt là các thiết bị trong công đoạn sấy sơ bộ như van chia liệu, van đối trọng, các tấm tán liệu, các thiết bị đo áp suất và nhiệt độ, các ống lồng và các kết cấu bên trong cyclon có ảnh hưởng lớn tới sự hoạt động ổn định của hệ thống.

Biện pháp khắc phục

Tuỳ vào các sự cố bết tắc cụ thể mà đưa ra các biện pháp khắc phục tương ứng. Tuy nhiên, để giải quyết sự cố bết tắc trên hệ thống tháp trao đổi nhiệt chủ yếu phải dùng các biện pháp sau đây:

Các biện pháp phòng ngừa
Do các hiện tượng tắc trên khu vực tháp trao đổi nhiệt là thường trực, nên việc đưa ra các giải pháp phòng ngừa bằng việc cải tiến hợp lý hoá các vị trí có nguy cơ gây bết tắc như:
Tăng cường các súng bắn khí tại các vị trí như: các đáy cyclon C4 và C5 các điểm đột thu, đột huỷ của các đường ống dẫn liệu, ống đứng buồng khói.
Tăng cường thêm các vòng khí nén tại các đáy cyclon tầng dưới: C4 và C5 để vệ sinh hàng ca.
Trong quá trình sản xuất hàng ca, phải thường xuyên kiểm tra tình trạng của các vị trí có nguy cơ dễ xảy ra bết tắc. Khi có hiện tượng bám dính phải dùng các que khí nén để vệ sinh kịp thời.

Dùng que khí nén để chọc
Phương pháp này chỉ áp dụng trong trường hợp hiện tượng bết tắc mới được hình thành, khi đó độ dày cũng như mức độ cứng rắn của vật liệu chưa cao. Việc dùng que chọc bằng khí nén tạo áp lực dương cục bộ và nguội dần tại một vị trí nhất định sẽ giúp đánh dần các chân dết bột liệu bám vào tường.
Ưu điểm: Phương pháp này có thể giải quyết tương đối nhanh khi phát hiện kịp thời các hiện tượng bết tắc mới bắt đầu xẩy ra, diện tích bám rắn bé và mức độ bết dính của bột liệu chưa chắc chắn.
Nhược điểm: Đối với các trường hợp sự bết dính không được phát hiện kịp thời, diện tích bám dính lớn và vật liệu ở dạng rắn chắc, thì phương pháp này không thực hiện được.

Phương pháp đánh nước
Trong trường hợp, do quá trình vận hành vì một lý do nào đó không giám sát được quá trình đốt trên các calciner, than cháy không hết lẫn vào bột liệu duy trì trong thời gian dài, bột liệu nóng chảy bám vào thành và các ống dẫn liệu cũng như các đáy của cyclon với diện tích lớn, thậm chí tắc cả một đoạn đường ống hoặc tắc hết phần côn của các cyclon. Trong trường hợp này chúng ta không thể dùng phương pháp chọc bằng que khí để giải quyết vấn đề, mà phải dùng phương pháp đánh nước.
Nguyên lý: Lợi dụng đặc điểm do khối bột kết dính luôn duy trì nhiệt độ bên trong lòng rất cao, khi cho nước vào, chúng sẽ nở thể tích đột ngột tạo áp suất dượng cục bộ đánh vỡ khối vật liệu.
Mô tả phương pháp: Dùng một que khí phần đầu vào được chia thành hai đường, một đường dẫn khí và một đường dẫn nước.
Tiến hành chọc từ phần thấp nhất của đoạn đường ống bị tắc hoặc phần thấp nhất của đáy cyclon bị tắc: chọc que khí ngập sâu vào trong cùng với khí với lưu lượng vừa phải. Khi nghe thấy tiếng nổ cục bộ tại vị trí đầu que chọc vào, ngay lập tức khoá vòi nước lại.
Ưu điểm: Có thể giải quyết hiệu quả các hiện tượng bết tắc trên khu vực tháp trên khu vực tháp trao đổi nhiệt với quy mô và diện tích lớn.
Nhược điểm: Mức độ an toàn không cao do khi đánh nước có thể đánh sập cả khối bột liệu rất cao, trong trường hợp này bột liệu rất dễ bị trào ra ngoài, có thể gây bỏng cho người làm vệ sinh.
Việc dùng nước có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của gạch và bê tông chịu nhiệt tại các vị trí bám dính. Vì vậy, không nên lạm dụng sử dụng quá nhiều nước.

Biện pháp an toàn trong khi giải quyết các sự cố bết tắc trên khu vực tháp trao đổi nhiệt

Khi giải quyết các sự cố bết tắc trên khu vực tháp trao đổi nhiệt, các tai nạn về bỏng do bột liệu nóng trào ra luôn luôn thường trực. Do đó trong mọi trường hợp, người tham gia giải quyết sự cố phải luôn đề phòng và tuân thủ các biện pháp an toàn lao động đã được đào tạo trước khi tham gia việc, xong chủ yếu phải tuân theo các nguyên tắc bắt buộc khi tham gia giải quyết các sự cố trên khu vực tháp trao đổi nhiệt sau đây:
Phải đảm bảo đủ sức khoẻ, mang đầy đủ các trang thiết bị bảo hộ lao động đúng quy định, đảm bảo an toàn khi tham gia giải quyết sự cố.
Làm vệ sinh tuần tự từ thấp lên cao, trước khi mở các cửa chọc vệ sinh trên tháp phải xác định được hướng gió, đề phóng bột nóng phun vào người.
Luôn phải đứng trên sàn thao tác có độ cao đảm bảo cao hơn mép của cửa thông chọc, que chọc phải luôn theo hướng từ trên xuống.
Phải nắm chắc các đường thoát hiểm, trong trường hợp có bột nóng trào ra phải chạy lên trên theo các đường thoát hiểm trên tháp.

Nguồn tin: Thông tin KHKT xi măng, số 3/2006