提高水泥厂收尘器效率的措施
方法如下:
(1)为收尘器配备高质量的滤料:传统的纤维滤料有明显的内部过滤特征,形成初始粉尘层是表面非稳态过滤的基础,然而在实际生产中,由于喷吹制度选择的随机性,一般可发生2种情况:一是初始粉尘层被破坏,在破坏欲重建的过程中,系统阻力变化较大,必然要影响风量的稳定,二是清灰不彻底,是系统处于高阻力状态,影响通风量的提高。而覆膜滤料的“初始粉尘层”是一种高孔隙率的,厚度为0。1mm一下的薄膜,这可是覆膜滤料始终工作在表面过滤阶段,其孔隙率一般在80%~85%左右,可大大降低系统阻力,而且清灰更彻底,能使风机为系统提供高而且稳定的风量。作为关键生产设备的布袋收尘器,覆膜滤料是最佳选择。
(2)优化清灰工艺:采用定时清灰方式往往存在清灰不彻底的现象,如果现场操作人员对压力仪器的数值变化不能及时分析并作出处理,只能导致系统阻力的不断升高,最后将严重影响分级效率。而采用定压差清灰方式,更适合自动化操作,当收尘器进,出风口之间的压力差达到设定值后,清灰系统会自动按照设定的程序进行清灰,采用定压差清灰方式可以避免系统阻力过高的情况发生。优化清灰工艺还包括合理选择清灰压力,脉冲宽度以及定压差清灰阀值,这要根据物料的产量和质量的要求,以及现场配置情况,在生产调试过程中不断优化。
(3)优化系统配置:在涡轮空气分级机生产系统中,收尘器非稳态过滤对分级性能的影响,随着系统产能的提高而增加,而解决问题的最有效的方法是在袋式收尘器前增加一级旋风收尘器,使至少85%的产品被旋风收尘器收集,大大降低后续袋式收尘器的负荷,从而减少收尘器非稳态过滤对分机性能的不利影响。
(4)选择性能适宜的风机:作为涡轮空气分级机系统中风量的供给设备,在实际生产工艺设计中,考虑到系统阻力比较高,而且还要通过调节风量与转笼转速来决定切割粒径大小,需要有较宽的高效率区,所以选择了高压离心风机。然而高压离心风机的特性曲线较平坦,系统阻力较少的变化,技能引起通风量较大的变化。因此,要减少收尘器非稳态过滤对分级机的不利影响,更宜选择性能曲线陡峭的离心风机,在系统阻力变化时,使风量变化尽可能小,从而提高分级精度。
提高水泥浆顶替效率
影响水泥环封固质量的首要因素是提高顶替效率,没有良好的顶替效率,其它任何措施都不会对固井质量起到很好作用(如防止窜槽措施),但顶替效率是固井施工过程中最难控制的因素,受到井眼条件、钻井液性能、水泥浆性能、浆体结构设计、施工参数、前置液接触时间等等的影响,在提高顶替效率的措施上,主要采取加入套管扶正器、在套管串上加泥饼刷、活动套管等。以上技术措施的理论基础是保持两相流界面的平整。普遍的共识是紊流顶替固井效果最好。实际上,由于受井眼条件、固井设备等因素的制约,层流顶替在固井施工中最多,并且同样获得了很好的施工效果,说明除了公认的紊流顶替之外还有更重要的因素影响顶替效率。
保证环形空间的密封质量,首先需要考虑的是如何使环空充满水泥浆。充满的过程,实际上是水泥浆顶替钻井液的过程。水泥浆与钻井液的顶替质量应满足以下基本要求:
①注水泥浆井段的环形空间,钻井液应全部被水泥浆顶替干净,无窜槽现象存在;
②水泥浆返高和套管内水泥塞的高度必须符合设计要求,过高、过低或因套管偏心引起的不同间隙处的返高差异都是不允许的。
1、影响顶替效率的因素
有效地驱替钻井液,提高注水泥的顶替效率是清除钻井液窜槽、保证水泥胶结质量和水泥环密封效果的基本前提。通过国内外研究发现影响注水泥顶替效率因素主要有如下六种因素:
套管在井内的居中度;
液体在环空间的流动状态;
紊流时液体流过封隔层位所接触的时间;
钻井液的触变性;
钻井液与水泥浆的流变性能;
水泥浆与钻井液的密度差。
2、钻井液的阻力和水泥浆的动力
钻井液的阻力和水泥浆的动力是保证两相液体顶替效果的基本因素。
阻力:钻井液的流动性能,环形空间的几何尺寸,特征以及近壁层的厚度。近壁层厚度愈大,滞留在边壁的钻井液会多,钻井液的窜槽愈严重。
动力:水泥浆与钻井液流动的压力梯度,活动套管引起的牵引力,水泥浆与钻井液交界面上速度差引起的牵引力以及密度差引起的浮力。
增大水泥浆动力,减少钻井液阻力,是保证两相液体流动的基本措施,而实现两相液体界面的均匀顶替和减少近壁层厚度则是提高水泥浆顶替效率所要解决的主要问题。
3.1水泥浆的环空流态
以紊流顶替技术为基础一般要求水泥浆的性能为:流性指数在0.6~0.8之间,稠度系数在0.1~0.3之间,不同的尺寸井眼与套管,在不同排量下水泥浆流态如表1。
从表中可以看出,在不考虑井眼扩大的情况下有:
①Φ241.3mm井眼下Φ177.8mm套管和Φ215.9mm井眼下Φ139.7mm套管,水泥浆在环空中以层流或过渡状态存在,排量只有接近2.0m3/min时才能达到紊流状态;