电除尘器的关键技术改造.doc

电除尘器技术改造
黄新发
摘　要：针对40 m23号电除尘器存在问题，简介了该除尘器本体构造改进状况和技术特点，以及除尘器投运后技术状况、测试效果等。
核心词：电除尘器　改进　效果
TECHNICAL REVAMP ON ELECTRICAL
DUST PRECIPITATOR
Huang Xinfa
(The Sintering Plant)
Abstract：In light of the problems existing in the No.3 electrical dust precipitator (40 m2) the present paper described the improvement in the structure of the machine proper，the technical feature and running conditions of the machine after revamp as well as results of the actual measurement.
Keywords：electrical dust precipitator　improvement　result
1　前　言
　　一烧3号75 m2烧结机，年产入炉烧结矿60 万t。在烧结生产过程中会产生大量粉尘，特别烧结机尾及如下工序，污染最为严重。为此，1979年5月在一烧二系设立了一台40 m2单室双电场电除尘器，重要对3号烧结机尾、热筛、某些成品返矿等尘源点收尘。1992年3月在除尘器进口端增长了一种电场将3号电除尘器由单室双电场改为单室三电场。但由于70年代电除尘工艺发展水平所限，3-2、3-3电场本体构造自身存在许多缺陷，亟待改进和完善。同步，此两电场通过运营，浮现电晕线折断变形、阳极板扯破、阴阳极撞击头脱落、阴阳极振打清灰效果不好等许多问题，致使40 m2 3号电除尘器除尘效率不高，不能满足生产工艺和环保需要，已危及到一烧3号烧结机正常生产，必要对其进行技术改造。
2　改造方案
　　运用1997年5月一烧二系烧结机系统大修机会，同步对40 m2 3号电除尘器进行了技术改造。本改造采用3-1电场常规大修，3-2、3-3电场改造性大修施工方案，整个改造方案技术先进、设计合理、经济可靠。
　　方案重要内容有：在保存电除尘器外壳、立柱、出口喇叭口及灰斗基本上，对其本体构造进行改进和完善，即在3-2、3-3电场立柱上增长600 mm工字型顶圈梁，同极间距定为370 mm，极配型式采用480 C型阳极板配BS-05型新型芒刺线，阴阳极振打装置均改为单侧侧面挠臂锤振打，电场内阻流板、顶盖、保温箱等重新改造。改造规定烟囱排放浓度控制在150 mg/m3如下，除尘效率不低于99.2 %。
3　电场改造
3.1　顶梁
　　40 m2 3号电除尘器3-2、3-3电场原顶梁为纵梁构造(无横梁)，两根纵梁落在立柱上，纵梁中心距仅2 550 mm，该构造形式已陈旧，不利于检修和吊装，现改为工字型钢性顶圈梁(600 mm工)，靠立柱承重，纵梁中心距3 780 mm，横梁中心距6 870 mm，便于阳极悬挂，同步增长了电场顶部整体刚度和稳定性。

图1　改造前顶梁构造

图2　改造后顶梁构造
3.2　收尘极
　　3-2、3-3电场原收尘极为380 Z型板，悬挂梁两侧设两个耳板挂于纵梁上，阳极排中部设有腰带。此构造重要问题是380 Z型板易扭曲变形，对各种电晕线适应性较差，腰带容易积灰，耳板易脱焊。现将380 Z型板改为480 C型板(极板用1.5 mm冷轧卷板)，480 C型板板面振打分布较均匀，传递性能好，刚性好，组装时合计误差小，且对各种电晕线适应性较强。阳极板顶部悬挂梁采用［型板夹紧，凹凸锥套紧固，两端悬于圈梁纵梁上，阳极板中部改腰带为卡箍，螺丝连接，下部采用振打撞击杆夹紧，凹凸锥套紧固，此构造更快凑，更加牢固可靠。

图3　改造先后收尘极构造
1.工字型顶梁　2.悬挂梁　3.阳极板
4.撞击杆　5.悬挂耳板　6.振打砧
3.3　电晕极
　　3-2、3-3电场原先为380Z型极板匹配电晕线是锯齿线(扁钢芒刺线，A3)，该电晕线造价较低，但机械强度差，容易断裂和弯曲变形，安装调节较困难，经常一种电场数百上千根电晕线只要一根折断或弯曲便导致该电场短路，使电除尘器停止运营或处在低效率状态运营。当前3-2、3-3电场采用了BS-05管状芒刺线(0.75 mm冷轧板)，该线起晕电压低，在低闪络状态下放电性能好，且强度高、刚性好、安装以便。

图4　改造先后电晕线形式
3.4　收尘极振打
　　收尘极振打由双侧侧面旋转锤振打改为单侧侧面挠臂锤振打，双面振打，往往浮现锤头同步打在同一排振打砧上状况，振打力彼此抵消，起不到清灰作用，而阳极板持续振打，振打力又过大，势必导致极板变形，疲劳损坏及粉尘二次飞扬，也加大了故障次数和检修量。事实证明，采用单侧振打就足以满足40 m2 电除尘收尘极清灰规定，这样不但减少了故障次数和检修量，并且消除了阳极构件变形损坏。由于阴阳两极振打持续运营其除尘效果最差，为此，还选用最佳振打周期控制阴阳极振打装置运营(即间歇振打)，使粉尘成片状(块状)掉下来又不易粉碎，这样有效地控制住清灰过程粉尘二次飞扬，保证最佳除尘效果，又延长了振打设备寿命，有助于节能。

图5　改造前收尘极振打构造
1.阳极振打锤(组件)　2.支承钢板　3.撞击杆　4.振打砧
3.5　电晕极振打
　　电晕极振打由提高脱钩振打改为单侧侧面挠臂锤振打，提高脱钩振打振打力较小，电晕极积灰严重，脱钩某些检修调节较困难，常浮现不挂钩和不脱钩现象，绝缘瓷瓶由于受冲击，容易损坏，整个电场电晕极同步振打，二次扬尘严重，电晕极构造容易位移，改为侧面挠臂锤振打后，振打力由中间向上下传递，振打力分布均匀，清灰效果较好，事故少。

图6　改造后收尘极振打构造
1.U形螺杆　2.圆柱销　3.振打轴　4.锤柄
5.锤头　6.锤臂　7.振打砧　8.撞击杆

图7　改造先后电晕极振打构造
1.绝缘子　2.提高杆　3.销轴　4.吊钩　5.支承座
6.支架　7.瓷套管　8.振打锤　9.螺栓　10.锤臂
11.锤柄　12.锤头　13.振打砧　14.支板　15.阴极小框架
3.6　极间距
　　3-2、3-3电场同极间距从300 mm增大到370 mm，阳极由22排变为18排，阴极由21排变为17排，每电场收尘面积由3.58×6.5×42=977.3 m2降为3.48×6.7×34=792.7 m2，加宽极间距收尘面积虽然减少了184.6 m2，但平均运营电压由 0.2 A/60 kV提高到0.25 A/72 kV，驱进速度W值由10.3 cm/s提高到13.5 cm/s，除尘效率由92%增长到99.2%。事实证明，增大极间距虽然减少了收尘面积，但电气运营参数和驱进速度有了提高，以及电场其他构造件改进等，使得除尘效率明显提高，排放浓度也达到国标。采用宽间距同步减少了设备重量和投资，也为维护检修提供了以便。
3.7　绝缘套管及保温箱
　　绝缘套管由石英套管改为瓷套管，石英套管造价较高，而瓷套管耐压限度和强度与石英套管差不多，而造价只有石英套管五分之一，且瓷套管制造厂家多，订货以便，交货期短。为了同阴极吊挂支承构造相适配，对顶部保温箱也进行了改进，拆除了原顶部提高脱钩阴极振打传动机构，重新设计制造了保温箱体，既满足异极安全间距，又以便了检修。同步，在电场内部走台下面靠振打边安装了格栅网，避免振打部件掉入灰斗，在电场出口端增长了槽形板，减小二次扬尘，提高收尘效果。
3.8　供电设备
　　40 m2 3号电除尘电气改造，裁减了原70年代技术装备，其高压供电设备采用品有国内90年代技术水平微解决器GGAJ02E2型高压硅整流设备，它具备能依照其内存指令和当时电路状态及时精确有效地控制可控硅导通角，可随意以便地选取所拥有火花电压(电流)跟踪、峰值跟踪、间隙供电等控制特性，以满足除尘器各种运营工况，保证最佳除尘效率。电除尘器振打控制系统采用PLC程序控制，可以有效地自动控制阴阳极间歇振打。
4　电除尘器改造
　　改造先后40 m2 3号电除尘器重要技术参数及性能测试参数对照表见表1。
　　表1　SHWB 40 m2 3号电除尘器技术参数及测试参数对照表

参数名称
3-1、3-2、3-3电场
改造前
改造后
烟气解决量 /m3.h-1
180000
180000
烟气温度 /℃
140
140
烟气压力 /Pa
-
-
收尘极型式 (3-2、3-3)
380Z
480C
电晕极形式 (3-2、3-3)
锯齿线
BS-O5
管状芒刺线
同极间距 /mm
　(3-2、3-3)
300
370
每电场收尘极排数
　(3-2、3-3)
22排
18排
每电场电晕极排数
　(3-2、3-3)
21排
17排
收尘极振打方式
　(3-2、3-3)
双侧侧面旋
转锤振打
单侧侧面
挠臂锤振打
电晕极振打方式
　(3-2、3-3)
提高脱钩
振打
单侧侧面
挠臂锤振打
供电设备
GGAJO2A
0.7A/72kV
GGAJO2E2
0.7A/72kV
入口含尘浓度 /g.m-3
15
15
出口含尘浓度 /mg.m-3
1200
120
除尘效率 /%
92
99.2
烧结机尾岗位粉尘
排放浓度 /mg.m-3
1400
10
热筛岗位粉尘排放浓度
　/mg.m-3
1240
10

5　效果评价
　　一烧40 m2 3号电除尘器改造工程，工程量和施工难度都非常大，施工工期40天，施工质量较好，一次试车成功，投入使用，其试车运营记录见表2。
　　从运营记录看，电流电压较高，试车状况良好，运营稳定，证明改造较为成功。
表2　试车运营登记表

电压电流
空载试车
带负荷试车
3-1
电场
3-2
电场
3-3
电场
3-1
电场
3-2
电场
3-3
电场
一次电压 /V
250
220
220
225
200
200
一次电流 /A
70
75
75
60
60
70
二次电压 /kV
65
65
68
62
60
60
二次电流 /mA
380
420
420
200
260
240
电压电流
运营3个月
参数平均值
运营10个月
参数平均值
3-1
电场
3-2
电场
3-3
电场
3-1
电场
3-2
电场
3-3
电场
二次电压 /kV
65
60
60
60
60
60
二次电流 /mA
160
200
200
140
180
160

6　结　论
　　生产实践证明，一烧40 m2 3号电除尘器本体构造通过改造后，工艺技术先进，布局合理，设备故障率大为减少，除尘效率明显提高，不但减轻了职工劳动强度，提高了劳动生产率，并且减少了生产岗位及烟囱粉尘排放浓度，净化了空气，保证了烧结生产正常进行，社会效益和环境效益十分巨大，局限性之处是电除尘器运营一段时间后，仍有少量芒刺尖端结瘤，影响电晕放电，笔者以为运用钢刷清灰器定期清扫很有必要，同步必要禁止生产岗位人员在吸尘点附近打水。
作者简介：黄新发，男，工程师
作者单位：黄新发(烧结厂)
参照文献
［1］黎在时.静电除尘器.北京：冶金工业出版社，1993.
［2］谭天佑，梁凤珍.工业除尘技术.北京：中华人民共和国建筑工业出版社，1984.