电收尘器

2024-06-27

电收尘器（共8篇）

电收尘器篇1

我厂2500t/d新型干法水泥生产线窑尾采用的是鲁奇型卧式电收尘器。2008年5月生产线投入运行后，窑系统都比较稳定，但窑尾废气处理系统的效果一直不好，电收尘器二次供电电压设计值为65kV，而实际只达到45kV，窑尾烟囱有明显浓烟，经测定烟气粉尘含量在320mg/m3以上，严重超标。故我们在该年8月对电收尘器进行了改造。

1 问题的发现

对收尘器内部进行检查后发现：电收尘器有三个电场，共六个室。其中第三电场两个室的阴极吊架发生了断裂，造成了阴极无法振打，阴极电极积尘多;第一电场和第二电场的极板发生变形，极板间距不均匀，最大达到了340mm，最小仅有100mm。

2 故障分析

由于三电场两个室阴极振打吊架断裂，造成振打不起作用，电极肥大，放电效果不好，是影响电除尘效果的主要原因。经过分析，吊架断裂是由于机械振打强度过高造成的，电收尘器原厂配用的是阴极提升式振打，属于一次振打方式，对吊架的冲击力很大，容易造成吊架断裂。阳极板之间的距离不稳定也是造成供电电压无法进一步升高的原因。

极板之间的距离不稳定是由于收尘室内风的流动导致极板摆动，由于极板面积很大且又是吊挂式的，所以摆动是无法避免的，在风量变化的情况下更容易发生摆动，造成极板间隙变化。

收尘器的最高供电电压主要取决于含尘气体的最小击穿电压，在介质相对稳定的情况下，击穿电压主要取决于极板之间的间隙，间隙变小，击穿电压就变小，反之则增加。当极板之间的间隙发生波动时，为了防止击穿短路，势必根据最小的击穿电压来确定最高收尘供电电压，此时的电压比正常时要小很多。通过统计历史数据得到验证，系统风量调整的时间与电压波动的时间基本一致，也是除尘效果最差的时候，这与分析结果一致。

3 改造措施

为防止阴极吊架断裂，一方面加固吊架，提高吊架的抗振能力，另一个方面是减小振打力。经研究，在收尘器内部使用四个连续式拨叉式振打，替代原来的四个提升杆式振打，通过使用连续振打的方式来减少对吊架的冲击，防止断裂。

为防止极板变形，减小极板之间的距离波动，在阳极板底部增加了一道与极板等长的G形管，以提高极板的刚度，防止单块极板变形。另外对同一室的极板进行了连接，每四个极板之间用G形管焊接到一块，通过增加整体厚度来减少极板的摆动，防止极板之间的距离变化(如图1所示)。

4 改造效果

通过以上改造，再未发生吊架断裂及极板变形现象。收尘器二次电压提高到了65kV，粉尘排放浓度下降到了45mg/m3，烟囱“冒烟”情况得以根治，满足了环保要求。

电收尘器篇2

荷电水雾除尘器捕尘效率的实验研究

实验分析了影响荷电水雾除尘器除尘效率的主要因素,在此基础上提出了一种新的除尘效率数学模型,该模型明确地表达了过滤风速、喷雾量以及雾滴荷质比对除尘效率的贡献情况.对实验结果及数学模型的分析表明,对于带有振弦栅的荷电水雾除尘系统,喷雾量对除尘效率的影响比过滤风速及荷质比更为显著,新除尘效率模型的`提出对指导生产具有重要意义.实验中同时确定了荷电水雾除尘器最佳操作参数,在粉尘入口浓度为412 mg/m3的情况下,当过滤风速为16 m/s,喷雾量为12×10-3 m3/min,雾滴荷质为3.5×10-4 c/kg时,除尘效率可达99.5%.

作者：袁颖王京刚吴琨 Yuan Ying Wang Jinggang Wu Kun 作者单位：北京化工大学化学工程学院,北京,100029 刊名：环境污染与防治 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 年，卷(期)： 27(1) 分类号：关键词：荷电水雾除尘效率影响因素数学模型

电收尘器的维护及故障简析篇3

1 运行中的巡检及处理措施

电收尘器在运行中，电场处于高电压受电状态，对人身有一定的危险性。巡检发现问题，一般情况下，暂不作处理，要做好巡检记录，给以后停机检修时作维修依据。若在巡检中发现将导致损坏设备的故障，则需要酌情处理了。

1.1 漏风：

电收尘器一般处于负压操作，易从外部漏入冷空气，这将导致烟气露点变化，粉尘比电阻增高，收尘效率下降。故可从外部观察检查门、伸缩节、灰斗及下面排灰链式输送机等处有否明显的漏风处(漏风处常有“呼呼”声响)，并做好巡检记录。

1.2振打：

振打装置可以及时清除积灰，提高收尘性能，故要检查振打装置的运行情况。侧面的阳极及分布板振打电机运行是否正常，减速机负载端连轴是否随电机一并转动;顶部阴极振打的凸轮提升机构是否存在挂不上钩或不脱钩现象，当滑架和提升杆自由落下时有否发卡等。根据情况酌情处理，并做好记录。

1.3 放电：

电收尘高压控制室墙上装有四点式高压隔离开关，供各电场高压电源的切换、接地之用，其上的绝缘支柱积灰过多，常会产生表面对地放电现象，气候潮湿时尤其如此。同时，可隔着防护铁丝网，观察高压整流变压器的高压出线绝缘套管，有否存在表面闪络现象。为避免扩大故障，损坏设备，可适当调低供电电压至停止闪络，并做好记录，等停机时处理。

1.4 指示仪表：

通常，高压硅整流设备控制柜上配有一、二次电压、电流表，可以藉此观察电收尘器的运行情况。

(1)若二次电流显著偏小，二次电压正常(可从电气负载增大方面考虑)：

可能由于阳极振打装置失灵，极板积灰过多，产生反电晕现象;

可能由于阴极振打装置失灵，电晕线肥大，致使电晕电流减少;

可能烟气中粉尘浓度过大，导致电晕闭塞。

(2)若二次电流为零，二次电压和一次电流正常(可从电流指示回路方面考虑)：

可能为二次电流表损坏或指针发卡;电流表引线短路或断路;

可能是整流输出端避雷器击穿损坏。

(3)若二次电流大，二次电压升高便闪络，只能在较低电压或接近零电压运行(可从电气负载减少方面考虑)：

可能阳极板、阴极线之间间距变小或短路，如阴极线弯曲、断线，残留段翘起;阳极板变形;灰斗积灰过多，粉尘堆积至阴极框架;

可能阴极振打绝缘瓷瓶破损，对地短路;

可能顶部石英套管裂缝或因内壁冷凝结露;

可能高压电缆头终端绝缘油渗漏或击穿短路。

(4)若二次电流表指针摆动较大：

可能阴极线折断，随烟气摆动;

可能有的绝缘瓷瓶表面对地间断放电;

可能增湿塔出现故障，引起粉尘比电阻间或上升。

(5)一、二次电流、电压均正常，但粉尘排放浓度显著增大：

可能灰斗阻流板脱落，导致气流旁路;

可能气体分布板多处磨穿或孔眼被堵，导致气体沿电场断面分布不均;

可能底部链式输送机观察盖未盖严或漏风严重。

2 停机时的检查及处理措施

因为运行中不能进入收尘仓察看，又因为电收尘器在高电压下运行，有的设备在运行中也无法检查，故停机时的仔细检查尤为重要，特别是要针对运行中发现的问题，找出确切原因，及时处理，以保证电收尘器再次投运后工作正常。

2.1 极板、极线部分

阳极板和阴极线的极间距均匀正确，是电收尘器正常运行的重要保证。检查中若发现阳极板变形、倾斜，则要予以校正;若发现阴极线弯曲、断裂，更换困难的，可暂将弯曲的阴极线沿阴极框架拉伸，或暂将折断的阴极线铰断并将其缠绕在邻近的阴极线上，待大修时处理;因为同一仓内的阳极板和阴极线均为并联供电，任何一块阳极板与阴极线的间距缩短，必将导致整仓的电压降低，影响收尘效率，故必须确保仓内所有的阳极板和阴极线的极间距正确，其偏差可控制在5mm以内。

通常电收尘器大多采用负电晕放电，阳极板接地。故仓内还有可能影响极间距的地方为顶部石英套管下端的防尘罩。若此防尘罩锈蚀，翘起的铁皮使其与悬吊管距离靠近，也会影响此仓的供电电压，须将翘起的铁皮设法除去。

当气体从电收尘器入口管道进入电收尘器后，通风面积突然扩大，这将导致气体沿电场断面分布不均，气流速度分布也不均匀，会加大粉尘的二次飞扬，导致收尘效率下降。气体分布板则起到气流均布作用。故要检查分布板是否部分孔眼被堵或被磨穿脱落。被堵孔眼要及时疏通;若被磨穿脱落的部分面积不大，可暂用扁钢焊成孔格补上，待大修时更换。

2.2 振打部分

为了及时清除阳极板上的粉尘，需要对极板进行周期性振打。阳极振打的检查，除了仓外的传动电机和减速机外，仓内要察看锤头是否脱落;联接柱销是否磨损;锤头是否击打在撞击杆砧板中心;锤头和连杆被曲柄背起向下打击时，是否灵活;各个锤头是否依次敲击各个极板撞击杆;按检查出的问题，逐一处理之。

还要根据阳极板上的积灰情况，及时调整振打周期。

当阴极线上严重粘灰时，将大大降低电晕效果，降低收尘效率。故必须周期性振打阴极框架，及时有效地清除阴极线上的积灰。阴极振打的检查，除了仓外察看传动电机和凸轮提升机构外，仓内同样要检查锤头有否脱落;锤头是否击打在砧板中心等;按检查出来的问题处理。

气体分布板振打装置的检查处理，类同阳极振打装置的检查处理方法。

各传动润滑点须加足润滑油;各振打电机、减速机按常规检查、维修之。

2.3 供电装置

电收尘器基本上有两部分组成：一部分是收尘器本体，一部分是高压直流供电装置。高压直流供电是为电收尘器提供捕尘必须的电场和电流，故供电装置性能也将直接影响到收尘效率。

(1）高压控制柜

其控制为火花跟踪自动调压方式，它能自动跟踪电场的火花放电，控制整流输出的高压电压，使其保持在电场火花放电电压附近(具有富能特性，即在电压升至火花放电点后，仅将电压降至原电压的50%左右)。这样，可以供给电场较高的平均电压，以获得较高的收尘效率。

用干燥压缩空气对柜体内元器件进行吹灰清扫。

为测试高压控制柜的控制系统是否正常，可将其低压输出端(即送至整流变压器一次侧电源)的出线拆掉，用二只60W/220V白炽灯泡串联作为模拟负载接于低压输出端。送上进线电源，调节输出，若灯泡由暗到明，则控制系统正常。

(2）整流变压器

检查整流变压器箱盖上出线瓷瓶是否积灰，有否裂纹、渗油;密封胶圈有否龟裂、漏油;油位指示是否正常等。凡绝缘瓷瓶上的积灰，均可用无水酒精擦拭干净，以防产生表面闪络现象。瓷瓶裂纹、胶圈龟裂引起变压器油的渗漏，则须更换之;变压器油须每年进行一次油样试验，指标为击穿电压应大于40kV/2.5mm。

用2500V摇表测量高压输出端对地电阻：其正向应接近于零，反向在10MΩ以上;测量变压器一次侧接线端对地电阻，应大于300MΩ以上。

为了测试高压供电是否正常，在不带电场的情况下，可在高压控制柜上，将输出调至最低，并送上电源，通常高压起始电压为40kV左右。用万用表(直流2mA档)测量二次电压表负极端与地之间，应为0.4MA左右，再测量高压控制柜低压输出端，应为210V左右，则高压供电基本正常。

(3）高压电缆

电收尘器所需直流负高压，从高压室由电缆送至电场。由于此电缆长期在直流高压下工作，电收尘在运行时又频繁地火花放电，不时产生过电压，故电缆头和电缆都容易发生闪络或击穿。要检查高压电缆头终端是否有绝缘油渗漏，有否对地闪络痕迹。

(4）低压控制柜

低压柜内主要包括对电收尘器的振打装置和电加热装置的控制。可按常规电气控制设备的检查、维修办法进行。

2.4 其他部分

(1)仓内还要检查的地方是灰斗阻流板有否脱落。

(2)需要停机检查的还有收尘器顶部的石英套管保温箱。打开保温箱检查门，进去检查石英套管有否碎裂;电加热器是否开路或引线接触不良等等。

(3)为了防止进入电收尘烟气中的一氧化碳含量过高，引起电收尘器的燃烧和爆炸，常在收尘器入口处装设一氧化碳气体分析仪，故要对该分析仪进行检查维护，包括气路是否畅通，气管是否漏气;要清理取样探头的陶瓷过滤器、更换滤纸、排除积水、用零点气和标气进行校验等等。

(4)由于高压硅整流电源的正极是接地的，负极接至电收尘器的阴极(系统。为了保证人身安全和电收尘器的可靠运行，电收尘器本体、整流变压器、控制柜、金属隔离网、支架等金属部分均须可靠接地。故要检查接地状况，必须每年测量一次接地电阻，其阻值不得大于4Ω。

(5)打开底部链式输送机顶盖，检查输送机运行是否平稳，链条有否发卡以及轴套、套滚、销轴等部件运转情况。检查排灰双翻板阀是否灵活等等。发现问题，酌情处理。

电收尘器篇4

而调节温度的方法则是增大或减小增湿塔的喷水量。但是，在长期的实际生产中，当出现下列情况时，经常会发生粉尘超标超排现象。

1 粉尘超标超排原因

(1)投料初期，考虑CO浓度高，电收尘未投入。

(2)停生料磨时，关闭入生料磨烘干仓高温气体阀门和增湿塔入生料磨细磨仓阀门，高温废气直接进入窑尾电收尘，此时增湿塔的喷水量反馈调节不同步，小于某烟气温度要求的喷水量，收尘器内烟气温度较高。

(3)收尘器自身故障(欠电压、反电晕、电击穿、震打坏等)。

(4)窑炉煅烧，风煤料不均衡，C1出口温度高。

2 整改措施

当出现上述问题时，仅仅依靠增大增湿塔的喷水量很难及时准确地达到预期的要求，同时，在增大喷水量的操作中，曾多次出现失误，造成增湿塔湿底事故，给生产带来了不良影响。

2007年8月，我公司4.5MW余热电站投入使用后，窑尾SP锅炉在生产正常或非正常状态下都将外排大量水蒸汽。考虑到湿度能降低烟气温度、减小粉尘比电阻，于是在外排压力蒸汽风包管道上，接一Φ50mm分支管道，管道另一端入电收尘烟气进口端(又在电收尘进口热电偶的前端)。其蒸汽流量由阀门控制。如图2所示。

3 改后效果

生产正常时，由于风煤料稳定，窑工况稳定，增湿塔的喷水量及蒸汽阀门开度便基本不变，此时电收尘因增加了蒸汽水量，室内温度对应降低，其增湿塔的喷水量根据热电偶温度反馈，要比原先实际喷水量小，这就为生产创造了三个有利条件：一是增湿塔温度可相应提高，能为生料磨供应更多热能;二是防止了增湿塔湿底事故发生;三是水分子始终处于“蒸汽”状态，不用担心被雾化“还原”成水滴，从而使电收尘不“结露”。

在生产不正常时，这种改造更体现了它的优越性。比如，窑系统出现故障止料停窑，这时C1级出口温度极高，而此时余热电站也随之停止发电，向外排出压力更高的水蒸汽供给电收尘使用，避免了因温度太高带来的粉尘比电阻值增大。此时，根据电收尘器进出口的温度，配合调节蒸汽阀门开度与增湿塔的喷水量，便达到收尘排放要求。

再比如，当生料磨出现故障，止料停磨时，这时因不再需求热源烘干，则废气排风机的阀门开度相应减小，使电收尘室内风速降低(电收尘电场风速设计要求小于1m/s)。此时，尾排蒸汽会稳定电收尘室内的风速，从而大大提高了收尘效率。

电收尘器篇5

天津水泥工业设计研究院有限公司中天仕名科技集团公司于2001年开始, 开发了新一代长袋高效袋收尘器——TDM型系列行喷脉冲袋收尘器。仕名科技集团推出的窑尾脉冲袋收尘器已经在我国率先成功应用在哈尔滨天鹅水泥公司6号窑尾。河南省投4条5000t/d水泥生产线、琉璃河水泥厂1号窑尾改造、华新水泥多条窑尾及水泥磨收尘、宿迁生物质能发电工程锅炉袋收尘器等相继投入运行。它高效低阻, 得到了用户的高度评价。2005年获得国家建材协会和天津市双重科技进步二等奖。2005年天津市给予政府资金资助推广此项科技成果。2006年国家科技部、国家环保局、国家技术监督局认定为国家重点新产品。目前中天仕名科技集团有限公司又开发了第二代行喷脉冲袋收尘器, 其特点是:

(1) 采用行喷脉冲袋收尘器技术设计, 室内换袋 (Walk in) 结构, 保证设备漏风率真正低于3%。

(2) 关键结构——清灰以及控制采用的自助冷却清灰装置和矩阵编程方法都获得了国家发明专利。程控器内设置定时、定阻、在线及离线清灰程序, 触摸屏人机界面, 可方便实现清灰程序、间隔、强度可调, 确保连续清灰效率。

(3) 采用低CAN风速结构设计, 保证设备高效运行。

(4) 挂袋多孔板全部采用数控激光切割成型, 确保尺寸定位及形状公差小于0.2mm, 孔板平面度公差小于3mm。

(5) 关键件采用国际名牌产品, 确保设备性能优越。例如脉冲阀采用澳大利亚GOYEN产品, 气缸采用台湾AIRTAC产品, 西门子PLC、触摸屏。

(6) 采用智能运行监测系统, 全面监视系统运行中的气体温度压力及分室压差监控、分风状况和破袋检测, 保证运行中破袋检测快速准确。

(7) 标准板块结构设计, 方便现场安装, 并利于结构密封施焊。

(8) 设备进气口斜隔板及各室进口导流板, 确保分风均匀。

由于以上特点, TDM袋收尘器整机阻力确保低于1500Pa, 比以前袋收尘器节省运行电耗约10%。

河南天瑞集团汝州水泥有限公司5000t/d生产线窑尾电收尘器改造为袋收尘器, 采用了中天仕名科技集团有限公司的第二代行喷脉冲袋收尘器技术, 改造方案如下:

1 工艺流程 (图1)

该系统原收尘器为一台LURGI型2×31/12.5/4×9/0.4上进气电收尘器, 用来收集从立磨过来的成品生料, 由于生料磨采用单风机系统 (即没有循环风机) , 因此, 该收尘器相对于常规双风机系统的窑尾收尘器来说, 具有负压高 (11000Pa) 、粉尘浓度大 (1000g/m3 (标) ) 的特点。高浓度需要更加频繁的清灰, 还要充分考虑滤袋抗磨损问题, 高负压则对于系统漏风防腐都提出了更严格的要求。目前国内外还没有这种工艺系统电收尘器改为袋收尘器的成功案例, 因而该项目具有很大的挑战性。

2 改造方案

2.1 工艺系统

在现场标定系统风量和风机风压的基础上, 确定原有的风机基本满足改造后的系统要求, 因此在系统上风机不予更换。

在原收尘器入口管路上加了冷风阀, 保证在收尘器入口温度高于240℃时自动开启, 低于180℃时关闭, 确保滤袋的安全。

在收尘器出口烟筒加装浊度仪, 实时检测袋收尘器的排放, 并配合控制系统完成破袋检测。

2.2 收尘器本体的改造方案

(1) 经过计算, 原电收尘器容积宽裕, 保留原电收尘器入口均风装置以及第一电场;保留原收尘器的外部壳体、灰斗及其下部的排灰装置。对原电收尘器保留部分进行加强和漏风处理。由于气流在进入袋收尘器之前必须经过带有惯性收尘器的进气口和第一电场, 使得部分粉尘被收集, 从而减轻了后面滤袋的负荷, 即可以延长收尘器的清灰周期, 同时延长了滤袋的使用寿命.

(2) 撤除原电收尘器的第二、三、四电场的全部内部构件;在其内部靠上安装喷吹单元, 将整个空间分为上下两部分。上部分分为12个净气箱, 每个净气箱通过一个提升阀与排风管连接。12个净气箱由两根排风管汇集后进入EP风机。

(3) 在各个袋室之间布置不同的均风装置, 确保各个袋室风速均匀以及各个袋室之间分风合理, 防止局部风速过大, 造成滤袋过早磨损, 并大大降低结构阻力。

(4) 采用先进的监控设备, 在收尘器进出之间和各个袋室孔板上下加装压差监控装置, 实时监测袋收尘器各室的工作状态 (图2、3) 。

该电收尘器改造后的技术参数详见表1。

3 施工组织

为确保施工在合同规定的18d内完成, 公司组织精干的设计团队反复优化设计图纸, 在设计环节充分考虑施工不利因素, 同时派出有经验的人员到制造和施工现场指导制作和安装。在停窑之前将所有的外购和制作件一一清点并与图纸对照, 确保设备供货环节不出任何意外。在施工作业之前, 天瑞集团汝州水泥有限公司积极配合, 双方共同详细勘察施工现场, 落实拆除件的堆放地点、吊车占位、车辆运输路线以及大件倒运方式。反复修订施工方案, 将撤除、倒运和安装等工作划分为一个个单一的子项, 制定了详细的施工进度表, 将每个子项的负责人、各工种人数、机具、吊车、作业时间、质量检查等等一一落实。做到工序交叉而有序, 在确保安全和施工质量的前提下, 缩短了施工周期, 比计划工期提前4.5d。

随后我们又实施了天瑞集团汝州水泥有限公司2500t/d窑尾电改袋、天瑞集团裕泰水泥厂4000t/d窑尾电改袋 (表2) 。

4 效果分析

该项目改造投产以来, 用户一直比较满意, 采用定时清灰 (清灰周期35min) 时, 收尘器孔板上下压差仅仅为700Pa, 收尘器排放指标大大优于国家环保要求, 由于收尘器改造后阻力较低, 因此满足了烧成系统的提产需要。我们注意到, 改造后收尘系统的能耗有所下降, 综合经济指标更加合理。

改造前后收尘器的能量消耗比较见表3。

废气风机的有用功率:Wf=Q×ΔP

电收尘器:Wf EP=900000×1500/ (3600×1000) =375 (k W)

袋收尘器:Wf BF=900000×2200/ (3600×1000) =550 (k W)

压缩空气功率按照6.5k W/m3/min, 实际耗量:5.9m3/min, Wy=6.5×6.9=44.85 (k W)

每年的运转率按330d计算。

以上计算偏于保守, 计算基础不同可能有偏差, 但肯定地说, 袋收尘器的综合电耗比电收尘器低。该线改造完毕后, 每年可节约电耗171.8万k Wh, 节约电费103万元 (工业用电按照市价0.6元/k Wh) 。

作粗略的运行经济指标比较, 若电收尘器的维护费用可以忽略, 袋收尘器定期更换袋笼和滤袋的费用是必须考虑的。

目前普遍应用的玻纤覆膜滤料, 其更换周期为4年, 滤袋袋笼价格按照200元/m2计算, 折合费用=15750m2×200/4=78.75万元/年。按照上表计算, 改造后袋收尘器的运行费用比改造前低23%左右。

脉冲袋收尘器与电收尘器比较, 按目前排放标准, 设备一次投资费用偏高, 而运行费用、除尘效果方面都有相当大的优势, 应当作为水泥窑尾收尘的最佳选择。

5 结束语

电收尘器篇6

关键词：电收尘器,锌精矿氧化焙烧炉,制酸

近10年来我国锌产量迅速增长, 2005年即达到271.1万吨, 从2002年起我国的锌产量, 消费量均居世界第一, 是名符其实的锌生产和消费大国。

我国锌冶炼工艺技术, 以湿法冶炼为主, 火法冶炼其次, 现存的火法炼锌工艺有三种, 即竖罐炼锌、ISP鼓风炉炼锌、电炉炼锌。竖罐炼锌以葫芦岛锌厂为典型, 该厂经多年努力, 开发了高温沸腾焙烧、大型蒸馏炉等技术, 将竖罐炼锌提高到一个新水平, 先后建成了20万t/a竖罐炼锌产能。

锌精矿通过沸腾炉焙烧, 取得SO2和SO3的含酸烟气后, 必须将其中的粉尘和杂质去除, 才能送入转化工序制成硫酸。硫酸是化学工业的基础, 广泛地应用于化肥、石油、搪瓷粘胶纤维、合成药物和合成染料等工业部门, 而电收尘器的运行效果好坏直接影响着硫酸的纯度和品质, 是制酸生产工艺流程中非常重要的一环。采用锌精矿作为原料的沸腾焙烧炉, 出口含尘量可达300 g/Nm3, 故在焙烧炉出口需装一级旋风除尘器, 使其出口浓度降低至30 g/Nm3左右, 再送至电收尘器进行二次净化。

某工程选用电收尘器及设计参数如下:处理烟气量:30000 Nm3/h;入口含尘浓度:20 g/Nm3, 最高30 g/Nm3以上;烟气温度:350, 最高400℃;出口含尘浓度:≤150 mg/Nm3;烟气流通面积:47.6 m2;烟气流速:0.4 2~0.4 5 m/s;总收尘面积:2 5 9 3 m2;电场数:3;通道数:1 7;同极距:4 0 0 mm;极板有效高度:7 m;电场有效长度:1 0.9 m;灰斗数量:3;高压电源:GGAJ02K-0.3 A/6 6 k V;、低压控制系统:D D P X-3。

1 设备使用条件

1.1 地理、气候条件

当地海拔:13 m;当地大气压:99.47 kPa;极端最低温度:-25℃, 极端最高温度:41.5℃;最高平均湿度:8 2%, 最低平均湿度:52%。

1.2 工艺条件

烟气性质:锌精矿氧化焙烧冶炼烟气;烟气量:30000 Nm3/h。

烟气成分 (%) : (如表1) 。

入口含尘量:2 0 g/Nm3, 最高可达30 g/Nm3以上。

粉尘成分 (重量%) ; (如表2) 。

粉尘比电阻:≥1011Ω·cm。

粉尘平均粒径:0.0 53 mm;真比重:4.9 t/c m3;堆比重:0.9 3 t/c m 3;安息角:60°~65°。

烟气入口温度:350℃, 最高400℃;设备承受压力:+1500~-2000 Pa;收尘效率:≥99.25%, 即出口含尘≤0.15 g/Nm3。

2 烟尘特点

烟气温度高, 最低都在300℃以上;粉尘粒径小, 粒度小于3.3μm的占60%, 酸雾粒径小于2μm的占71%;烟气中含有大量的SO2和SO3, 酸露点温度高, 可达220℃;粉尘中的硫酸盐含量高, 吸湿性强, 粘性大, 腐蚀性强。粉尘中含有比电阻较高的PbO和CdO。

3 设计要点

3.1 确保结构安全

由于烟气温度长期在300℃~400℃之间, 而碳钢在300℃以上时会造成机械强度等性能急剧下降, 故钢结构强度必须按高温型电收尘器的要求来设计, 确保设备的结构安全。

3.2 绝缘子抗高温措施

长期高温运行对绝缘件也是个严峻的考验, 阴极承重采用“挑担子”的结构即两个支柱绝缘子上加支承梁的形式, 每个支柱绝缘子各承受该区域阴极一半的载荷支承梁的下方采用能够耐受800℃的石英套管进行高温烟气的隔离;对于振打绝缘子, 则采用南京泰龙所生产的95瓷刚玉轴, 材质要求Al2O3>95%, 耐温500℃, 抗压强度≥2000 MPa, 抗弯强度≥150 MPa;另外在保温箱内的壳体顶板上敷设一层岩棉, 确保绝缘子的工作环境温度长期<300℃, 有助于提高使用寿命。

3.3 慎选主要设计参数, 确保收尘效果

粉尘粒径小, 比表面积大, 收尘效率要求≥99.25%, 电场风速宜取低值为0.45 m/s驱进速度为4.5 cm/s。

3.4 绝缘子抗结露措施。

烟尘中SO2、SO3含量高, 分别可以达到9%和0.3%, 酸露点高, 绝缘子容易结露引起爬电, 保温箱采用保温效果较好的岩棉, 容重为100 kg/m3, 顶板和侧板均按三层敷设绝缘子电加热器采用大功率, 每件为2 kW保证电收尘器刚投运时在烟温较低的情况下, 绝缘子初始工作环境温度较高, 不易爬电击穿, 造成破损;石英绝缘子下部增设防尘罩, 减少烟尘进入绝缘子内壁。

3.5 有效的振打清灰效果

烟尘中硫酸盐含量高, 吸湿性强、粘性大, 故振打器均采用加强型电磁锤配断电振打功能。阴极采用吊打分开结构, 阴极线前两个电场均采用不易积灰且电晕十分强烈的大三角芒刺线, 其芒刺仅为1 mm厚度的长三角, 比呈圆锥状的常规针刺 (φ2) 更不容易结瘤封闭, 电晕线体则比常规φ8粗, 为φ9.3冷拉圆钢, 每根阴极线的长度不超过2 m, 保证高温下阴极线仍保有较高的强度和刚度, 有利于振打力的传递。降低阳极板的高度, 减小高宽比, 控制在1.1以内, 一方面有利于阳极板的清灰, 另一方面有利于电场的气流均布。进口喇叭加长并设置三层孔板, 在顶板上配置两台电磁锤振打器, 底板上增设灰斗, 起到预收尘的作用, 降低电场负担, 确保气流分布均匀且不堵孔而造成局部的高风速;出口喇叭设迷宫型双层槽形板排, 配置一台电磁锤振打器, 提高收尘和气流分布效果。

3.6 确保卸、输灰通畅十分重要, 否则电场容易漫灰造成短路

灰斗溜角>65°, 每个灰斗配电加热器, 防止刚投运时因灰斗壁温较低而结露造成的下灰不畅;每个灰斗配两件仓振电机, 以帮助下灰通畅;每个灰斗均配置高、低料位计, 严密监视灰斗的储灰状态, 高料位防止灰斗漫灰, 低料位保证灰斗底部存有适当的灰封;卸灰阀采用500×500的大口径电动锁气器, 输灰系统采用抗高温、密封性能良好的埋刮板机, 外敷保温性能良好的硅铝板;进、出口喇叭底板溜角>65°, 确保喇叭底部粉尘不易堆积。

3.7 壳体气密性良好, 防腐措施到位

壳体保温均采用厚重、保温效果较好的岩棉, 容重为100 kg/m3;壳体钢板厚度为6 mm, 出厂前刷两道环氧富锌底漆及一道云铁环氧中间漆, 现场再涂刷氯化橡胶面漆;阳极板加厚, 材质为SPCC板, 厚度为1.5 mm。

3.8 末级电场阴极线的选用

第三电场采用针刺线, 有效对付难收的比电阻较高的氧化镉、氧化铅等粉尘。

4 结语

通过对锌精矿氧化焙烧炉配套工艺型电收尘器的烟尘特点及生产工艺流程进行充分的分析和论证, 采取针对性技术措施电收尘器在特殊行业的应用是可以得到延伸和拓展的。该设备在刚投运时, 曾因烟温较低时就投电收尘器而造成石英绝缘子的破裂, 需要引起注意, 需要和用户加强沟通, 改善工艺条件, 尽量在烟温达到250℃以上时投入使用较为妥当, 另外控制烟气中SO3的含量<0.1%也是电收尘器稳定运行的一个重要条件, 此时沸腾炉宜进行弱氧焙烧。

参考文献

[1]黎在时.静电除尘器[M].冶金工业出版社, 1993, 12:383-386, 391-395.

电收尘器篇7

当前, 我国大气环境形势十分严峻, 国家对大气质量的控制越来越严, 新修订的GB 4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》已于2014年3月1日起正式实施。其中规定, 现有企业自2015年7月1日起, 新建水泥生产线水泥窑及窑尾余热利用系统, 烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机等设备, 颗粒物最高允许排放浓度30 mg/m3;破碎机、磨机、包装机及其他通风生产设备, 颗粒物最高允许排放浓度为20 mg/m3。在一些重点地区更加严格, 分别达到20 mg/m3和10 mg/m3。这就对除尘设备的性能和可靠性提出了更高的要求。国内大多数企业的收尘器运行状况不佳, 不能满足国家的换标要求, 而电收尘器收尘效果差的问题尤为突出。在这种情况下, 多数企业对电收尘器实施了改造, 有的将电收尘改为长袋脉冲式袋收尘, 有的将电收尘改为多电场的电收尘, 有的将电收尘改为电袋复合收尘器。

我公司从2010年建厂至今, 窑头电收尘器运行情况一直不稳定, 维修维护费用也高。为了达到大气污染物排放标准, 计划对窑头电收尘进行改造。是电改电, 电改袋, 还是电改电袋复合式的除尘器, 哪个收尘效果更好、运行更稳定、更经济呢?研究分析认为, 从技术理论和经济的角度来讲, 电改电更具有发展潜力, 而企业普遍选择电袋复合式的改造方案, 主要是考虑电收尘器的合理运行工况范围太窄, 不好操控, 而电袋复合式收尘器更稳妥, 更具有现实推广意义。现就我公司电收尘器换标改造的一些研究进行探讨。

1 电收尘器的现状分析

1.1 工作机理

电收尘器是利用强电场使固体和液体悬浮粒子与气体分离的一个电气系统。在这个电气系统中通以高压直流电, 利用阴阳极的几何形状不同, 在极间产生强大的不均匀电场, 使周围的气体发生电离, 产生大量的电子和正负离子。当含尘气体进入电场后, 粉尘在这些电子和离子的作用下, 将以极快的速度荷电并在电场力的作用下迅速趋向与其极性相反的电极, 最后放出电荷并吸附到集尘电极上。通过振打装置的打击, 这些粉尘脱落到下部灰斗, 经排灰装置排出。

1.2 电收尘存在的问题

(1) 电收尘的运行效果受含尘气体的成分、物理化学性能的不同而变化, 特别是受含尘气体的比电阻的影响最为直接。水泥窑炉工况的变化对含尘气体温度、湿度的影响尤为突出, 所以电收尘器对水泥窑的操作要求很高;由于来料变化、操作不当等原因, 时常出现300℃以上的高温烟气, 长期的高温运行导致内部结构件变形甚至损坏。

(2) 电收尘器易受断线、掉锤、绝缘件和供电设备质量事故的影响而降低效率甚至失效。

(3) 收尘效率与积尘面积呈指数关系, 以四电场为例, 第1电场的除尘效率已达82.6%, 后级3个电场 (2~4电场) 对收尘的贡献小, 设备利用率极低, 即有75%的设备仅仅收集很少的粉尘。

1.3 电收尘与袋收尘对比的不足

相比之下, 袋收尘器受水泥窑的工况影响小, 运行稳定, 除尘效率可达99.9%以上, 烟气的排放浓度可满足30 mg/m3。但是, 袋收尘器对含尘气体温度的要求苛刻, 很难满足水泥窑头的工艺要求。

2 电袋复合型除尘器的理论研究

2.1 工作机理

电袋复合收尘器是电除尘与布袋除尘有机结合的一种新型的高效除尘器。电除尘器改为电袋复合除尘器是保留原电除尘器第一电场 (以下简称“电区”) , 拆除后面电场, 充分利用原电除尘器的结构, 合理布置袋除尘单元 (以下简称“袋区”) , 这是电改电袋复合除尘器工作的关键。电除尘器的多个电场中第1电场的粉尘捕集量最大 (可达80%以上) , 后面几个电场改为袋除尘器, 这样大量烟尘被电场区收集后, 进入滤袋区含尘浓度只占总量的20%以下, 实现电除尘与布袋除尘技术的优势互补。两者有机结合后, 与现有的除尘设备相比, 前级电除尘的除尘效率高, 后级布袋除尘器的工作压力会大大改善, 减小了滤袋阻力, 清灰周期长, 延长了滤袋使用寿命。

2.2 电袋复合型收尘器的主要技术特点

电袋复合除尘器的效率能保持长期稳定, 不受烟气工况影响, 对粉尘比电阻有很宽的适应范围, 烟尘排放浓度可以长期稳定在30 mg/m3以下;电袋复合除尘器的运行阻力低 (一般≤1 200 Pa) , 降低了除尘器阻力后可减少风机电耗;清灰周期长, 气源消耗小, 节能效果显著。由于滤袋收集的粉尘量少, 阻力上升缓慢, 其清灰周期是纯袋除尘器的2倍以上, 压缩空气耗气量不到纯袋除尘器的1/3, 节省了空压机电耗;滤袋使用寿命长, 运行及维护费用低。

2.3 理论分析

GB 4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》要求确保水泥窑颗粒物排放浓度低于30 mg/m3, 同时我国的PM2.5标准也拟于2016年生效。袋除尘器依靠滤袋的机械过滤, 由于滤料的自身特点, 很难收集PM2.5和PM10等特别细微的颗粒。国外的一些研究表明, 针对袋收尘专门研究出了一种能起到荷电作用的预荷电器, 从而降低袋收尘的压降。对于电袋复合收尘器来讲, 电区就可以使经过它的粉尘颗粒起到荷电的作用, 使得大颗粒与小颗粒之间进行电凝并, 降低了亚微米级别的微颗粒穿过滤袋的几率, 避免了糊袋, 从而最终使得电袋复合收尘器与单纯的袋收尘相比滤袋阻力降低不少。因此, 电袋复合除尘器能实现更高要求的排放。

3 本公司窑头电收尘改造方案

3.1 电收尘器的现状分析

我公司窑头电除尘器原始工艺参数见表1。

3.2 改造方案

(1) 电收尘本体的改造。保留原有壳体、灰斗、排灰、进气口, 拆除第2~4电场内部件、顶梁及密封盖、防雨盖等顶部部件, 拆除高压电源、极板悬吊梁。保留并修复第1电场, 利用拆除第2~4电场后的空间共增加6个袋室, 并增加花板、滤袋、袋笼、净气室、喷吹系统、提升阀等部件, 将其改造为电袋除尘器。为了降低成本, 进、出气口及非标管道、侧板、灰斗及输灰系统、基础均不用改动。

(2) 花板和喷吹管整体制作。花板采用激光切割, 袋笼为分节式;在车间内进行花板与喷吹管预组装, 脉冲阀与气包预组装, 并通压缩空气检测气密;净气室及出风烟道采用瓦楞板结构, 现场组装好后, 整体起吊、安装。

(3) 从工艺角度考虑, 针对我公司余热发电系统暂未启用的实际情况, 为确保进入除尘器烟气的最高温度不超过滤袋允许温度, 在除尘器前应增设烟气冷却设备, 防止电区极板因高温而变形。而且在“电区”通往袋区的顶部设计1个电场上部密封盖, 在密封盖上开孔并安装旁路保护系统, 这样在窑系统工艺状况出现异常, 烟气温度超过袋区工作条件时, 旁路阀门自动打开, 烟气将只经过电区除尘而不经过袋区, 可以有效地保护滤袋。

(4) 由于设备负压增加, 头排风机需进行改造, 改造后风机流量不变, 全压在原基础上增加1 500 Pa;压缩空气流量必须保证在5 m3/min以上, 压力>0.45 MPa, 如不能满足需增加空压机, 且空压机必须保证一用一备。

3.3 改造后电袋复合除尘器技术参数

电除尘器改为电袋复合除尘器后的技术参数见表2。

4 电收尘改电袋复合收尘器现场方案

4.1 收尘器结构改造

为保证烟气流经整个第1电场, 仍然采用原有气流分布板, 从而确保烟气在电区的收尘效率。烟气由电区分两路进入袋区, 一路沿水平方向 (设置有气流隔栅墙) ;另一路从下部进入滤袋区, 并且袋区顺气流方向各室呈阶梯状布置, 整个袋区气流分布均衡。

4.2 滤袋选择

根据现场实际情况, 在袋区结构上可以采用质量更好的10~12 m长的布袋, 且合理控制袋与袋之间的间隙, 使袋区在同样大小空间的过滤面积加大, 在充分利用现有空间的基础上确保收尘效果。

4.3 工艺改造

在收尘器入口留冷空气阀门, 确保在工艺状况发生改变时, 可通过控制冷却设备来调整收尘器入口的废气温度, 通过控制旁路保护系统, 确保袋区工作条件适宜, 确保电区极板与袋区滤袋在安全工作范围之内。

4.4 安装过程的注意事项

在安装各袋室的滤袋和滤袋框架之前, 要开启引风机8 h, 并将电区低压振打开启20 min左右, 对除尘器内部进行一次全面的拉风清扫, 彻底清除内部所残留的异物、焊渣等, 以确保袋区滤袋的安全。待所有滤袋和滤袋框架安装完毕, 进行荧光粉测试。做完荧光粉测试后, 全面检查收尘器内部有无漏风现象, 并及时对其进行修补或更换。

5 结语

电袋复合收尘器是对传统工业粉尘处理技术的一大改进与提高。针对不同的情况, 在具体实施改造的过程中, 要因地制宜, 对具体问题进行具体分析, 综合考虑, 充分利用现有条件, 努力降低成本, 发挥电收尘与袋收尘各自的优点, 使二者优势互补, 提高收尘效率, 实现达标排放。

摘要：顺应国家新颁布的水泥工业大气污染物排放新标准的要求, 综合利用电收尘与袋收尘各自的优势, 进行电收尘改电袋收尘技术研究, 并结合本厂实际情况进行改造, 在生产实践中具有一定的指导意义。