路 亮
濟南鋼鐵股份有限公司第一煉鐵廠,山東濟南 250100
20世紀90年代初期,靜電除塵設施已成為我國對工業生產含塵氣體進行凈化的重要環保設施,在冶金、化工、建材、火力發電等行業充分發揮和顯示出了它的優越性。
目前,90年代初期建成,至今仍在運行的電除塵設備已到后期,設備老化、設備故障多、除塵效率下降等問題日益突出。為使后期電除塵設備繼續在治理粉(煙)塵、凈化空氣、回收有價粉(煙)塵,以充分利用有限的自然資源等方面,發揮其作用,因此強化電除塵設備后期維護與管理顯的尤為重要。本文結合冶金煉鐵、燒結生產使用后期電除塵存在問題和對應強化采取的維護與管理和措施進行敘述與淺析。
由于這些電除塵大多數處在燒結機高溫煙氣和高爐高溫料礦料槽附近,經常接觸腐蝕氣體,加上露天長期風吹雨淋及暴曬,電除塵頂部一些電場陰陽極吊掛和振打絕緣保護箱及人孔門等殼板腐蝕嚴重,有些巳腐蝕透,下雨或下雪,電場漏水或進入濕氣,電場陰陽極吊掛和振打絕緣棒或絕緣套管破損,形成電場短路,電場除塵失效,除塵煙囪冒黃煙,排放粉塵超標。
高爐和燒結機高溫煙氣中都含有二氧化硫、氮氧化物等,殼體漏入冷空氣或開停機較頻繁等情況下,致使高溫煙氣在電場內結露,氮氧化物以及二氧化硫等在露水的作用下,生成酸性物質,嚴重腐蝕極板、極線和鋼構件。在離振打桿最近、受振打沖擊力最大的連接板上易產生斷裂。當斷裂極板與高壓極線搭接形成通路時,導致電場短路,電場二次電壓可接近于零,電除塵能力基本失效。
早期設計的電除塵器多數是放電極采用芒刺線、螺旋線及星形線框架式結構,因極線斷面積較小,而框架構件斷面積較大,當停止向電除塵器送入高溫煙(廢)氣時,冷卻收縮極線比框架小得多,因此,極線受拉并產生相當大的拉伸應力,致使極線在框架上伸長而忪弛。電除塵器開、停機越頻繁,極線忪弛現象越嚴重。
當松弛的極線隨氣流晃動并倒向收塵極側時,相應電場的操作電壓和電流明顯下降,顯示儀表指針大幅度不規則擺動。當松弛的極線與收塵極或接地件相接,電場短路,電除塵失效。
放電極框架大多采用圓鋼管或異型鋼管焊制而成,它不但重量較輕,而且結構較單薄或薄弱,在長期受高溫和振打力的作用下,電極易產生變形或移位。當振打其框架時,使振打錘偏離正常振打位置,導致振打加速度值下降,振打力傳遞削弱,嚴重影響供電狀況和振打清灰效果,特別是在電除塵器停、開機頻繁的情況下,因收塵極和放電極反復熱脹冷縮而產生嚴重變形,造成極間距局部縮小,工作電壓降低,此時,即使在較低電壓情況下,閃絡放電現象也頻頻發生。影響電除塵正常運行。
電除塵長期運行,振打桿忪動,錘頭脫落和極板極線粘附、凝結的堅固積灰,同時,分布板積灰、孔眼堵塞較重。當極板、極線積灰厚度增至10mm~12mm,其供電狀況嚴重惡化,除塵效率降低。
除塵設施進入后期,除塵管道、除塵器磨損和腐蝕,形成一些孔眼,造成設備漏風。出現這種情況在負壓操作,使處理煙氣量增加,流速加大。造成電場內氣流速度和溫度分布不均勻,嚴重時,不僅使極板極線晃動,而且導致局部冷凝結露腐蝕設備。
電除塵后期暴露出的問題,嚴重影響正常運行和除塵效率,甚至失效。如何使電除塵后期保持平穩運行,在治理粉(煙)塵、凈化空氣、保護環境、回收有價粉(煙)塵,以充分利用有限的自然資源等方面,發揮其作用,除進行進一步的技術改進外,加強電除塵維護與管理是非常重要和必須的手段。
選調一批責任心高、技術過硬的人員組成專業隊伍,或者聘請專業的環保設施維護運營單位進行管理。每月必須對電除塵停機進行強制檢修一次。檢修項目要細致安排,并精心將檢修項目落實到實處。檢修人員進入電場詳細檢查陰陽極振打錘是否脫落,是否開裂,銷子是否斷開,并進行修復;檢查極板極線和分布板積灰情況,并且用木錘要徹底清理干凈,必要時可用壓縮空氣或長鋼刷進行清理,極線斷裂或松動時要及時處理;對每個電場絕緣套管、絕緣瓷軸要用酒精擦試干凈,發現有裂縫和破損要及時更換,同時對陰極瓷轉軸、加熱器進行檢查,發現問題及時檢修,并對各電場振打裝置和放灰等裝置進行保養,檢修完畢后將各電場人孔門用石棉繩和石棉墊密封關嚴。
對電場進行改造,可以嘗試恒流源供電方式,提高二次電流,從而提高電場除塵效果;也可對電場極板極線間距或極線的構造進行改進,增加電場強度。改造電除塵器的儀表設施,對運行參數提高監控能力,來不斷優化電除塵操作。
如果針對高粉塵、工況變化比較大、電場無法穩定的情況,還可以考慮改造為電袋復合除塵器,在電除塵后增加一套布袋除塵器,進一步穩定污染物排放。
針對電除塵的實際運行情況,制定符合工況的工藝操作規程以及管理制度,納入企業正常管理流程,對電除塵操作人員要加強培訓,提高其業務素質和責任心。強化班檢查和日檢查力度,電除塵運行參數觀察的記錄次數增加,以工況變化而及時調整運行方式和參數,隨時調整電場振打方式和放灰次數,電場放灰特別最后一個電場放灰,不能全放凈,減少電除塵漏風,防止電場內二次塵飛揚,加強對電除塵日檢查,發現問題及時督促整改,來保持電場平穩高效運行。
通過濟鋼煉鐵廠的日常實踐證明,通過強化維護與管理,處于后期的電除塵設施也可以穩定運行,在煙粉塵濃度不高、工況變化不大的領域,依然可以發揮極大的作用,也可以達到國家標準。