提高燒結機頭電除塵器收塵效果的方法及應用

孟令國

(馬鋼股份有限公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

安徽馬鋼煉鐵總廠現有1號300 m2燒結機機頭電除塵器屬于沉降室+電場電除塵結構形式，受燒結工藝的變化及除塵設備使用年限較長，除塵效果不佳，現電除塵器出口實際煙塵排放在濃度達200 mg/Nm3以上；隨著國家環保法的實施，對環保的要求越來越嚴格，對燒結機頭除塵器煙塵的治理改造勢在必行,通過反復考察,最終選擇高效電源加本體靜電濾槽改造方案。

1 提效改造性能保證值

1、在電除塵器入口粉塵濃度≤4 g/Nm3，保證電除塵器出口粉塵濃度≤50 mg/Nm3，力爭≤40 mg/Nm3。

2、煙氣系統新增加阻力≤50 Pa；改造后電除塵器所有電場的空載升壓二次電壓不小于100 KV。

3、電除塵器本體新增加總漏風率：≤0.2%；新增主體設備運行壽命：≥15年。

2 燒結機頭煙塵特點及除塵現狀

1、燒結機頭部除塵器有微細粉塵顆粒小、比重輕、比表面積及漂浮能力大，煙氣粉塵量、溫度、負壓、比電阻高較高，煙塵粉塵成分較復雜、腐蝕性、粘性強等諸多不利收塵的特點，直接影響到電除塵器的高效運行。

2、常見故障：電除塵器本體漏風、漏雨及振打清灰系統年久失修，局部灰斗存在擋風板變形、焊縫脫落、下灰不暢， 局部保溫層及加熱損壞等問題。

3 執行標準

1、電除塵器：JB/T5910-1997；

2、鋼結構焊接標準：JB5911-91；

3、陰極線：JB/T5913-1997；

4、陽極板JB/T5906-1997。

4 施工技術方案

1、對原有電除塵電源、本體設備系統進行改造，采用新式臨界(微)脈沖電源及靜電濾槽改造各電場結構，提高電場強度、自由電子密度及收塵效率。

2、將內部電場的陰極線改造成芒刺放電極線，對框架進行小幅改造，提高放電效果；對除塵器本體其它輔助系統進行維修及消缺。

3、臨界脈沖(脈動)電源在處理同一塵源時，比工頻電源減排70%以上，同時節能30～80%；比高頻和三相電源減排40%以上，同時節能30～80%；比國產“中壓寬幅脈沖”電源減排30%以上，同時節能20%以上；比原裝進口“大脈沖”電源減排20%以上(實踐值)。可使采用本電源的靜電除塵器出口煙塵濃度確保在20 mg/Nm3以下并可實行10 mg/Nm3甚至更低目標的運行，同時大幅度消減PM2.5的排放。

5 采用靜電濾槽提效改造各電場

1、應用靜電過濾裝置的特點，提高電除塵器收塵效果；采用特制的合金織成，具備耐溫、耐磨、導電性好、透氣性好以及清灰效果好。

2、高比電阻粉塵和低比電阻粉塵有個共同的特點：是游離在收塵板表面的粉塵隨氣流逃逸出電場的概率更大，因此導電濾能發揮更大的靜電捕集和攔截過濾的優勢。

3、占用電場之間寬度為300 mm-400 mm，(以不影響走到通行為原則)但其展開的長度約為1.3 m-1.4 m，可增加各電場的收塵面積約30%，有利收塵效率的提高。

4、最突出的優點是：不影響原電場的收塵效果，增加了攔截粉塵和過濾粉塵的功能，并強化了靜電捕集的作用，這是大幅提高收塵效率的主要原因。

5、靜電濾槽提效改造方案的實施

(1)靜電濾槽安裝布置方式：在各電場每排收塵板的出氣端(末端)均增加靜電濾槽收塵裝置，上部吊掛加固的陽極挑梁上，下部與收塵板的底部振打連接桿相連。

(2)電場內部的改造內容如下：

1)改造陰極大框架：將陰極大框架改造成位移，消除陰極大框架及絕緣吊架與靜電濾槽的干涉；

2)改造陰極小框架：改造陰極小框架的結構，已消除改造陰極小框架與靜電濾槽的干涉，同時改造陰極小框架的芒刺放電極的安裝固定方式；

3)改造系統振打系統：陽極振打系統會與增設靜電濾槽的后端發生干涉，必須將該部分移位改造，一般可采取將振打系統移位到電場的前端或向后移位的二個改造方案，具體實施根據現場情況而定；

4)改造與靜電濾槽干涉的內部結構，增設靜電濾槽挑梁，靜電濾槽的挑梁是增設在頂部陽極大挑梁的下部，同時起到加固陽極挑梁的作用，而且受力均勻，增加荷載小。

(3)靜電濾槽收塵裝置的安裝：

1)揭開電除塵器殼體頂蓋，采用汽車吊將組裝高度與收塵板相當的濾槽收塵裝置吊進各電場的后部。

2)將濾槽吊掛在頂部增設的挑梁上，下部與收塵極的下部增大連桿連接；對濾槽進行上部、中部及下部的限位，同時也起到對收塵板的限位作用，確保電場間距一致，有利電場的穩定高效運行。

6 絕緣系統改造

主要是將各絕緣件的爬電距離增加，以提高耐壓等級，使高壓供電運行在與600 mm同極距相適應的合理范圍，電場電暈閉塞情況將會得到明顯改善,收塵效率也會相應提高。

7 陰極線改造

拆除第一、二電場原有陰極星形線，利用并適當改造陰極小框架，采用二根芒刺放電極取代原有的一根星形陰極線，二根芒刺放電極分別安裝在陰極小框架的二側，可有效改善陰極電暈閉塞情況，有利收塵效率的提高。

8 電除塵器本體維修及消缺：

1、收塵極振打桿的改造，因振打機構需移位改造，所有收塵板底部振打桿需相應改造，以適應靜電濾槽的安裝。

2、改造陰極振打機構，將各電場的二層陰極振打機構保護性拆除，經改造及維修后，移位至電場的前端，遠離靜電濾槽，避免其再發生干涉。

3、灰斗氣流擋板的改造，各電場增設靜電濾槽后，須防止煙氣從濾槽下部竄入后部電場，因此必須改造和增設灰斗氣流擋板。

9 提效改造后電除塵器參數的變化(表1-表3)

表1 改造前后合生濃度變化

10 電除塵電源本體提效改造最終認定

從目前跟蹤運行和檢測結果來看，高效電源加靜電慮槽改造效果基本達到公司要求提標改造的效果，煙道廢氣溫度120-160度以內3個電場電源的電壓、電流工作基本處于正常工作狀態，煙囪觀測也無明顯粉塵；靜電濾槽屬免維護設備，在不增加運行電耗、運行維護費用的前提下，可有效降低煙塵排放濃度。

表2 改造前的煙塵濃度排放檢測報告

表3臨界脈沖電源+導電濾槽改造后的煙塵濃度檢測報告

采用臨界脈沖(脈動)電源及靜電過濾技術，增加各電場收塵面積約30%，相當于增加約1個電場的收塵面積和增加二個電場的收塵效果；每個電場增加靜電濾槽的阻力8-16 pa(積滿灰塵時16pa)，提效改造增加阻力≤50 pa。