靜電除塵器在煤氣凈化回收系統的應用

趙虎

中冶焦耐（大連）工程技術有限公司 遼寧大連 116085

1 靜電除塵器工作原理

該系統內部的靜電除塵系統主要是包含高壓電源產生器、放電極等部分，總計分布著4個獨立的電場，并且呈現出縱向分布的狀態，其中一電場內主要應用的是三相高壓電源；二、三、四電場中全部應用的是單相高壓電場。轉爐荒煤氣會直接通過陽極板、陰極板部分的通道，然后利用設備直接分解成為正離子和電子，電子在被吸收到正極位置上會遇到粉塵，并且粉塵會直接吸附過量的負離子，然后運動到陽極中的靜電高壓電子進行釋放電壓，以保證其達到電極平衡的要求[1]。

2 轉爐煤氣凈化的工藝

轉爐荒煤氣會在經過氣化冷卻煙道直接轉入到蒸發冷卻器內，然后在該設備中利用噴射足量的冷卻水霧直接將800℃-1100℃的煙氣冷卻至250℃-350℃。因為在冷卻的過程中，荒煤氣內的粉塵部分的含水量持續的增大，在重力作用之下會進入到灰倉內，然后可以實現粗除塵處理，切實改變粉塵比電阻，通過使用靜電除塵器來實現有效的除塵；在粗除塵處理之后的煙氣會直接進入到圓筒靜電除塵器，可以直接進行有效的除塵，利用高壓電場來進行煙氣分離處理，而粉塵顆粒會直接粘附電子，靜電直接吸附到陽極板上，通過振動處理后可以直接把灰塵直接傳輸到下部傳輸機中，然后再傳入到灰倉內。靜電除塵器出口所布置的煤氣風機裝置，然后利用消聲器直接把煤氣傳輸到切換站內。煙氣內部的氧氣、二氧化碳等氣體在滿足回收要求之后，可以經過切換器直接把煤氣導入到冷卻器內，利用系統內的噴水洗滌把煤氣溫度下降到70℃，出口灰塵下降到10mg/m（3標況），然后能夠直接送入到儲存裝置中。如果在處理完成之后，無法達到上述的處理效果，可以把煙氣輸送到煙筒內點燃處理。

3 火花擊穿的動態跟蹤與控制

①二次電壓：在電壓達到火花閾值后，就會在結構內部形成火花，在放電的過程中，負載與短路數據相似，二次電壓瞬間下降到零，此時可以利用輸出電壓下降到零伏來準確判定火花狀態。

②二次電流：火花放電的過程中，會產生過量的能量，二次電流發生之后，該能量會快速的上升，利用二次電流就能夠準確的判定火花狀態。對于瞬間二次電壓與二次電流的數據檢測，在達到了上述的數據參數要求之后，就能夠確定為火花放電。該系統中，進行軟件火花與硬件火花控制，可以達到如下的火花控制要求[2]。

3.1 軟件火花控制

有效的利用火花放電的系統特性能夠判定不同等級火花，然后利用多種方式以降低火花率，小火花：不采取任何控制措施，但是需要確保輸出電壓。在靜電除塵器的正常工作階段，會因為部分能量比較小的小火花在放電瞬間發生之后，二次電壓與二次電流就能夠達到正常的要求，這種小火花在軟件中會產生記錄信號，然后利用延時判定出2個半波是否再次出現，如果沒有出現，就不能確定為火花，就不會采取任何的處理措施。中火花：這兩種類型的火花閉鎖時間會很短，并且可以在短時間內恢復，能夠有效的減少電壓損失，也就是說會在二次電壓、二次電流中的任何一個的第2個半波而達到正常的電壓數據，從而可以確定為中火花，系統可以立即切斷可控硅，就能夠達到正常運行的要求。大火花：系統閉鎖時間會比較長，能夠有效的預防二次擊穿問題的存在，也就是在二次電壓、二次電流都會在第2個半波中達到正常電壓數據的要求，此時就能夠判定為大火花，需要利用較長時間關斷可控硅，能滿足正常工作的要求[3]。

3.2 硬件火花控制

如果只是通過二次電壓、二次電流來進行火花的判定，會存在遺漏的問題，并且進過多次的火花放電會導致設備的損壞。從上述的情況分析可以確定，系統中安裝火花檢測硬件電路系統，能夠有效的提高檢測結果的準確性。檢測電路內部中包含了信號處理、參數調節、信號傳輸等部分所構成。信號處理部分中包含了高頻變壓器輸出二次電壓和二次電流隔離取樣，然后就能夠完成處理0-3V電壓信號。參數調整部分主要可以根據系統的不同靈敏度要求，然后可以進行二次信號的微處理，經過系統動態數據分析對比分析，有效的提升火花檢測的準確性。信號輸出就是利用上述結果來進行可控硅系統關閉處理，然后利用軟件來進行延時處理，與軟件對比來說，其處理效果會非常好[4]。

3.3 臨界火花跟蹤控制

在火花可控硅關閉部分處理完成之后，就能夠給確保電壓升降速率達到穩定性的要求。目前所應用第二折火花要將二次火花快速線直接上升到臨界火花參數的80%，然后再利用火化率來確定斜率，就能夠達到擊穿電壓參數；而該系統中使用多段動態調節方式，在二次電壓參數達到臨界火花值80-95%之間，會直接導致固定斜率電壓數據的上升；在二次電壓達到臨界火花數據的95%-100%區間，就會導致斜率電壓的上升。按照擊穿點部分的數據高低，可以進行升降參數的調節，保證設備處在臨界擊穿狀態，可以保證電壓達到使用的需要，比過去的火花跟蹤方式就能夠達到穩定性的要求[5]。

4 結語

轉爐煤氣凈化系統在經過有效的改進之后，能夠大大提升荒煤氣處理效率和質量，由原來64500m3/h增加至75000m3/h（標況），并且處理完成之后其效果達標，符合國家降低污染的要求。