濕式電除塵器在九江萍鋼的設計及應用

劉立平

摘 ?要：濕式電除塵器一般是應用于鋼廠及電場濕法脫硫后的配套超凈排放設備。它能將濕法脫硫后的濕潤煙氣中的粉塵濃度由30mg/Nm3左右降低至10mg/Nm3（100mg/Nm3能降低到50mg/Nm3），然后由煙囪排往大氣，實現濕法脫硫后的超凈排放。該文介紹了濕式電除塵器在九江萍鋼鋼鐵有限公司燒結廠的設計情況及相關設計注意事項，給出了設計的一些關鍵數據。

關鍵詞：濕式電除塵器 ?陽極管 ?陰極線 ?噴淋裝置 ?陰極線固定裝置

中圖分類號：TM621 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（c）-0048-03

該文論述的是九江萍鋼鋼鐵有限公司煉鐵廠燒結脫硫煙氣精除塵項目中使用的濕式電除塵器。該濕式電除塵器由江蘇億金環?？萍加邢薰驹O計、制造及安裝，并調試成功運行至今。該項目濕式電除塵器型號：YJSD1462-8870（1462個陽極管，8870m2集塵面積）。

1 ?設計技術參數

設計技術參數見表1。

2 ?結構組成及說明

該濕式電除塵器由反應殼體、氣體分布板、陽極管束過濾區、陰極線系統、陽極管束拉緊裝置（固定器及下部框架）、熱風吹掃管路及噴淋裝置、高頻電源等組成。

2.1 反應殼體

反應殼體是一個密封容器，與外界大氣隔離開來，材料為Q235，厚度一般不低于6mm。外部涂刷普通防腐油漆，內部涂抹玻璃鱗片防止強酸露等腐蝕。

2.2 氣體分布板

設置在過濾區陽極管束的下方，其目的是保證進入每個陽極管的煙氣流均衡，能達到每個陽極管處理的煙氣量相同。

2.3 陽極管束過濾區

采用蜂窩形陽極管，材料為導電碳氈+中堿玻纖短切氈復合，采用特殊工藝制作完成，確保良好的導電性能。陽極管束上下端采用FRP大厚度雙層法蘭作為加強，確保承載要求，并與殼體之間通過玻璃鱗片進行密封處理，確保煙氣100%通過陽極管束。

2.4 陰極線系統

該系統由陰極吊桿、陰極線吊掛梁、陰極線組成。陰極吊桿承受整個陰極系統的載荷，其材質采用耐腐蝕的2205特殊不銹鋼材料制作。吊掛梁承受整個陰極線和下部平衡拉緊配重的載荷，其材質為2205不銹鋼材料。陰極線采用特殊鈦合金材料整體制作成型，確保陰極線在極端條件下的正常運行和使用壽命。根據該項目要求，陰極線結構形式為截面圓周尖角放電，確保陰極線放電尖端到陽極管的每一個面上的距離都是相等的。

陰極線管束拉緊裝置（固定器及下部框架）主要是保證煙氣再通過陽極管束過濾區時，陰極線不會被煙氣流吹偏位置，影響過濾效果而設置。

2.5 熱風吹掃管路

該部件是針對陰極線吊掛及陰極線拉緊裝置而設置。由于濕式電除塵器是一個正壓裝置，其上的陰極吊掛及拉緊裝置與殼體都有接口間隙存在，因此，考慮到密封和防止煙氣外泄，需要用熱風將這些缺口堵住。熱風吹掃管路一般包括羅茨風機、電加熱器、管路系統和自動控制閥門等組成。羅茨風機全壓一般4000～5000Pa即可，風量根據實際情況確定，該項目羅茨風機密封風風量約為7500m3/h。

2.6 高頻電源

高頻電源一般是根據過濾面積來選擇。該項目中，單區的高頻電源采用2.0A/72kV的設備，能滿足過濾的要求。該項目3個區，每個區布置一臺高頻電源。

2.7 噴淋裝置

噴淋裝置的作用是清除陽極管內表面的淤泥（附著的積灰多了，變成了泥漿），恢復陽極管的正常過濾性能。噴淋裝置與控制系統聯鎖，當出口煙氣排放達到設定限制值時，啟動噴淋系統，進行清洗工作。該項目考慮到運行的需要，該濕式電除塵器陽極管束過濾區設置為3個區，每個區均配置單獨的噴淋系統。當任何一個區的陽極管束需要清洗時，先將此區的高壓電源斷開，啟動此區噴淋系統，清洗附在陽極管內表面的積灰淤泥。當清洗完畢，再重新開啟高壓電源。此區的陽極管束開始正常運行。

3 ?設計要點

3.1 陽極管流速和陽極管長度的控制

根據工程經驗，流經陽極管的煙氣流需要進行流速的控制。從經濟的角度來考慮，流經陽極管的流速一般控制在1.5～3m/s范圍內。速度越低，效果越好，但是投資明顯加大。速度越高，效果越差，達不到預期目的。陽極管的長度也有要求，在相同的流速下，陽極管越長，效果越好。陽極管越短，效果越差。因此，陽極管的選型，需要結合工程情況，按最佳狀態考慮確定。該項目陽極管長度5m，通過陽極管的煙氣流速約為2.26m/s。

3.2 陰極線垂直度的控制

理論上，陰極線應確保在工作狀態有足夠的垂直度，應保證本身陰極線放電尖端到陽極管蜂窩面各面的距離都相等。該項目，陰極線垂直度控制的方式是在每個陰極線的下部采用重錘裝置吊掛，確保煙氣流動不會對陰極線產生影響。結構上，它包括陰極系統固定器、下部固定框架。通過陰極系統固定器拉動下部框架，調整陰極線的垂直度和對中精度。陰極線上部固定于陰極吊掛梁上，下端固定于下部框架上。陰極線上端與下端均可以微調位置。

3.3 噴淋系統的特殊要求

噴淋系統需要考慮到每個區的用水量需求。一般來說，清洗時，只有一個區停止運行，因此，噴淋系統用水量按單區用水量確定。應合理布置每個區的沖洗噴嘴位置，確保150%全覆蓋。噴嘴的選擇上，要注意根據實際情況，需用合理的結構形式。噴嘴材料一般為PP材料。反應區內部所有噴淋管道均為FRP材料。該項目噴嘴采用螺旋實心錐噴嘴（外絲G3/8〃），流量24L/min，壓力0.3MPa，噴射角度90°。要注意每個區都需要安裝自動防腐蝕不銹鋼切換閥門和現場及遠傳壓力表和流量計，能將信號及時遠傳到中控制控制界面上，方便工作人員及時地了解現場噴淋清洗情況。在寒冷地區，還要注意噴淋管道的保溫和加熱，防止噴淋管路凍結。

3.4 殼體的密封性

要做好整個殼體和內部法蘭接口的密封性處理。與煙氣基礎的部分需要涂抹玻璃鱗片或者采用防腐蝕材料制作。玻璃鱗片樹脂的厚度一般不低于2mm。

3.5 清洗泥漿等的處理

該項目中，沖洗下來的泥漿直接掉落到下部的濕法脫硫塔漿液中，由濕法脫硫后的漿液排出泵直接將淤泥漿液送至旋流器及脫水器，壓制成灰餅后直接送入石膏儲存間。

4 ?運行狀況

該項目在2018年年底安裝完畢并投入運行。各項參數滿足設計要求，得到業主好評不斷。相關數據報告見表2。

5 ?結語

濕式電除塵器一般應用于鋼廠及電廠濕法脫硫后的煙氣排放處理。由于濕法脫硫含有大量的水汽，水汽中含有一定量的粉塵，形成懸濁液性質的液滴，隨著煙氣流排放到大氣中，會對周邊環境造成一定的影響，妨礙人民的生活。因此，需要對懸濁液的粉塵及未處理的煙氣粉塵進行處理。濕式電除塵器特別適用于對這些煙氣進行處理。同時，應當注意，濕式電除塵器應當是安裝在濕法脫硫塔之上的設備，它收集下來的泥漿可以通過自動清洗裝置，直接將泥漿沖入下部的濕法脫硫塔內，不會對環境造成影響。該項目中，億金公司設計的濕式電除塵器在九江萍鋼鋼鐵有限公司燒結廠濕法脫硫后的應用實現了粉塵的預期排放要求，得到業主的肯定和表揚。實踐證明，濕式電除塵器是實現濕法脫硫后粉塵超凈排放的首選設備。

參考文獻

[1] 李俊，凌飛，張冠華.濕式電除塵器在環境集煙尾氣脫硫裝置中的應用[J].硫酸工業，2019（6）：40-43.

[2] 趙海鳴，劉陽，廖小樂.復合型濕式除塵器脫硫性能研究[J].環境工程，2019（2）：119-123.