電除塵器在石灰工序中的應(yīng)用改造

邱國亮，袁延宗，趙 亮

(山東海化股份有限公司純堿廠，山東 濰坊 262737)

目前，國內(nèi)純堿行業(yè)窯氣除塵中靜電除塵大多采用圓管式，蜂窩式采用較少，我廠大膽采用了蜂窩狀高壓靜電濕法除塵技術(shù)，電器上采用室外式高壓硅整流變壓器，陰陽極系統(tǒng)采用2205雙相不銹鋼，電除塵控制系統(tǒng)采用電流極限調(diào)節(jié)，有效的降低了窯氣粉塵含量，減少了維修頻次。

1 項(xiàng)目背景

我公司純堿廠目前新老線石灰窯窯氣從石灰窯頂部出氣管至壓縮機(jī)入口除塵凈化采用旋風(fēng)分離器+泡沫洗滌塔+電除塵的組合形式，長期以來，因老線電除塵設(shè)計(jì)能力不能滿足生產(chǎn)負(fù)荷要求，致使進(jìn)入壓縮機(jī)的窯氣含塵量偏高，存在窯氣凈化效率差，凈化后氣體含塵超標(biāo)及維修率高等問題。

2 改造技術(shù)方案

提高除塵器的除塵效率，關(guān)鍵因素是要將電除塵器陰陽極的電暈放電方式合理調(diào)整，尤其是陰極線結(jié)構(gòu)型式，結(jié)構(gòu)合理的陰極線既可以做到良好的電暈放電，又可以將積存在其上的粉塵容易清理掉，提高電除塵器使用壽命，降低維護(hù)頻率，需要合理選擇除塵器極板、極線材質(zhì)。

本次改造，在電除塵基礎(chǔ)利舊的前提下，將從設(shè)備結(jié)構(gòu)改造和電氣更新改造兩方面進(jìn)行，使電除塵器截面積增大、處理氣量增多、延長煙氣在設(shè)備停留時(shí)間、降低氣速，以達(dá)到提高凈化效率目的。

2.1 設(shè)備方案

蜂窩狀高壓靜電濕法除塵技術(shù)選用規(guī)格型號(hào)3200×12000×10 mm電除塵器，選用規(guī)格型號(hào)GGAJ02E2-0.4A/72KV-W的變壓器，供水設(shè)備、管路，進(jìn)、出氣管道及切換閥等利舊，電除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用蜂窩式，提升電除塵器的除塵效率，同時(shí)對(duì)腐蝕嚴(yán)重的塔體進(jìn)行更換。

2.1.1 陽極改造

原有電除塵陽極管為φ260×4600的碳鋼管，鋼管底部易造成灰塵堆積，腐蝕嚴(yán)重且鋼管與鋼管之間存在很大縫隙，為充分利用空間，增大電除塵有效利用截面積，本次改造結(jié)合電除塵實(shí)際運(yùn)行情況，將原有陽極管全部更換為邊長210 mm的正六邊形結(jié)構(gòu)，即“蜂窩式”結(jié)構(gòu)，這也是蜂窩狀高壓靜電濕法除塵技術(shù)的關(guān)鍵，煙氣流通橫斷面積6.1 m2，共計(jì)55根管，可以看出，改造后的電除塵器陽極結(jié)構(gòu)，較原電除塵器85根管的實(shí)際流通面積4.35 m2有較大提高，流通面積增大，可降低煙氣速，延長煙氣在電場(chǎng)內(nèi)有效停留時(shí)間，也有利于降低阻力。

圖1 蜂窩狀高壓靜電濕法除塵陽極板示意圖

2.1.2 陰極改造

原有電極絲為φ2圓線，圓線有利于清理積灰，但不利于電暈放電，本此陰極線結(jié)構(gòu)結(jié)合制作廠家的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了改造，該結(jié)構(gòu)形式既有利于電暈放電又利于清理(沖洗)積存的粉塵，采用鋸齒狀芒刺線，利用尖端放電來增強(qiáng)電離能力，同時(shí)利用形狀的變化形成更良好的非均勻電場(chǎng)和擴(kuò)大電離區(qū)，有效地提高了濕式電除塵器的能力。

芒刺線材質(zhì)為2205雙相不銹鋼，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，且具有以下有益特性：芒刺線有特制的芒刺易放電，在正常情況下，芒刺的電暈極線比其它形(如星形、圓形、六角形、雙刀刃形)電暈線的電暈電流大2倍以上，起暈電壓比其它各種形式的電暈線都低，因此在同樣條件下使用鋸齒狀芒刺線的除塵效率高并且節(jié)能。

圖2 鋸齒狀陰極線

2.1.3 氣體分布板

原電除塵氣體分布板有444個(gè)φ50的孔，本次改造根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)氣量設(shè)計(jì)為464個(gè)φ50，增大了628 cm2，氣體流速降低到0.9 m/s左右。

2.1.4 電場(chǎng)調(diào)整

將所有陰極線處于陽極管中心位置，調(diào)整時(shí)松開下部陰極框架與陰極線之間的螺栓，通過移動(dòng)螺栓在長孔中的位置和移動(dòng)小鐵板位置調(diào)整陰極線；下部陰極框架的固定依靠3根陰極線吊柱，調(diào)整該3根陰極線下部螺栓的高低，可隨時(shí)整體調(diào)整所有陰極線位置。

2.2 電氣方案

目前除塵器配套的高壓硅整流電源為戶內(nèi)式，安裝在專有房間內(nèi)，除塵器與硅整流器之間需用高壓電纜將其連接，因高壓電纜易壞且為非標(biāo)，結(jié)合除塵器廠家選用的硅整流器整流能力與現(xiàn)有裝置整流能力一致，只更換與原型號(hào)一致的硅整流器，并將現(xiàn)有變壓器更換為戶外式安裝至除塵器頂部，以節(jié)省硅整流器與除塵器絕緣箱之間的高壓電纜。

3 運(yùn)行管理

1)敷設(shè)保溫前對(duì)本體沖水做嚴(yán)密性檢查；

2)檢查同極距和異極距；

3)檢查電除塵器內(nèi)部各零件有無尖角、毛刺、特別對(duì)集塵極及放電極框架，發(fā)現(xiàn)尖角、毛刺應(yīng)立即消除；

4)檢查入空門，入空門應(yīng)開、關(guān)靈活、密封性好，有可靠的接地；

5)檢查蒸汽加熱管道、熱風(fēng)管道及水沖洗管道的閥門和管接頭，應(yīng)密封良好，開、關(guān)靈活；

6)逐一檢査電除塵器各電場(chǎng)外売、低壓配電裝置外殼、控制柜外殼、高壓隔離開關(guān)接地端及各電機(jī)外殼等,上述設(shè)備外殼必須可靠接地；

7)箱體密封良好,無滲漏油現(xiàn)象,油位正常。

4 投入后效果及效益分析

山東海化股份有限公司純堿廠石灰工序老線7臺(tái)電除塵自投用以來至今運(yùn)行正常，未發(fā)生維修，年節(jié)約大修費(fèi)用約62萬元，日常維修費(fèi)用32萬元，合計(jì)94萬元。電除塵出口粉塵含量由原先的20 mg/Nm3降低為12 mg/Nm3左右；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速提高，氣量增大，故障率減少，壓縮機(jī)表面麻點(diǎn)腐蝕減少，管道侵蝕結(jié)疤減少。每年節(jié)省電器維修費(fèi)用約8萬元，日常維護(hù)費(fèi)用為2萬元。

5 結(jié) 語

經(jīng)過本次對(duì)石灰工序電除塵器的工藝流程、設(shè)備選型、電氣控制改造，提升了電除塵器的工作效率及使用周期，除塵效果得到提升使后段工序工況壓力也得到緩解，為后續(xù)電除塵器的使用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。