燒結(jié)機(jī)頭電除塵器運(yùn)行中的常見問題與維護(hù)措施

郭文軍，李旭軍

（首鋼長治鋼鐵有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

燒結(jié)機(jī)頭煙氣具有成分復(fù)雜、溫度波動大、煙氣濕度大和粉塵黏度大等特點(diǎn)。不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且凈化治理具有一定的難度。針對燒結(jié)機(jī)頭煙氣的特點(diǎn)，采用電除塵器是一種比較理想的除塵方式。受燒結(jié)機(jī)頭煙氣高溫和粉塵黏附等原因的影響，機(jī)頭電除塵器在運(yùn)行中會出現(xiàn)電暈線放電尖端結(jié)球、反電暈和電暈線斷線等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)頭電除塵器的工作效率，影響其除塵效果[1]。通過分析故障現(xiàn)象的原因，對這些影響電除塵器運(yùn)行的問題采取有效的解決措施，確保燒結(jié)除塵設(shè)備高效、穩(wěn)定運(yùn)行，為企業(yè)環(huán)保減排提供了技術(shù)保障。

1 燒結(jié)機(jī)頭電除塵器運(yùn)行中的常見故障問題

電除塵器以電場力吸附為基本工作原理，利用負(fù)高壓尖端放電釋放出電子，使中性的粉塵帶上負(fù)電荷，通過建立電場，使帶有負(fù)電荷的粉塵在電場力的作用下向正極移動、帶有正電荷的粉塵向負(fù)極移動，從而達(dá)到吸附和回收粉塵的作用。

1.1 電暈線放電尖端結(jié)球現(xiàn)象

由于燒結(jié)機(jī)頭煙氣濕度較大、粘附性較強(qiáng)，容易粘附在陰極電暈線尖端。久而久之，會出現(xiàn)放電尖端結(jié)球的現(xiàn)象，影響陰極芒刺電子的產(chǎn)生。如果不對尖端結(jié)球進(jìn)行及時處理，粉塵將會完全包裹住陰極芒刺線，使電暈封閉，電場放電強(qiáng)度減弱，降低除塵效率，嚴(yán)重時會導(dǎo)致電除塵完全失效。出現(xiàn)這種故障時，現(xiàn)場檢查通常電壓正常，但由于尖端完全被灰塵裹覆形成了強(qiáng)電阻，并影響了電子產(chǎn)生，測得的電流比較微弱，甚至電流為零。

1.2 反電暈現(xiàn)象

沉積在電除塵器表面的粉塵出現(xiàn)局部放電的情況被稱之為反電暈現(xiàn)象。如果煙氣中的粉塵大量積附在電除塵器表面，嚴(yán)重影響到電暈電荷釋放的時候，電暈所產(chǎn)生的大量電荷就會積聚在電除塵器表面的粉塵顆粒中，使其成為帶電荷的粉塵顆粒，并且不同位置和新舊粉塵之間會逐漸出現(xiàn)電位差。當(dāng)電位差達(dá)到一定程度時，粉塵層就會出現(xiàn)局部擊穿的情況，繼而產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象。反電暈現(xiàn)象會使二次電壓和電流的參數(shù)發(fā)生較大改變，除塵效率逐漸下降。

1.3 電除塵阻尼電阻斷裂現(xiàn)象

電除塵在日常運(yùn)行中，還有一種情況是二次電壓嚴(yán)重超出正常運(yùn)行范圍，但是卻沒有二次電流，導(dǎo)致電場表面看也在運(yùn)行，卻沒有除塵效果。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，這種情況的發(fā)生是因?yàn)殡妶鲎枘犭娮钄嗔眩ㄈ鐖D1 所示），造成線路開路，導(dǎo)致電場不工作，沒有除塵效果。

圖1 電除塵阻尼電阻斷裂

經(jīng)過分析，電除塵阻尼電阻斷裂的原因有以下方面：

1）下料處由于排料不及時，導(dǎo)致灰塵堆積過高，埋住陰極線與陽極板，造成電場負(fù)荷過大，導(dǎo)致阻尼電阻斷裂。

2）由于電場殼體腐蝕較為嚴(yán)重，造成外殼漏風(fēng)進(jìn)入冷空氣，使電場內(nèi)潮氣增大。久而久之，粉塵包裹于陰極線與陽極板上，使電場運(yùn)行電流增大，過大的電流導(dǎo)致阻尼電阻被擊壞而斷裂。

3）不進(jìn)行日常設(shè)備維護(hù)，導(dǎo)致震打設(shè)備工作異常，不能及時清除極板、極線上的積灰，電場運(yùn)行電流增大。當(dāng)粉塵越來越厚且電場運(yùn)行電流過大時，便容易造成阻尼電阻斷裂，出現(xiàn)電暈封閉和反電暈現(xiàn)象。

1.4 電除塵穿墻瓷瓶破裂現(xiàn)象

穿墻瓷瓶破裂接地，會導(dǎo)致電場無法正常開啟運(yùn)行。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，為電除塵穿墻瓷瓶破裂所致，如圖2 所示。其原因主要是由于瓷瓶表面長期沒有維護(hù)，積灰較多，從而造成爬電現(xiàn)象。隨著時間的延長，集灰增多，特別是陰雨天，極易造成絕緣降低，瓷瓶被擊碎，導(dǎo)致接地，電場法正常開啟運(yùn)行。

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圖2 電除塵穿墻瓷瓶破裂

1.5 燒結(jié)機(jī)頭電除塵排放超標(biāo)的工藝因素

1）原料問題。原料中各種成分的組成決定了機(jī)頭煙氣、粉塵的成分組成，繼而對除塵以及排放指標(biāo)帶來較大的影響和壓力。如燒結(jié)原料中的堿性氧化物含量、含鐵廢料中的油污以及高揮發(fā)性物質(zhì)含量等，都會影響電除塵設(shè)備的運(yùn)行狀況和除塵效果，繼而影響排放指標(biāo)，導(dǎo)致排放超標(biāo)。

2）除塵效果也會受到點(diǎn)火煤氣種類的影響。如在燒結(jié)中使用焦油含量較高的焦?fàn)t煤氣，會使焦油黏附到除塵器的極板和極線上，導(dǎo)致電極肥大，給后期清理工作帶來極大不便。

3）生產(chǎn)工藝控制方面。設(shè)備操作不到位、清灰器安裝不合理以及原料條件變化較大等原因，也會導(dǎo)致指標(biāo)的大幅波動。

2 燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的日常運(yùn)行維護(hù)措施

經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)機(jī)頭電除塵器運(yùn)行中的常見故障問題，其根本原因大多是粉塵積附過多而影響到電場運(yùn)行。對此，可從控制燒結(jié)原料、改進(jìn)除塵器設(shè)備以及做好日常的清掃維護(hù)等方面采取措施，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行[2-3]。

2.1 加強(qiáng)燒結(jié)原料控制

為了減少燒結(jié)煙氣和粉塵中不利于吸附和凈化的成分，保證靜電除塵器正常運(yùn)行和排放指標(biāo)穩(wěn)定，必須要對燒結(jié)原料進(jìn)行嚴(yán)格控制。

1）要使用堿金屬含量較低的原料，減少混合料中K2O、Na2O 等堿金屬含量?？梢詼p少煙氣中低熔點(diǎn)化合物的產(chǎn)生，減少燒結(jié)除塵的工作負(fù)荷，提高后期高爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。生產(chǎn)實(shí)踐表明，燒結(jié)原料中w（K2O+Na2O）≤3 kg/t 鐵是比較理想的狀態(tài)。

2）嚴(yán)格控制燃料的粒度、揮發(fā)性以及生石灰的粒度和活性，保證其在燒結(jié)過程中能夠被充分利用。通常要求燃料粒度在經(jīng)過破碎后應(yīng)控制在3 mm 以下，且小于3 mm 的粒度應(yīng)大于90%。

4）要嚴(yán)格控制原料鐵屑，盡量不使用或是減少使用含油鐵屑。燒結(jié)用精礦中粒度小于0.074 mm 的量應(yīng)小于80%。

2.2 改進(jìn)除塵器設(shè)備

1）改進(jìn)電除塵器的供電方式，對一電場進(jìn)行高頻電源配置，而其他則選擇工頻電源配置。在電流控制方面，可采用自動控制方式，將除塵器電場電流大小與煙氣排放指標(biāo)進(jìn)行連鎖。當(dāng)排放指標(biāo)達(dá)到一定數(shù)值時，自動控制系統(tǒng)自動對電流大小進(jìn)行閉環(huán)控制。從而減少二次電流，既降低了電除塵器的能耗，也保證了燒結(jié)機(jī)工作電場的穩(wěn)定，減少了電除塵器反電暈現(xiàn)象的發(fā)生。

2）合理安排振打清灰。由于電除塵器運(yùn)行時電場陰陽極之間存在的高壓吸附作用，帶有電荷的粉塵更容易吸附在除塵器的極板上。即使在除塵器振打清灰時，也很難將其完全振落清除。為了配合振打清灰，可適當(dāng)降低電壓，從而減少電場對粉塵的吸附作用。在粉塵吸附力下降時，再進(jìn)行振打清灰，則可起到更為理想的清灰效果。此外，還可在電除塵器中加裝聲波輔助清灰裝置，利用聲波使粉塵出現(xiàn)“聲致疲勞”的情況，以輔助清灰，提高振打清灰的效果。

3）改進(jìn)除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對灰斗進(jìn)行密封，以防止卸灰時漏風(fēng)，減少漏風(fēng)對電除塵器性能的影響。

2.3 工藝操作與日常維護(hù)

電除塵器在高溫腐蝕和機(jī)械振動的影響下，一些部位可能出現(xiàn)漏風(fēng)的情況。這就需要我們定期檢查除塵器的設(shè)備密封情況，消除設(shè)備漏風(fēng)的影響。在生產(chǎn)組織和管理方面，要嚴(yán)格控制燒結(jié)原料和參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況制定合理的降塵管、電除塵器下的灰斗放灰制度，定期安排放灰。電除塵器要定期進(jìn)行振打清灰，防止粉塵積附而影響除塵效果。最好是在粉塵達(dá)到一定厚度時再進(jìn)行敲打，使其呈塊狀脫落，避免二次揚(yáng)塵。

3 結(jié)語

燒結(jié)機(jī)頭煙氣具有成分復(fù)雜、溫度波動大、煙氣濕度大和粉塵黏度大等特點(diǎn)。不僅對于環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且凈化治理具有一定的難度。針對燒結(jié)機(jī)頭煙氣的特點(diǎn)，采用電除塵器是一種比較理想的除塵方式。受燒結(jié)機(jī)頭煙氣高溫和粉塵黏附等原因的影響，機(jī)頭電除塵器在運(yùn)行中有時會出現(xiàn)電暈線放電尖端結(jié)球、反電暈等現(xiàn)象，都會嚴(yán)重影響機(jī)頭電除塵器的工作效率，影響其除塵效果。通過分析故障現(xiàn)象的原因，對這些影響電除塵器運(yùn)行的問題采取了有效的解決措施，從而保證了燒結(jié)除塵設(shè)備的高效穩(wěn)定運(yùn)行，為企業(yè)環(huán)保減排提供了技術(shù)保障。