楊忠祥，呂 鐵，宋海峰，王雪雪

（1中海油節(jié)能環(huán)保服務(wù)有限公司 天津 300000）

（2中海石油天野化工有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

（3天津海賽納米材料有限公司 天津 300000）

1 引言

近年來(lái)，隨著京津冀地區(qū)霧霾天氣頻繁發(fā)生，各級(jí)環(huán)保部門對(duì)污染源排放提出了更高要求，而企業(yè)燒結(jié)機(jī)電除塵器大多是按照國(guó)家《工業(yè)爐窯大氣排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078-1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，除塵后排放的煙（粉）塵排放濃度達(dá)不到《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工藝大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》特別排放限值40mg/m3的要求，尤其是燒結(jié)機(jī)頭煙塵比電阻比較高，易發(fā)生反電暈現(xiàn)象，使除塵效率下降，很難達(dá)標(biāo)。為了滿足各級(jí)環(huán)保部門對(duì)燒結(jié)工藝除塵的要求，需對(duì)燒結(jié)機(jī)頭電除塵器進(jìn)行改造。由于整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)各工序相互制約，而燒結(jié)機(jī)頭電除塵改造必須在燒結(jié)機(jī)停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，因此要求必須在較短時(shí)間內(nèi)完成燒結(jié)機(jī)頭電除塵系統(tǒng)改造，并且達(dá)到排塵濃度40mg/m3以下。

2 燒結(jié)機(jī)頭電除塵改造前的狀況

燒結(jié)機(jī)機(jī)頭配置了320m2雙室四電場(chǎng)電除塵器。由于燒結(jié)機(jī)所在位置場(chǎng)地狹窄，電除塵器進(jìn)、出風(fēng)口管道布置不合理，進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口管道設(shè)計(jì)不對(duì)稱，呈F型布置，即靠近燒結(jié)機(jī)頭煙道的分支管道由于阻力較小，流入的煙氣量較大；遠(yuǎn)離燒結(jié)機(jī)頭煙道的一分支管道由于阻力較大，流入的煙氣量較小，影響除塵效率，除塵后煙塵排放濃度達(dá)不到原設(shè)50mg/m3以下要求。為了準(zhǔn)確掌握燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的煙塵排放狀況，改造前對(duì)燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造前的排放狀況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1

燒結(jié)機(jī)頭電除塵器主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2

燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造前電場(chǎng)運(yùn)行電壓、電流情況見(jiàn)表3。

表3

3 燒結(jié)機(jī)頭電除塵改造前存在的主要問(wèn)題

3.1 除塵器進(jìn)、出風(fēng)口氣流分布板設(shè)置不合理，造成氣流分布不均勻。

3.2 除塵器本體運(yùn)行多年除塵器內(nèi)部極板、極線有一定量變形和損壞。

3.3 極板積灰比較嚴(yán)重，灰斗除塵灰板結(jié)，排灰困難。

4 改造方案的選擇

針對(duì)目前燒結(jié)機(jī)頭電除塵器存在的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)考察、論證認(rèn)為，要使除塵后排放的煙塵濃度穩(wěn)定達(dá)到40mg/m3以下，必須對(duì)電除塵器進(jìn)風(fēng)管道氣流分配不均勻問(wèn)題進(jìn)行改造，使其分配均勻。目前電除塵器改造方案主要有兩種：

（1）將第四電場(chǎng)改造為旋轉(zhuǎn)極板電場(chǎng)，并對(duì)第一至第三電場(chǎng)的極板、極線進(jìn)行調(diào)整。

（2）將第一至第四電場(chǎng)的極板、極線進(jìn)行垂直度進(jìn)行調(diào)整，對(duì)清灰系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加聲波輔助清灰裝置、電場(chǎng)預(yù)荷電裝置，并將第三、第四電場(chǎng)的供電電源由原來(lái)的單相直流高壓供電改為三相高壓脈沖供電方式。

由于第一種改造方案的工程量較大，需要停機(jī)時(shí)間比較長(zhǎng)，停機(jī)時(shí)間約需30天以上，不能滿足生產(chǎn)要求。經(jīng)考察、反復(fù)論證認(rèn)為采用第二種改造方案，具有投資少、停機(jī)時(shí)間短、節(jié)電效果好、除塵效率高的特點(diǎn)，能夠達(dá)到環(huán)保要求。

5 改造的主要內(nèi)容

5.1 電除塵器部分電源改造

采用韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵集團(tuán)POSCOICT公司的高壓脈沖供電及控制系統(tǒng)，將電除塵器的第三、第四電場(chǎng)單相可控硅高壓整流電源更換為三相高壓脈沖供電電源，第一、第二電場(chǎng)原單相可控硅高壓整流電源不變。

5.2 除塵器本體及管道改造

5.2.1 除塵器本體改造主要內(nèi)容

（1）更換陽(yáng)極頂部輔助振打系統(tǒng)的振打錘，增加錘的重量，提高振打力。

（2）增設(shè)聲波淸灰器：電除塵器頂部16臺(tái)（每電場(chǎng)4臺(tái)），電除塵器側(cè)部12臺(tái)（每相鄰電場(chǎng)間2臺(tái)），灰斗16臺(tái)（每個(gè)灰斗1臺(tái)）。

（3）調(diào)整極線的直線度，檢查、更換缺損電場(chǎng)極線。

（4）調(diào)整陽(yáng)極板平面度，清除陽(yáng)極板附著粉塵層。（5）調(diào)整極間距。

（6）增加預(yù)荷電裝置，布置在第一電場(chǎng)進(jìn)口端大框架上，使粉塵提前荷電。

5.2.2 除塵管道改造。拆除原電除塵器進(jìn)、出風(fēng)口煙道，增加進(jìn)、出風(fēng)口氣流分配風(fēng)箱，使氣流均勻分配。

6 改造后的電場(chǎng)供電情況及除塵效果

6.1 改造后的電場(chǎng)供電情況

6.1.1 電除塵系統(tǒng)改造完成后，第一、第二電場(chǎng)的供電情況明顯改善，輸出功率明顯增大。

6.1.2 將第三、第四電場(chǎng)更換為高壓脈沖電源后，第三、第四電場(chǎng)的輸出功率減小，但除塵效率有大幅度提高，投入運(yùn)行3個(gè)月后，監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表4。

表4 燒結(jié)機(jī)頭除塵供電情況及在線監(jiān)測(cè)結(jié)果

6.1.3 經(jīng)初步測(cè)算，采用高壓脈沖電源供電與采用單相直流高壓電源供電相比每天節(jié)電2900kwh,節(jié)電率在60%以上。

6.2 除塵改造后進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 電除塵器改造后監(jiān)測(cè)結(jié)果

本次燒結(jié)機(jī)頭電除塵器電源改造將電除塵器第三、第四電場(chǎng)的高壓電源改為三相高壓脈沖電源，其它電源不變的情況下進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示：

（1）停用第三電場(chǎng)時(shí)的除塵效果明顯比停用第二電場(chǎng)的除塵效果差，說(shuō)明三相高壓脈沖電源的除塵效果明顯優(yōu)于單相高壓供電電源的除塵效果。

（2）停用第四電場(chǎng)時(shí)，除塵后排放的煙塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，所以只進(jìn)行了暫短試驗(yàn)。

7 結(jié)語(yǔ)

燒結(jié)機(jī)頭電除塵器經(jīng)過(guò)6天的停機(jī)改造投入運(yùn)行后，煙塵排放濃度由原來(lái)的97.3mg/Nm3下降到35.8mg/Nm3，年節(jié)電約101.5萬(wàn)kwh，按電費(fèi)0.5元/kwh計(jì)算，年節(jié)電費(fèi)用50.75萬(wàn)元，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)其它燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的改造有指導(dǎo)作用，對(duì)推動(dòng)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造有良好的示范作用。