張 斌
(寶鋼集團八鋼公司設備工程部,新疆烏魯木齊830022)
如圖1所示,工藝過程為轉(zhuǎn)爐煙氣通過煙氣回收系統(tǒng)標準部件(活動煙罩、熱回收裝置及氣化冷卻煙道)后,溫度為800~1 000℃,進入到蒸發(fā)冷卻塔,蒸發(fā)冷卻塔內(nèi)采用雙介質(zhì)霧化噴嘴,用高壓蒸汽將水霧化后冷卻煙氣,噴水量為10 m3/h,這時有約60%的粉塵在水霧的作用下團聚沉降,形成的粗粉塵通過鏈式輸送機、灰斗和氣力輸送裝置(氮氣輸送)到粗灰料倉;冷卻后的煙氣通過管道進入圓筒型電除塵器,溫度為150~180℃;電除塵器設四個電場,采用高壓直流脈沖電源,捕集剩余的細粉塵,將其通過電除塵器下的鏈式輸送機、灰斗和氣力輸送裝置(氮氣輸送)送到細灰料倉;經(jīng)過電除塵器的煙氣含塵量在25 mg/Nm3以下,最終的合格煙氣經(jīng)過飽和冷卻塔降溫到70℃進入煤氣柜,不合格煙氣放散。
圖1 轉(zhuǎn)爐干法除塵工藝流程圖
電除塵器各電場在轉(zhuǎn)爐非冶煉期電壓穩(wěn)定在35~50 kV波動,冶煉期3 min吹煉碳火起來后,電壓拉至10 kV以下,電流只有20~30 mA,電場失效,轉(zhuǎn)爐爐口溢煙氣外排,煙囪冒黃煙,冶煉結束后,電壓、電流自動恢復正常,嚴重影響冶煉操作及環(huán)保。
在停爐檢修期間對如圖2所示的電除塵器進行了內(nèi)部檢查,發(fā)現(xiàn)主要存在以下問題:
(1)陰極線斷裂較多,大部分斷裂在極線兩頭與框架連接處,并且是振打砧子相鄰兩排,少部分為中部斷裂。
(2)各電場陽極板、陰極框架存在不同程度變形,極間距偏差大。
(3)經(jīng)過多次電場間高壓電源柜互相替代反復實驗,2電場電壓仍然升不起來。
(4)電場閃絡放電頻次高,特別是1電場,冶煉期達到280次/min,2、3電場在100次/min以上。
圖2 轉(zhuǎn)爐干法除塵電除塵器(ESP)
(1)清理斷裂極線并更換,對陰極振打過頻、陽極振打偏弱的問題,通過程序修改進行優(yōu)化,解決陰極線斷裂和陽極振打不足的問題。
(2)在不具備長時間停爐條件的情況下,組織現(xiàn)有人員進電場,對變形嚴重極板進行校正,對極間距偏差過大的(最大極間距200 mm,最小極間距130 mm)進行調(diào)整。
(3)經(jīng)過多次電場間高壓電源柜互相替代反復實驗,2電場電壓仍然升不起來,通過實驗判斷變壓器高壓采樣板存在問題,更換后升壓正常。
(4)因極板、框架變形及極間距偏差,冶煉加電壓時頻繁閃絡放電,使電場電壓達不到設計值,此種情況是造成電除塵器工作失效的根本原因。
(1)清理4個電場內(nèi)斷裂沒有取出的極線;
(2)陰極振打強度偏大,陽極振打頻率偏弱,重新調(diào)整振打周期及頻率;
(3)補齊缺失的振打砧子;
(4)更換損壞的保溫桶加熱器;
(5)保溫桶氮氣流量偏大,下調(diào);
(6)更換有裂紋的瓷瓶。
正常情況下高壓電源柜根據(jù)檢測對應電場的閃絡放電進行消電離及重新上電,由于極板、框架變形及極間距偏差閃絡過頻(280次/min),造成頻繁進行消電離及重新上電,導致電壓無法提升,冶煉時負載增大,加電壓時電壓達不到設定值。
(1)對高壓電源柜進行替代實驗,用1號除塵器2電場高壓柜控制2號除塵器2電場變壓器,開爐試驗運行正常,證實高壓柜正常。
(2)對變壓器進行開路試驗,1、3、4電場升壓正常,2電場變壓器升壓采樣板有問題,更換后升壓正常。
(3)多次實驗發(fā)現(xiàn),調(diào)低二次電壓限壓值,空載電場閃絡頻次可降至5次/min以下,冶煉時閃絡頻次降低,電壓基本穩(wěn)定,外排正常。
冶煉過程中干法除塵電除塵器頻繁掉電、電壓升不起來的原因,是由于陽極板、陰極線不同程度變形,極間距偏差導致電壓達不到設計值而頻繁閃絡放電,高壓電源柜根據(jù)檢測到的閃絡放電進行消電離及重新上電控制,由于閃絡過頻,頻繁消電離及重新上電需要時間,導致電壓無法提升。根據(jù)每個電場實測極板、極線變形和極間距變化情況,對每個電場設定不同的二次電壓限定值,使每次消電離后上電升壓目標值降低,降低了閃絡頻次,使電壓穩(wěn)定了下來,解決了煙塵外排超標和煤氣品質(zhì)問題。
[1]胡滿銀,趙毅,劉忠.除塵技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.
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