电捕操作系统技术改造

孟彦清（山西省大同煤矿集团 煤气厂 山西 大同 037001）

同煤集团煤气厂制气车间生产工艺流程主要分为两大部分：制气部分和煤气净化部分。制气工段生产的煤气首先进入第一电捕焦油器，除去大部分重质焦油和粉尘，然后进入煤气间冷器进行气水逆向换热水冷，再进入二级电捕，除去剩余的轻质焦油。在电捕操作系统运行过程中，存在着一系列的问题，如：电捕穿墙瓷套及硬连接经常损坏；电捕穿墙瓷套存在着煤气泄漏现象，甚至有放炮、着火等安全隐患存在，给正常生产带来很大的危害，同时，每台穿墙瓷套大约3000元，每年按更换四台计算，也需要10000多元，再加上其它配件费用每年至少要50000多元，增加了生产的投入费用。此外，电捕操作系统还存在着不稳定，闪络及火花无法跟踪，主操作系统不能自动断电；不能随时随地观察电流、电压变化，存在着一定的安全隐患。 我们针对电捕操作系统在生产中存在的问题，做了一系列技术改造，并取得了一定的成绩。

一、电捕穿墙瓷套改造

改造原因

电捕操作系统在运行中，电捕上的穿墙瓷套箱体可能出现放炮，并伴有着火现象发生，造成穿墙瓷套的经常损坏，而且穿墙瓷套的硬连接也经常腐蚀、龟裂，出现故障，给正常的生产带来很大的危害。

技术分析

根据实际情况，我们进行现场勘测，技术分析，发现主要原因为以下几点：

1.在打开穿墙瓷套箱体检查时，发现穿墙瓷套与电缆头硬连接处的密封板的密封体已严重老化，形成龟裂，造成密封不严，而有空气进入箱体，与箱体内的介质混合形成可燃可爆混合气体。

2.每到冬季，气温较低，在穿墙瓷套内的两根自动温控电热管没有完全起到干燥作用，而进入电捕的煤气温度在80～100℃左右，相对较高，造成穿墙瓷套的温度低于介质温度，长时间处于此种状态下运行的穿墙瓷套就会有相当的冷凝液附着在上面，而形成高压爬电。

3.穿墙瓷套的硬连接易腐蚀、易断裂，而出现故障。

综上所述原因，有高压爬电，造成密封体老化，导致有空气进入可能形成放炮，甚至着火；有高压爬电，穿墙瓷套出现裂纹，甚至损坏。穿墙瓷套易腐蚀、易断裂，针对以上原因，我们对电捕穿墙瓷套进行技改，技改内容如下：

1.在穿墙瓷套的箱体上用蒸汽做一蒸汽夹套“背心”给箱体“穿上”，在天气寒冷时给箱体内加温，再配合自动温控电热管来保证穿墙瓷套的温度，确保没有冷凝液附于瓷套上面而形成高压爬电。同时在工艺上进行配合，加大循环水的流量，并加大喷淋量，使进入电捕的煤气温度低于70℃，低于介质温度，如附图：

穿墙瓷套的温度<80℃>80℃改造前改造后进入电捕的煤气温度80～90℃<70℃箱体内的环境温度<80℃>80℃

2.我们针对运行了近一年改造后的电捕穿墙瓷套还存在着蒸汽管易腐蚀、老化、漏汽、漏水等现象，而且也存在着穿墙瓷套里热外冷易“出汗”，造成电加热管及穿墙瓷套易损坏现象，又对穿墙瓷套进行了高压防爆电保温，把蒸汽保温改为电保温，从而避免了这一现象的发生，延长了电加热管及穿墙瓷套的使用寿命。

3.针对穿墙瓷套硬连接易腐蚀、易断裂现象，我们把穿墙瓷套与箱体硬密封连接改为耐龟裂、耐高温材料。把穿墙瓷套与电场导线应连接改为软连接，且增大软连接线的截面积，从而减少了穿墙瓷套硬连接易腐蚀、易断裂故障的发生。

改造后的电捕穿墙瓷套，从根本上解决了穿墙瓷套的高压爬电，没有了高压爬电，穿墙瓷套不易损坏，密封老化减缓，避免了空气进入箱体而形成混合气体，也就消除了放炮、着火等现象的发生，这样不仅消除了安全隐患，保证了正常生产，而且设备损坏率降低，减少了维修的工作量，取得了可观的经济效益。

二、电捕高压操作盘的更新

改造原因

1.同煤集团煤气厂制气车间未改造前的电捕操作系统不稳定，无法定时吹扫，有时造成下液管的堵塞，影响正常的煤气净化。另外，恒流输出不稳定，导致显示不准确，给安全生产、正常供气带来一定的安全隐患

2.闲络及火花只能检测，不能实施跟踪，这样，有闪络及火花只能检测，不能实施跟踪，这样，有闪络及火花发生时就不能及时发现，其放电就有可能引起爆炸；

3.原操作系统如果突然断电，主操作不能自动掉闸，如果不及时手动拉闸，则来电后又自动送电，给日常生产带来很大的安全隐患。

技术分析：

针对以上原园，我们进行了技术分析，找出造成这些原因的根本点：

1.原操作系统操作盘为四块集成板，由普通的二级管、三级管合成一块，导致操作系统不稳定，恒流输出不稳定，显示不准确。

2.无“火花跟踪”状态，不能按此状态运行。

3.改造时的操作系统操作盘需加集成线路，加单独控制系统。

综合多方面的原因，我们进行了认真调查，认为要想彻底解决上述问题，需要更新高压操作盘，用GGAj02-wF型高压操作盘代替原有的操作盘因为GGAj02-wF型高压操作盘具有以下性能特点：

1.操作使用方便，设备的开机、停机、参数显示运行方式都可通过操作面板上的键盘实现：系统采用240X128大屏幕液晶显示，全中文显示设定参数、运行状态及故障信息。且有良好的人机对话功能，操作简单方便。

2.升压变电器设计成高短路阻抗型变压器，其短路阻抗为满载时的40%，改善了供电波形，得到较低的峰值平均值电压比，克服了可控硅调压的固有特点，改善了设备输出的伏安特性，从而增加了系统的稳定性。一次电压、一次电流、二次电压、二次电流的采样及控制应用了霍尔器件，检测的电压、电流信号响应速度快，控制精度高。

3.对电场中电压电流波形变化能准确迅速地判断闪络，并做出最佳的处理，闪络处理上采取了下降幅度小，回升速度快，不封锁可控硅的方法，能向电场提供最大的有效电晕功率。

4.可供用户选择十种运行模式。“火花跟踪”、“间歇供电”、“阶段控制”、“峰值跟踪”、“无火花”、“浊度控制”、“短路运行”、“备用方式”、“无保护”或“联网工作”的其中一种运行模式，储存该状态并按此状态运行，从而解决了“火花跟踪”这难题。

5.在微机控制单元中采用双CPU结构，使现场反馈信号有充足的处理时间，响应时间有明显的缩短，解决了主操作不掉的问题。

以上这些性能正好能够解决需要改造的现实问题。

故我们对电捕高压操作盘进行了更新，此次更新难度较大，现场可变因素也较多，需要做好充分的技术改造准备：

1.重新制作操作柜的底座。

2.原电缆线不够长，加长电缆线制作中间接头。

3.操作室安装改造仪表箱，观察仪表显示数据。

4.自行制作电缆信号桥架，铺设信号电缆。

5.重新制作软连接线的接线鼻，并增大软连接线及接线鼻的容量。

此次更新中，在不停产的情况下，由于我们做了充分的技术准备，首先更新备用高压操作盘2台，更新后的新操作盘调试正常后，短时间内投入使用，我们又对剩余的2台高压操作盘进行了更新，作为备用操作盘，保证了煤气的正常净化。

我们还针对操作工要观察电流表、电压表还需到高压配电盘室去观察的问题，又把电流表、电压表从高压配电盘室引到了操作室，这样既方便了操作工随时观察电流、电压变化，又减轻了操作的劳动强度，同时还避免了不必要的安全隐患。

此次技改专业性强，通过对电捕操作系统的改造，电捕操作系统运行稳定，闪络及火花实现了跟踪，如有闪络、火花现象发生可及时发现，及时处理，方便了日常操作。经过半年多的生产实践，改造后的电捕操作系统运行良好，煤气净化状况也十分理想，穿墙瓷套及加热管没有再发生损坏现象，也没发生放炮、着火现象，延长了操作系统设备的使用寿命，减轻了工人的劳动强度和工作压力，节约了大量的设备费用和维修费用，保证了安全生产及输送合格的煤气。

[1]《同煤集团煤气厂制气车间安全操作规程》.