电捕焦油器在化工生产中的应用与改进

魏东方 翟玉铎 刘红霞

摘 要：介绍电捕焦油器的特点，及其在济钢化工厂生产系统中的应用现状，提出电捕焦油器电气部分高压整流设备以及绝缘箱存在的安全隐患、整改方法以及整改后的实际效果，并且总结电捕焦油器的日常点检维护方法，有效的提高电捕焦油器的安全性以及稳定性。对于同类的电捕焦油器的改造和维护工作，具有较强的针对性和实用性，对于类似的电捕焦油器也具有借鉴意义。

关键词：电捕焦油器；高压整流；绝缘装置；改造和维护；蜂窝式电捕焦油器

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2014）15-0190-01

1 电捕焦油器的现状

我厂采用的电捕焦油器为采用蜂窝式结构，结构紧凑，有效使用面积大，无电场空穴，煤气处理量大，电捕系统阻力小，沉淀极有效表面积大，除油效率高，适用于煤气处理量大、要求电捕后煤气中焦油含量低的场合。

电捕焦油器采用恒流高压直流电源，高压直流电在集电极（电晕丝负极）与沉淀极（蜂窝筒壁正极）之间形成不均匀分布的高压电场，煤气从底部侧面进入，并通过两块气体分布筛板均匀分布到各沉淀管中去。使煤气中的雾状焦油吸附负电荷，在电场的作用下向沉淀极移动，然后放电吸附于蜂窝筒壁面，利用重力流下，最后由电捕焦油器底部排出。煤气净化后从顶部煤气出口逸出。

电捕绝缘箱通入氮气密封，以保护绝缘子。为了防止蜂窝管积萘，配备有热氨水清扫系统，由上部喷洒，底部排出。

随着设备运行时间的增加，设备内部件老化及电控系统陈旧加重，电捕运行很不稳定，主要表现为：一是电捕效率偏低，对煤气中焦油的捕积效果较差；二是电捕瓷瓶及电晕丝易损坏，造成电捕频繁检修。由于电捕效率的降低造成煤气含油增高，并对下道工序的脱硫产生危害影响，硫泡沫产出率底，造成煤气质量不达标。

本文主要针对这些问题进行改进。对电捕整流室设备及电控系统进行改造更换，以提高电捕捕积效率，延长电捕运行周期，从而提高煤气质量，同时采用新技术降低电捕本体的能耗。

2 电捕焦油器电气部分及其存在问题

电捕焦油器绝缘装置，电捕焦油器测温装置：在绝缘装置瓷瓶箱部分设有测温点，并配备温度传感仪，可以在主控室上位机直接观察到电捕焦油器瓷瓶箱温度。

电捕焦油器其他电气功能：电捕焦油器还有自检装置、过电压保护、低电压保护、过氧保护等功能。

2.1 高压整流连锁装置

（1）高压整流连锁装置现状。

配电室电捕焦油器是高压整流设备，投入使用时，高压侧电压可达60KV，根据电气安全距离的要求，工作人员与其最小距离不应小于1米才可以保障安全。现场电捕高压整流室门口距离高压设备刚满足安全距离的要求，若有人员在整流设备工作时误入或接近整流室，都可能发生人身及设备安全事故，严重影响生产，甚至造成人员伤亡。

（2）改进措施。

根据股份鼓风机配电室电捕焦油器的特点，发现厂家设计存在隐患，容易造成人身伤害事故以及设备损坏，影响生产，制定整改计划；利用现有备件材料以及加工工具，使用防爆限位开关4只，结合对四台电捕器的四扇安全门进行改造，设计4套机关连锁装置；将改造后的夹带开关的常开接入电捕器控制柜内，分别与四台电捕焦油器的故障停机连锁点并联，增加4台电捕器的高压整流设备开关连锁。

（3）改进效果。

整改后的电捕焦油器，当高压整流设备安全门打开后，门上的连锁机关装置在安全门打开5cm的空隙时动作，防爆限位开关常开点闭合，安全门连锁装置跳闸信号形成通路进入电捕焦油器控制柜内的保护控制器，相应的高压设备会立刻连锁停机，及时保障人身及设备的安全。消除了设计缺陷，增强了设备的本质安全，极大地提高了电捕焦油器的安全性与可控性。

2.2 电捕焦油器绝缘装置

（1）电捕焦油器绝缘装置现状。

由于电捕焦油器为高电压低电流式设备，电压最高达6-7万伏，因此如何确保正负极的有效绝缘，避免短路是保证电捕焦油器安全稳定运行的关键。通用的做法是采用陶瓷立式顶撑绝缘子进行正负极绝缘，通过对保温箱持续加热至100摄氏度以上来干燥绝缘子，使其不会结露从而保持绝缘性，同时向绝缘子下部通入氮气来部分阻止杂质等的聚集。加热的方法通常采用蒸汽或者电加热的方式，使用蒸汽加热，没有专门的温度装置，无法很好的控制温度，这样就会出现绝缘箱加热温度无法控制，造成瓷瓶过热或是加热不够，无法保证瓷瓶的干燥，使得瓷瓶结垢的几率大大上升，使得绝缘下降造成瓷瓶破裂。瓷瓶体积偏小，爬电距离过短，耐压值偏低，在发生闪络时瓷瓶容易破损。并且

由于加热过程为连续性加热，因此产生大量的能源消耗，且使用蒸汽加热又会产生大量的废水，产生大量的能源消耗和较高的污水处理成本。

（2）改进措施。

针对上述情况，现改造一种无需加热式电捕绝缘保护装置，从而从根本上消除蒸汽、电力等能源的消耗，降低使用成本，并消除废水的产生。具体方式如下：

改进设计的电捕绝缘装置采用串联橡皮绝缘子的方式进行吊挂绝缘，绝缘子筒体设置观察孔，方便检查机清理；绝缘子上方设置调整轨道，方便进行吊架的对中调整。绝缘子下方连接拉杆，同时在绝缘子下方设置孔板，可有效阻断气体及杂质等进入绝缘子筒体内；在孔板下方管道出口处设置比管道口径大的挡板，同样阻挡气体及杂质进入绝缘子筒体内；在绝缘子筒内设置一氮气管道，进行筒体内部隔绝保护。

电捕开启时，首先打开氮气对筒体内进行空气置换，并保证筒体内微正压，然后打开煤气，开启电捕。如此靠两级隔板阻挡及氮气阻挡，保证绝缘筒体内环境洁净干燥，消除电捕绝缘子导电失效。

（3）改进效果。

电捕开启时，首先打开氮气对筒体内进行空气置换，并保证筒体内微正压，然后打开煤气，开启电捕。如此靠两级隔板阻挡及氮气阻挡，保证绝缘筒体内环境洁净干燥，消除电捕绝缘子导电失效。绝缘箱改造后便于检查及维护，一般情况下，一个周期后只对瓷瓶及筒体进行检查和清扫即可继续使用。彻底消除电捕焦油器使用中的蒸汽或电力等能源的消耗，大幅降低生产成本，减少污水排放；大幅延长设备的使用寿命；方便设备的检查维护，具有很好的推广价值和经济效益。

3 电捕焦油器其他维护注意事项

（1）定期清扫。

蜂窝式电捕焦油器运行一段时间后，会在蜂窝管内部，尤其是蜂窝管上端积淀萘结晶。电捕焦油器蜂窝管内积萘，不仅会降低煤气中焦油的搜集处理效率，而且会造成电场强度波动，甚至会引发电晕丝放电，造成电晕丝断裂，设备接地无法运行；因此，必须定期对蜂窝式电捕焦油器进行高温高压蒸汽清扫。

（2）保持输入电压平稳。

输入电压的波动是影响焦油的捕捉效率的关键因素，因此随时监控电捕焦油器的运行电压，使之符合电捕焦油器配套整流装置的设计运行要求，对提升焦油电捕器的搜集效率有较明显的作用。

（3）保证绝缘性能良好。

保证焦油电捕器绝缘装置密封用氮气的通入压力，定期清扫绝缘子使其保持清洁，定期对电缆绝缘阻值进行测试，发现异常及时处理处理，保证焦油电捕器本体及配套设备良好的绝缘性能。

（4）定期全面检查测试。

运行一定的周期后（一般规定三个月），需要对电捕焦油器的总体性能进行全面检查，以保证电捕焦油器始终工作在最佳的状态。

4 小结

从现场的生产运行情况与设备检修记录可以看出：电捕焦油器改造不仅有利于设备的安全稳定运行，实现设备本质安全，而且有利于提高化产系统产品的整体质量，提高化产品质量的控制水平，增加企业的环保贡献。同时，采用该电捕焦油器点检维护方法后，电捕焦油器的故障率大大减小，可以有效防止电晕放电击断电晕丝，延长电晕丝的寿命，增加设备的稳定系数。不仅降低设备的故障率，提高焦油的收集效率，而且减少了环境污染，经济效益十分可观。

总之，电捕焦油器在化工厂生产中的成功应用于改进，解决了电捕焦油器在焦化行业普遍存在的安全稳定问题，作为一项创新，具有较高的推广价值。