烧结机头电除尘器改造实践

杨忠祥，吕 铁，宋海峰，王雪雪

（1中海油节能环保服务有限公司 天津 300000）

（2中海石油天野化工有限责任公司 内蒙古 呼和浩特 010000）

（3天津海赛纳米材料有限公司 天津 300000）

1 引言

近年来，随着京津冀地区雾霾天气频繁发生，各级环保部门对污染源排放提出了更高要求，而企业烧结机电除尘器大多是按照国家《工业炉窑大气排放标准》（GB9078-1996）二级标准设计的，除尘后排放的烟（粉）尘排放浓度达不到《钢铁烧结、球团工艺大气污染物排放标准》特别排放限值40mg/m3的要求，尤其是烧结机头烟尘比电阻比较高，易发生反电晕现象，使除尘效率下降，很难达标。为了满足各级环保部门对烧结工艺除尘的要求，需对烧结机头电除尘器进行改造。由于整个钢铁生产各工序相互制约，而烧结机头电除尘改造必须在烧结机停机状态下进行，因此要求必须在较短时间内完成烧结机头电除尘系统改造，并且达到排尘浓度40mg/m3以下。

2 烧结机头电除尘改造前的状况

烧结机机头配置了320m2双室四电场电除尘器。由于烧结机所在位置场地狭窄，电除尘器进、出风口管道布置不合理，进风口及出风口管道设计不对称，呈F型布置，即靠近烧结机头烟道的分支管道由于阻力较小，流入的烟气量较大；远离烧结机头烟道的一分支管道由于阻力较大，流入的烟气量较小，影响除尘效率，除尘后烟尘排放浓度达不到原设50mg/m3以下要求。为了准确掌握烧结机头电除尘器的烟尘排放状况，改造前对烧结机头电除尘器改造前的排放状况进行了现场监测，监测结果见表1。

表1

烧结机头电除尘器主要设计参数见表2。

表2

烧结机头电除尘器改造前电场运行电压、电流情况见表3。

表3

3 烧结机头电除尘改造前存在的主要问题

3.1 除尘器进、出风口气流分布板设置不合理，造成气流分布不均匀。

3.2 除尘器本体运行多年除尘器内部极板、极线有一定量变形和损坏。

3.3 极板积灰比较严重，灰斗除尘灰板结，排灰困难。

4 改造方案的选择

针对目前烧结机头电除尘器存在的问题，经过考察、论证认为，要使除尘后排放的烟尘浓度稳定达到40mg/m3以下，必须对电除尘器进风管道气流分配不均匀问题进行改造，使其分配均匀。目前电除尘器改造方案主要有两种：

（1）将第四电场改造为旋转极板电场，并对第一至第三电场的极板、极线进行调整。

（2）将第一至第四电场的极板、极线进行垂直度进行调整，对清灰系统进行改造，增加声波辅助清灰装置、电场预荷电装置，并将第三、第四电场的供电电源由原来的单相直流高压供电改为三相高压脉冲供电方式。

由于第一种改造方案的工程量较大，需要停机时间比较长，停机时间约需30天以上，不能满足生产要求。经考察、反复论证认为采用第二种改造方案，具有投资少、停机时间短、节电效果好、除尘效率高的特点，能够达到环保要求。

5 改造的主要内容

5.1 电除尘器部分电源改造

采用韩国浦项制铁集团POSCOICT公司的高压脉冲供电及控制系统，将电除尘器的第三、第四电场单相可控硅高压整流电源更换为三相高压脉冲供电电源，第一、第二电场原单相可控硅高压整流电源不变。

5.2 除尘器本体及管道改造

5.2.1 除尘器本体改造主要内容

（1）更换阳极顶部辅助振打系统的振打锤，增加锤的重量，提高振打力。

（2）增设声波淸灰器：电除尘器顶部16台（每电场4台），电除尘器侧部12台（每相邻电场间2台），灰斗16台（每个灰斗1台）。

（3）调整极线的直线度，检查、更换缺损电场极线。

（4）调整阳极板平面度，清除阳极板附着粉尘层。（5）调整极间距。

（6）增加预荷电装置，布置在第一电场进口端大框架上，使粉尘提前荷电。

5.2.2 除尘管道改造。拆除原电除尘器进、出风口烟道，增加进、出风口气流分配风箱，使气流均匀分配。

6 改造后的电场供电情况及除尘效果

6.1 改造后的电场供电情况

6.1.1 电除尘系统改造完成后，第一、第二电场的供电情况明显改善，输出功率明显增大。

6.1.2 将第三、第四电场更换为高压脉冲电源后，第三、第四电场的输出功率减小，但除尘效率有大幅度提高，投入运行3个月后，监测情况见表4。

表4 烧结机头除尘供电情况及在线监测结果

6.1.3 经初步测算，采用高压脉冲电源供电与采用单相直流高压电源供电相比每天节电2900kwh,节电率在60%以上。

6.2 除尘改造后进行了监测，结果见表5。

表5 电除尘器改造后监测结果

本次烧结机头电除尘器电源改造将电除尘器第三、第四电场的高压电源改为三相高压脉冲电源，其它电源不变的情况下进行了试验，试验结果显示：

（1）停用第三电场时的除尘效果明显比停用第二电场的除尘效果差，说明三相高压脉冲电源的除尘效果明显优于单相高压供电电源的除尘效果。

（2）停用第四电场时，除尘后排放的烟尘浓度严重超标，所以只进行了暂短试验。

7 结语

烧结机头电除尘器经过6天的停机改造投入运行后，烟尘排放浓度由原来的97.3mg/Nm3下降到35.8mg/Nm3，年节电约101.5万kwh，按电费0.5元/kwh计算，年节电费用50.75万元，具有良好的环境效益和经济效益，对其它烧结机头电除尘器的改造有指导作用，对推动钢铁企业烧结机头电除尘器改造有良好的示范作用。