提高烧结机头电除尘器收尘效果的方法及应用

孟令国

(马钢股份有限公司炼铁总厂 安徽马鞍山 243000)

安徽马钢炼铁总厂现有1号300 m2烧结机机头电除尘器属于沉降室+电场电除尘结构形式，受烧结工艺的变化及除尘设备使用年限较长，除尘效果不佳，现电除尘器出口实际烟尘排放在浓度达200 mg/Nm3以上；随着国家环保法的实施，对环保的要求越来越严格，对烧结机头除尘器烟尘的治理改造势在必行,通过反复考察,最终选择高效电源加本体静电滤槽改造方案。

1 提效改造性能保证值

1、在电除尘器入口粉尘浓度≤4 g/Nm3，保证电除尘器出口粉尘浓度≤50 mg/Nm3，力争≤40 mg/Nm3。

2、烟气系统新增加阻力≤50 Pa；改造后电除尘器所有电场的空载升压二次电压不小于100 KV。

3、电除尘器本体新增加总漏风率：≤0.2%；新增主体设备运行寿命：≥15年。

2 烧结机头烟尘特点及除尘现状

1、烧结机头部除尘器有微细粉尘颗粒小、比重轻、比表面积及漂浮能力大，烟气粉尘量、温度、负压、比电阻高较高，烟尘粉尘成分较复杂、腐蚀性、粘性强等诸多不利收尘的特点，直接影响到电除尘器的高效运行。

2、常见故障：电除尘器本体漏风、漏雨及振打清灰系统年久失修，局部灰斗存在挡风板变形、焊缝脱落、下灰不畅， 局部保温层及加热损坏等问题。

3 执行标准

1、电除尘器：JB/T5910-1997；

2、钢结构焊接标准：JB5911-91；

3、阴极线：JB/T5913-1997；

4、阳极板JB/T5906-1997。

4 施工技术方案

1、对原有电除尘电源、本体设备系统进行改造，采用新式临界(微)脉冲电源及静电滤槽改造各电场结构，提高电场强度、自由电子密度及收尘效率。

2、将内部电场的阴极线改造成芒刺放电极线，对框架进行小幅改造，提高放电效果；对除尘器本体其它辅助系统进行维修及消缺。

3、临界脉冲(脉动)电源在处理同一尘源时，比工频电源减排70%以上，同时节能30～80%；比高频和三相电源减排40%以上，同时节能30～80%；比国产“中压宽幅脉冲”电源减排30%以上，同时节能20%以上；比原装进口“大脉冲”电源减排20%以上(实践值)。可使采用本电源的静电除尘器出口烟尘浓度确保在20 mg/Nm3以下并可实行10 mg/Nm3甚至更低目标的运行，同时大幅度消减PM2.5的排放。

5 采用静电滤槽提效改造各电场

1、应用静电过滤装置的特点，提高电除尘器收尘效果；采用特制的合金织成，具备耐温、耐磨、导电性好、透气性好以及清灰效果好。

2、高比电阻粉尘和低比电阻粉尘有个共同的特点：是游离在收尘板表面的粉尘随气流逃逸出电场的概率更大，因此导电滤能发挥更大的静电捕集和拦截过滤的优势。

3、占用电场之间宽度为300 mm-400 mm，(以不影响走到通行为原则)但其展开的长度约为1.3 m-1.4 m，可增加各电场的收尘面积约30%，有利收尘效率的提高。

4、最突出的优点是：不影响原电场的收尘效果，增加了拦截粉尘和过滤粉尘的功能，并强化了静电捕集的作用，这是大幅提高收尘效率的主要原因。

5、静电滤槽提效改造方案的实施

(1)静电滤槽安装布置方式：在各电场每排收尘板的出气端(末端)均增加静电滤槽收尘装置，上部吊挂加固的阳极挑梁上，下部与收尘板的底部振打连接杆相连。

(2)电场内部的改造内容如下：

1)改造阴极大框架：将阴极大框架改造成位移，消除阴极大框架及绝缘吊架与静电滤槽的干涉；

2)改造阴极小框架：改造阴极小框架的结构，已消除改造阴极小框架与静电滤槽的干涉，同时改造阴极小框架的芒刺放电极的安装固定方式；

3)改造系统振打系统：阳极振打系统会与增设静电滤槽的后端发生干涉，必须将该部分移位改造，一般可采取将振打系统移位到电场的前端或向后移位的二个改造方案，具体实施根据现场情况而定；

4)改造与静电滤槽干涉的内部结构，增设静电滤槽挑梁，静电滤槽的挑梁是增设在顶部阳极大挑梁的下部，同时起到加固阳极挑梁的作用，而且受力均匀，增加荷载小。

(3)静电滤槽收尘装置的安装：

1)揭开电除尘器壳体顶盖，采用汽车吊将组装高度与收尘板相当的滤槽收尘装置吊进各电场的后部。

2)将滤槽吊挂在顶部增设的挑梁上，下部与收尘极的下部增大连杆连接；对滤槽进行上部、中部及下部的限位，同时也起到对收尘板的限位作用，确保电场间距一致，有利电场的稳定高效运行。

6 绝缘系统改造

主要是将各绝缘件的爬电距离增加，以提高耐压等级，使高压供电运行在与600 mm同极距相适应的合理范围，电场电晕闭塞情况将会得到明显改善,收尘效率也会相应提高。

7 阴极线改造

拆除第一、二电场原有阴极星形线，利用并适当改造阴极小框架，采用二根芒刺放电极取代原有的一根星形阴极线，二根芒刺放电极分别安装在阴极小框架的二侧，可有效改善阴极电晕闭塞情况，有利收尘效率的提高。

8 电除尘器本体维修及消缺：

1、收尘极振打杆的改造，因振打机构需移位改造，所有收尘板底部振打杆需相应改造，以适应静电滤槽的安装。

2、改造阴极振打机构，将各电场的二层阴极振打机构保护性拆除，经改造及维修后，移位至电场的前端，远离静电滤槽，避免其再发生干涉。

3、灰斗气流挡板的改造，各电场增设静电滤槽后，须防止烟气从滤槽下部窜入后部电场，因此必须改造和增设灰斗气流挡板。

9 提效改造后电除尘器参数的变化(表1-表3)

表1 改造前后合生浓度变化

10 电除尘电源本体提效改造最终认定

从目前跟踪运行和检测结果来看，高效电源加静电虑槽改造效果基本达到公司要求提标改造的效果，烟道废气温度120-160度以内3个电场电源的电压、电流工作基本处于正常工作状态，烟囱观测也无明显粉尘；静电滤槽属免维护设备，在不增加运行电耗、运行维护费用的前提下，可有效降低烟尘排放浓度。

表2 改造前的烟尘浓度排放检测报告

表3临界脉冲电源+导电滤槽改造后的烟尘浓度检测报告

采用临界脉冲(脉动)电源及静电过滤技术，增加各电场收尘面积约30%，相当于增加约1个电场的收尘面积和增加二个电场的收尘效果；每个电场增加静电滤槽的阻力8-16 pa(积满灰尘时16pa)，提效改造增加阻力≤50 pa。