火焰清理机电除尘故障分析与改进

2020-01-03钱建宏

设备管理与维修 2019年24期

钱建宏

（江阴兴澄特种钢铁有限公司，江苏江阴 214400）

0 引言

某轧钢大棒线火焰清理机电除尘1 台，负责火焰清理过程中烟气除尘。其特点是除尘效率高（烟气含尘浓度＜3000 mg/Nm3、烟气排放浓度＜50 mg/Nm3、平均粒径＜0.1 μm）、耗电小、处理风量大、回水经水处理不造成二次污染等特点。电除尘器操作的自动化程度高，自动完成极板、极线的冲洗清污等功能，但是除尘器通常要求较高的制造安装精度，否则无法保证其高效运行。分厂2005 年投用的电除尘器，在改造前存在故障频发，除尘性能明显下降的现象。

1 电除尘器工作原理

从火焰清理机产尘点收集的含尘烟气，通过单进风口进入湿式电除尘器电场。为使气流分布均匀，有效地利用电场空间，在进风口处设置二层气流分布板并设置烟气调质用的气水雾化喷嘴。间隔布置的阴阳极排组成烟气通道。额定直流输出电压72 kV 的高压电源连接于阴极（电晕极），阳极（集尘极）可靠接地。在阴、阳极之间形成的强电场使烟气电离，并使尘粒荷电，在电场力的作用下，绝大部分尘粒被捕集在阳极板上，极少部分尘粒被捕集在阴极线上（图1）。阳极板上部的水膜喷嘴向阳极板喷水，使阳极板表面形成不断向下流动的水膜，以达到清除阳极板上灰尘的目的。在每个收尘室电极板水膜喷水管的上部，设有冲洗喷嘴，用来清洗阴极线并进一步清除阳极板上灰尘。净化后的烟气经过出风口槽形板的再次捕集、脱水进入风机，然后通过烟囱排入大气。极板上流下来的含尘污水经过灰斗口流出由水处理系统统一处理。

阴极吊挂绝缘采用绝缘瓷套筒，为防止其积灰、结露而击穿，设置暧风吹扫系统和必要的温度检测。水系统、气系统的控制根据火焰清理机的实际工况由PLC 自动完成。电除尘工作原理图（图2）。

图1 电除尘器电场原理

图2 电除尘器原理

2 故障分析

（1）进出口吸烟通道故障：通道部分破损导致吸烟效果差。

（2）极线故障：阴极故障主要表现在阴极大小框架弯曲变形，连接线断裂，极线包灰肥大等。框架变形是由于安装不当或气体爆炸所致。这样使阴极间距缩小，放电特性劣化，收尘效率降低。断线原因大部分由于极线本体刚度与强度不够，与框架连接方式不当（如挂钩、夹板等）或螺栓松动脱落，亦有来自于烟气腐蚀所致。极线肥大包灰通常由于冲洗喷嘴损坏引起，或因气体温度过低、烟尘黏结、开停机频繁所致。

（3）极板吸尘效果差故障：吸尘效果差故障主要由烟气中部分粉尘并未完全湿润，粉尘无法形成带电荷粉尘吸附到极板上，排放的空气中还含有大量的粉尘。

（4）回水堵塞故障：回水管道沉积堵塞，除尘箱体积水导致无法形成电场。

3 改进措施

基于上述故障分析，结合有关专业生产厂家先进的成熟技术，对电除尘器采取如下措施。

（1）针对进出口烟道故障，气流分布均匀与否是影响除尘效率的重要因素之一。当进入电场的气流速度相差太大，可使电场负荷极为不均，电场的有效利用率下降，导致实际除尘效率降低。设备同时设有二层气流分布板，采用多孔板，通过气流分布试验，可以有效地调整、改善气流分布状况。

（2）机械火焰清理机工作时产生的含尘气体虽然浓度不大，但含湿量饱和使粉尘具有相当的粘附性，现有湿式电除尘器的阴极线多为方型或半月牙形截面，且无芒剌，所以时间一长在极线表面就会附着一层尘埃，严重者产生结垢，影响放电强度和放电均匀性，再加上极板形式的限制不利于水膜形成，影响清灰效果。这样长期运行使除尘器效率下降。改进后的极配具有以下特点：①极板采用宽平板，极线采用小鱼骨状芒剌线，极距为360 mm；②这种极配电场电晕性能优越，由于采用芒刺尖端放电，长期运行极线放电强度大，避免现有除尘器的阴极线因长期运行附着粉尘而降低放电强度影响除尘效率的情况；③宽平板和这种特殊极线有利于水膜的形成，清灰效果明显。

（3）针对吸尘效果差采取以下措施，进口处新增加增湿装置，该增湿装置采用；水、气两介质喷嘴，喷出的水呈雾状，其弥散度高，大大增加与粉尘的接触，使粉尘能够充分湿润。再加上喷嘴整体优化布置，水量分布均匀，烟气调质效果明显，从而提高收尘效率。出口处设置槽形板和除雾装置作为强化电除尘器除尘性能的一种措施，对气流均布起到一定的作用，他兼有阳极板的作用，对湿式电除尘器来说还可以起到烟气脱水的效果。改造除尘器设置两层对置槽形板和一层除雾装置。

（4）针对回水堵塞故障，现将回水管改成分段式，使用法兰连接，利用定修期间对其进行定期清理。