电除尘器在石灰工序中的应用改造

2021-06-18邱国亮袁延宗

纯碱工业 2021年3期

邱国亮，袁延宗，赵亮

(山东海化股份有限公司纯碱厂，山东潍坊 262737)

目前，国内纯碱行业窑气除尘中静电除尘大多采用圆管式，蜂窝式采用较少，我厂大胆采用了蜂窝状高压静电湿法除尘技术，电器上采用室外式高压硅整流变压器，阴阳极系统采用2205双相不锈钢，电除尘控制系统采用电流极限调节，有效的降低了窑气粉尘含量，减少了维修频次。

1 项目背景

我公司纯碱厂目前新老线石灰窑窑气从石灰窑顶部出气管至压缩机入口除尘净化采用旋风分离器+泡沫洗涤塔+电除尘的组合形式，长期以来，因老线电除尘设计能力不能满足生产负荷要求，致使进入压缩机的窑气含尘量偏高，存在窑气净化效率差，净化后气体含尘超标及维修率高等问题。

2 改造技术方案

提高除尘器的除尘效率，关键因素是要将电除尘器阴阳极的电晕放电方式合理调整，尤其是阴极线结构型式，结构合理的阴极线既可以做到良好的电晕放电，又可以将积存在其上的粉尘容易清理掉，提高电除尘器使用寿命，降低维护频率，需要合理选择除尘器极板、极线材质。

本次改造，在电除尘基础利旧的前提下，将从设备结构改造和电气更新改造两方面进行，使电除尘器截面积增大、处理气量增多、延长烟气在设备停留时间、降低气速，以达到提高净化效率目的。

2.1 设备方案

蜂窝状高压静电湿法除尘技术选用规格型号3200×12000×10 mm电除尘器，选用规格型号GGAJ02E2-0.4A/72KV-W的变压器，供水设备、管路，进、出气管道及切换阀等利旧，电除尘器内部结构采用蜂窝式，提升电除尘器的除尘效率，同时对腐蚀严重的塔体进行更换。

2.1.1 阳极改造

原有电除尘阳极管为φ260×4600的碳钢管，钢管底部易造成灰尘堆积，腐蚀严重且钢管与钢管之间存在很大缝隙，为充分利用空间，增大电除尘有效利用截面积，本次改造结合电除尘实际运行情况，将原有阳极管全部更换为边长210 mm的正六边形结构，即“蜂窝式”结构，这也是蜂窝状高压静电湿法除尘技术的关键，烟气流通横断面积6.1 m2，共计55根管，可以看出，改造后的电除尘器阳极结构，较原电除尘器85根管的实际流通面积4.35 m2有较大提高，流通面积增大，可降低烟气速，延长烟气在电场内有效停留时间，也有利于降低阻力。

图1 蜂窝状高压静电湿法除尘阳极板示意图

2.1.2 阴极改造

原有电极丝为φ2圆线，圆线有利于清理积灰，但不利于电晕放电，本此阴极线结构结合制作厂家的试验数据进行了改造，该结构形式既有利于电晕放电又利于清理(冲洗)积存的粉尘，采用锯齿状芒刺线，利用尖端放电来增强电离能力，同时利用形状的变化形成更良好的非均匀电场和扩大电离区，有效地提高了湿式电除尘器的能力。

芒刺线材质为2205双相不锈钢，具有优良的耐腐蚀性能，且具有以下有益特性：芒刺线有特制的芒刺易放电，在正常情况下，芒刺的电晕极线比其它形(如星形、圆形、六角形、双刀刃形)电晕线的电晕电流大2倍以上，起晕电压比其它各种形式的电晕线都低，因此在同样条件下使用锯齿状芒刺线的除尘效率高并且节能。

图2 锯齿状阴极线

2.1.3 气体分布板

原电除尘气体分布板有444个φ50的孔，本次改造根据实际生产气量设计为464个φ50，增大了628 cm2，气体流速降低到0.9 m/s左右。

2.1.4 电场调整

将所有阴极线处于阳极管中心位置，调整时松开下部阴极框架与阴极线之间的螺栓，通过移动螺栓在长孔中的位置和移动小铁板位置调整阴极线；下部阴极框架的固定依靠3根阴极线吊柱，调整该3根阴极线下部螺栓的高低，可随时整体调整所有阴极线位置。

2.2 电气方案

目前除尘器配套的高压硅整流电源为户内式，安装在专有房间内，除尘器与硅整流器之间需用高压电缆将其连接，因高压电缆易坏且为非标，结合除尘器厂家选用的硅整流器整流能力与现有装置整流能力一致，只更换与原型号一致的硅整流器，并将现有变压器更换为户外式安装至除尘器顶部，以节省硅整流器与除尘器绝缘箱之间的高压电缆。

3 运行管理

1)敷设保温前对本体冲水做严密性检查；

2)检查同极距和异极距；

3)检查电除尘器内部各零件有无尖角、毛刺、特别对集尘极及放电极框架，发现尖角、毛刺应立即消除；

4)检查入空门，入空门应开、关灵活、密封性好，有可靠的接地；

5)检查蒸汽加热管道、热风管道及水冲洗管道的阀门和管接头，应密封良好，开、关灵活；

6)逐一检査电除尘器各电场外売、低压配电装置外壳、控制柜外壳、高压隔离开关接地端及各电机外壳等,上述设备外壳必须可靠接地；

7)箱体密封良好,无渗漏油现象,油位正常。

4 投入后效果及效益分析

山东海化股份有限公司纯碱厂石灰工序老线7台电除尘自投用以来至今运行正常，未发生维修，年节约大修费用约62万元，日常维修费用32万元，合计94万元。电除尘出口粉尘含量由原先的20 mg/Nm3降低为12 mg/Nm3左右；压缩机转速提高，气量增大，故障率减少，压缩机表面麻点腐蚀减少，管道侵蚀结疤减少。每年节省电器维修费用约8万元，日常维护费用为2万元。