轉(zhuǎn)爐煤氣干法電除塵器陽極板振打加速度測試分析

劉國華 梁 廣

(1:重慶賽迪冶煉裝備系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心有限公司 重慶401122;2:國家鋼鐵冶煉裝備系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心 重慶400013)

1 前言

良好的靜電除塵器應(yīng)當(dāng)能夠從電極上除掉積存的灰塵，這對于維持除塵工藝的最佳電氣條件也是必要的，因此，粉塵在振打錘的作用下落入殼體底部并及時排出，是保證電除塵器有效工作的重要條件。振打錘應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼翊蛄?，過小不足以使沉淀的粉塵脫落;過大會引起電極系統(tǒng)變形和疲勞破壞，還會造成粉塵的二次揚(yáng)塵，甚至改變電極間距，破壞正常的除塵過程，一般來說，對振打裝置的基本要求是:

(1)能使電極獲得足夠大的加速度，在整排收塵板及整排放電極框架上的加速度都能得到充分的傳遞。既能使粘附在電極上的粉塵脫落，又不致使過多的粉塵重新卷入氣流。

(2)能夠按照粉塵的類型和濃度不同，對各電場的振打強(qiáng)度、振打時間、振打周期等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

(3)工作可靠簡單。

國內(nèi)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐煤氣電除塵器實(shí)際基本上是由國外的圖紙轉(zhuǎn)化而來，對于電除塵器陽極板設(shè)計(jì)選型、振打過程中陽極板振打加速度值的分布規(guī)律缺少必要的認(rèn)識，導(dǎo)致振打裝置在改進(jìn)設(shè)計(jì)中無法進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而影響電除塵器除塵效率的提高。

2 粉塵剝落最小加速度的計(jì)算及評價標(biāo)準(zhǔn)

僅用加速度的大小來衡量振打效果的優(yōu)劣是不科學(xué)的，對于高比電阻粉塵用大的振打加速度并不合適，過大的振打加速度容易使鎚擊系統(tǒng)和電極系統(tǒng)疲勞破壞，因此較好的振打裝置在振打加速度方面取決于兩個方面，一是極板上最小的振動加速度大于粉塵剝落所需加速度值，二是極板的振動加速度偏差值相對較小。一般來說，對電除塵器陽極板表面振打加速度的評價標(biāo)準(zhǔn)有兩個指標(biāo):

1)達(dá)到最小加速度值。根據(jù)現(xiàn)有除塵器投產(chǎn)使用的情況來看，實(shí)際生產(chǎn)中加速度值為150g即可滿足除塵要求。

2)整組陽極板上振打加速度分布均勻性，以相對均方差σr=σ/ar來衡量，其中σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差，ai為試驗(yàn)工況下的測點(diǎn)加速度(9.8m/s2)，ar為整組陽極板的平均加速度。σr≤0.30時，認(rèn)為整組陽極板振打加速度分布良好;當(dāng) σr≤0.40時，認(rèn)為整組陽極板振打加速度分布均勻。

圖1 振打裝置示意圖

3 試驗(yàn)方案(表1)設(shè)計(jì)

圖1為振打裝置示意圖。為保證試驗(yàn)客觀合理，試驗(yàn)采用工程中常用規(guī)格的兩種規(guī)格的極板，魯奇ZT24型及奧鋼聯(lián)C220型板作為實(shí)驗(yàn)對象，這兩款極板均有強(qiáng)度、剛度高，不宜扭曲的特點(diǎn)，ZT24型極板尺寸較大，同樣長度的由10塊ZT24型板構(gòu)成的陽極板需要22塊C220型板組裝完成，兩種規(guī)格的極板均通過振打桿完成振打力的傳遞，都可實(shí)現(xiàn)兩端振打。整個振打試驗(yàn)臺搭建如圖2所示，陽極板懸掛在由6根H型鋼搭成的架子上，通過型鋼上的滑槽(圖3)，調(diào)節(jié)振打錘的高度，可以根據(jù)振打桿位置(圖4)的變化而變化。

表1 振打試驗(yàn)方案

圖2 槽型板振打試驗(yàn)臺

圖3 槽型板結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 振打桿振打位置示意圖

為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，陽極板懸掛系統(tǒng)的每塊極板上布置6～8個測點(diǎn)，在極板的最下部與最上端(沖擊加速度較大處)各布置一個測點(diǎn)，其余幾個測點(diǎn)等距離分布。每個測點(diǎn)均采集兩個方向上的數(shù)據(jù):垂直板面的法向Z、沿極板分布的切向X(即沿振打力方向)。

4 傳感器布置及數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置

由于振打測試的加速度值較大，配合振打測試點(diǎn)的位置，選用不同量程的振打加速度傳感器進(jìn)行測量，這里選用3組0～500g加速度值的傳感器和3組0～1000g加速度值的傳感器進(jìn)行在線測量。

表2 采樣參數(shù)表

表2為采樣參數(shù)表。

5 數(shù)據(jù)分析及后處理

數(shù)據(jù)采集后，會對兩塊板采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，主要進(jìn)行以下幾個方面的數(shù)據(jù)處理:①振打加速度的平均值。計(jì)算每個測點(diǎn)3次觸發(fā)采集獲得的加速度最大值，并在剔除異常數(shù)據(jù)后進(jìn)行平均，作為該測點(diǎn)的加速度最大值。②每塊陽極板的加速度分布標(biāo)準(zhǔn)偏差。③陽極板加速度值的等值線圖。通過繪制等值線圖，可以清楚地了解加速度值的分布與極板位置的關(guān)系，對于提高極板清灰效率有很好的借鑒意義。

影響清灰效率的主要參數(shù)是陽極板法向加速度值，因此，下列各圖中列出的數(shù)值為法向加速度。

圖5 C220陽極板位置與單塊板振打加速度均值關(guān)系圖

圖6 C220陽極板位置與單塊板振打加速度標(biāo)準(zhǔn)偏差關(guān)系圖

從圖7可以看出，C220極板振打桿處于位置3時，振打加速度均值隨位置變化衰減速度最快，振打桿處于位置2時，相對均方差最小。

圖7 C220陽極板位置與單塊板振打加速度相對均方差關(guān)系圖

圖9 ZT24陽極板位置與單塊板振打加速度標(biāo)準(zhǔn)偏差關(guān)系圖

圖10 ZT24陽極板位置與單塊板振打加速度相對均方差關(guān)系圖

ZT24陽極板的振打加速度均值、振打加速度標(biāo)準(zhǔn)偏差、振打加速度相對均方差的規(guī)律與C220陽極板規(guī)律相似，但絕對值相比較小。

6 結(jié)論

對于C220陽極板或ZT24陽極板而言，位置3能獲得更高的振打加速度值，而相鄰板塊振打加速度值也相差較大，部分板塊C220陽極板相對均方差值大于0.4，判定為振打加速度分布不均勻。

相對C220陽極板，ZT24陽極板的振打力傳遞效果更好，振打加速度值分布也更均勻。

粉塵附著力較大，需要較大的振打加速度來清灰，可采用C220陽極板，并采用兩端振打的方式進(jìn)行清灰，效果最佳。

粉塵附著力不大，可采用ZT24陽極板、單面振打、能實(shí)現(xiàn)清灰最小加速度值的振打力進(jìn)行清灰，該方案可降低振打力，提高振打裝置的使用壽命。

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