火焰清理機(jī)電除塵故障分析與改進(jìn)

錢建宏

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇江陰 214400）

0 引言

某軋鋼大棒線火焰清理機(jī)電除塵1 臺(tái)，負(fù)責(zé)火焰清理過(guò)程中煙氣除塵。其特點(diǎn)是除塵效率高（煙氣含塵濃度＜3000 mg/Nm3、煙氣排放濃度＜50 mg/Nm3、平均粒徑＜0.1 μm）、耗電小、處理風(fēng)量大、回水經(jīng)水處理不造成二次污染等特點(diǎn)。電除塵器操作的自動(dòng)化程度高，自動(dòng)完成極板、極線的沖洗清污等功能，但是除塵器通常要求較高的制造安裝精度，否則無(wú)法保證其高效運(yùn)行。分廠2005 年投用的電除塵器，在改造前存在故障頻發(fā)，除塵性能明顯下降的現(xiàn)象。

1 電除塵器工作原理

從火焰清理機(jī)產(chǎn)塵點(diǎn)收集的含塵煙氣，通過(guò)單進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入濕式電除塵器電場(chǎng)。為使氣流分布均勻，有效地利用電場(chǎng)空間，在進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置二層氣流分布板并設(shè)置煙氣調(diào)質(zhì)用的氣水霧化噴嘴。間隔布置的陰陽(yáng)極排組成煙氣通道。額定直流輸出電壓72 kV 的高壓電源連接于陰極（電暈極），陽(yáng)極（集塵極）可靠接地。在陰、陽(yáng)極之間形成的強(qiáng)電場(chǎng)使煙氣電離，并使塵粒荷電，在電場(chǎng)力的作用下，絕大部分塵粒被捕集在陽(yáng)極板上，極少部分塵粒被捕集在陰極線上（圖1）。陽(yáng)極板上部的水膜噴嘴向陽(yáng)極板噴水，使陽(yáng)極板表面形成不斷向下流動(dòng)的水膜，以達(dá)到清除陽(yáng)極板上灰塵的目的。在每個(gè)收塵室電極板水膜噴水管的上部，設(shè)有沖洗噴嘴，用來(lái)清洗陰極線并進(jìn)一步清除陽(yáng)極板上灰塵。凈化后的煙氣經(jīng)過(guò)出風(fēng)口槽形板的再次捕集、脫水進(jìn)入風(fēng)機(jī)，然后通過(guò)煙囪排入大氣。極板上流下來(lái)的含塵污水經(jīng)過(guò)灰斗口流出由水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理。

陰極吊掛絕緣采用絕緣瓷套筒，為防止其積灰、結(jié)露而擊穿，設(shè)置曖風(fēng)吹掃系統(tǒng)和必要的溫度檢測(cè)。水系統(tǒng)、氣系統(tǒng)的控制根據(jù)火焰清理機(jī)的實(shí)際工況由PLC 自動(dòng)完成。電除塵工作原理圖（圖2）。

圖1 電除塵器電場(chǎng)原理

圖2 電除塵器原理

2 故障分析

（1）進(jìn)出口吸煙通道故障：通道部分破損導(dǎo)致吸煙效果差。

（2）極線故障：陰極故障主要表現(xiàn)在陰極大小框架彎曲變形，連接線斷裂，極線包灰肥大等。框架變形是由于安裝不當(dāng)或氣體爆炸所致。這樣使陰極間距縮小，放電特性劣化，收塵效率降低。斷線原因大部分由于極線本體剛度與強(qiáng)度不夠，與框架連接方式不當(dāng)（如掛鉤、夾板等）或螺栓松動(dòng)脫落，亦有來(lái)自于煙氣腐蝕所致。極線肥大包灰通常由于沖洗噴嘴損壞引起，或因氣體溫度過(guò)低、煙塵黏結(jié)、開停機(jī)頻繁所致。

（3）極板吸塵效果差故障：吸塵效果差故障主要由煙氣中部分粉塵并未完全濕潤(rùn)，粉塵無(wú)法形成帶電荷粉塵吸附到極板上，排放的空氣中還含有大量的粉塵。

（4）回水堵塞故障：回水管道沉積堵塞，除塵箱體積水導(dǎo)致無(wú)法形成電場(chǎng)。

3 改進(jìn)措施

基于上述故障分析，結(jié)合有關(guān)專業(yè)生產(chǎn)廠家先進(jìn)的成熟技術(shù)，對(duì)電除塵器采取如下措施。

（1）針對(duì)進(jìn)出口煙道故障，氣流分布均勻與否是影響除塵效率的重要因素之一。當(dāng)進(jìn)入電場(chǎng)的氣流速度相差太大，可使電場(chǎng)負(fù)荷極為不均，電場(chǎng)的有效利用率下降，導(dǎo)致實(shí)際除塵效率降低。設(shè)備同時(shí)設(shè)有二層氣流分布板，采用多孔板，通過(guò)氣流分布試驗(yàn)，可以有效地調(diào)整、改善氣流分布狀況。

（2）機(jī)械火焰清理機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的含塵氣體雖然濃度不大，但含濕量飽和使粉塵具有相當(dāng)?shù)恼掣叫?，現(xiàn)有濕式電除塵器的陰極線多為方型或半月牙形截面，且無(wú)芒剌，所以時(shí)間一長(zhǎng)在極線表面就會(huì)附著一層塵埃，嚴(yán)重者產(chǎn)生結(jié)垢，影響放電強(qiáng)度和放電均勻性，再加上極板形式的限制不利于水膜形成，影響清灰效果。這樣長(zhǎng)期運(yùn)行使除塵器效率下降。改進(jìn)后的極配具有以下特點(diǎn)：①極板采用寬平板，極線采用小魚骨狀芒剌線，極距為360 mm；②這種極配電場(chǎng)電暈性能優(yōu)越，由于采用芒刺尖端放電，長(zhǎng)期運(yùn)行極線放電強(qiáng)度大，避免現(xiàn)有除塵器的陰極線因長(zhǎng)期運(yùn)行附著粉塵而降低放電強(qiáng)度影響除塵效率的情況；③寬平板和這種特殊極線有利于水膜的形成，清灰效果明顯。

（3）針對(duì)吸塵效果差采取以下措施，進(jìn)口處新增加增濕裝置，該增濕裝置采用；水、氣兩介質(zhì)噴嘴，噴出的水呈霧狀，其彌散度高，大大增加與粉塵的接觸，使粉塵能夠充分濕潤(rùn)。再加上噴嘴整體優(yōu)化布置，水量分布均勻，煙氣調(diào)質(zhì)效果明顯，從而提高收塵效率。出口處設(shè)置槽形板和除霧裝置作為強(qiáng)化電除塵器除塵性能的一種措施，對(duì)氣流均布起到一定的作用，他兼有陽(yáng)極板的作用，對(duì)濕式電除塵器來(lái)說(shuō)還可以起到煙氣脫水的效果。改造除塵器設(shè)置兩層對(duì)置槽形板和一層除霧裝置。

（4）針對(duì)回水堵塞故障，現(xiàn)將回水管改成分段式，使用法蘭連接，利用定修期間對(duì)其進(jìn)行定期清理。

4 結(jié)束語(yǔ)

此次改進(jìn)查閱大量相關(guān)資料和借鑒許多成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，改造中全面融合同類型除塵器先進(jìn)技術(shù)，使除塵效率明顯提高，降低電耗、水耗，改善了生產(chǎn)環(huán)境，減少設(shè)備維護(hù)量。經(jīng)過(guò)有關(guān)環(huán)保部門檢測(cè)，排放濃度達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。