國產(chǎn)化電除霧器在生產(chǎn)中的改進(jìn)

胡慶保

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

國產(chǎn)化電除霧器在生產(chǎn)中的改進(jìn)

胡慶保

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

貴溪冶煉廠硫酸二系統(tǒng)凈化工序的電除霧器全部采用國產(chǎn)設(shè)備，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，國產(chǎn)設(shè)備也存在著一定的問題，簡(jiǎn)單介紹了電除霧器主要元件的工作原理，從材質(zhì)、電路等方面采取了適當(dāng)?shù)募几拇胧?，圓滿地解決了電除霧器運(yùn)行中存在的問題。

煙氣;電除霧器;本體及控制系統(tǒng);改造和完善

1 概述

江銅集團(tuán)貴溪冶煉廠30萬t銅硫系統(tǒng)的制酸項(xiàng)目，煙氣凈化裝置設(shè)計(jì)采用玻璃鋼電除霧器，它是以合成樹脂為粘合劑，以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以碳纖維制品為導(dǎo)電材料而制成的電除霧器。它具有導(dǎo)電性好、重量輕、耐腐蝕、阻燃性好、性能穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點(diǎn)。其一般采用露天安裝運(yùn)行，戶外式HL型恒流源控制柜物美價(jià)廉，操作控制簡(jiǎn)便，除霧效果進(jìn)一步改善［1］。

2 電除霧的工作原理

它是將低壓系統(tǒng)供給的380V交流電經(jīng)過控制系統(tǒng)的點(diǎn)弧回路及高壓發(fā)生器升壓變?yōu)?0－80KV的直流高壓電引入電除霧內(nèi)電暈極線上，使其產(chǎn)生電暈放電，維持一個(gè)足以使氣體電離的靜電場(chǎng)，把電極間部分氣體電離成正負(fù)離子、塵、霧等顆粒碰到離子而荷電，按照同性相斥異性相吸的原理，荷電后的塵、霧顆粒向電極性相反的電極移動(dòng)，正離子向電暈極移動(dòng)，而電子和負(fù)離子則移向沉淀電極［2］。分散在氣體中的塵、霧與帶電離子相碰而荷電，在電場(chǎng)的作用下，帶電的酸霧顆粒移向沉淀極內(nèi)壁，靠自重順壁而下，落入電除霧器的下封頭內(nèi)，使氣體得到凈化。

3 問題

硫酸車間二系統(tǒng)電除霧器從投產(chǎn)運(yùn)行以來，在平時(shí)的檢修維護(hù)中發(fā)現(xiàn)很多地方都存在設(shè)計(jì)上的不足，有些還是關(guān)乎生產(chǎn)的瓶頸問題，造成電除霧器運(yùn)行一直不穩(wěn)定，高壓瓷瓶放電、過壓保護(hù)器燒壞等故障頻發(fā)，使得除霧效率下降，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的順行。為使導(dǎo)電玻璃鋼電除霧器能長(zhǎng)期高效和穩(wěn)定地為生產(chǎn)服務(wù)，減少非計(jì)劃停車的時(shí)間，技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行跟蹤測(cè)試，經(jīng)過一段時(shí)間的深入研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)該設(shè)備很多方面都存在問題。

主要分為硬件和軟件兩大塊:

3.1 硬件方面主要有

(1)貫穿瓷瓶與絕緣子室接地柜的連接線材質(zhì)為普通鋼筋，與酸霧接觸后腐蝕斷裂。

(2)接地柜密封不好使得潮濕空氣進(jìn)入接地柜內(nèi)，導(dǎo)致柜內(nèi)各部件生銹，柜本體腐蝕嚴(yán)重。

(3)加熱器電纜進(jìn)線鋪設(shè)不合理，造成電纜絕緣層燒壞。

(4)過壓保護(hù)器經(jīng)常燒壞，高壓發(fā)生器送不上電。

(5)連接線筒體內(nèi)外溫差大，連接線筒體內(nèi)外溫差大潮濕結(jié)露。經(jīng)常出現(xiàn)瓷瓶閃絡(luò)、放電，二次電流和電壓升不起來，可能原因是整流電源本身閃絡(luò)外，主電路有放電等［3］。

(6)接線的連接板接觸不良，連接線與高壓瓷瓶的接頭處接觸面積小。

(7)頂部平臺(tái)雨天漏水，雨水直接滲透到接地柜，造成接地柜潮濕，底部積水。

3.2 軟件方面

(1)清掃風(fēng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，電流過大造成風(fēng)機(jī)躲不過起動(dòng)電流，風(fēng)機(jī)運(yùn)行不了。

(2)DCS沒有電霧報(bào)警裝置，組態(tài)王畫面沒有電霧報(bào)警裝置，儀表操作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電除霧故障。

(3)監(jiān)視器通訊速度慢，儀表工在監(jiān)視器操作電除霧送電時(shí)間滯后。

圖1 改造前的通訊方式(MPI)

此時(shí)的通訊速率為19.2Kbps，中控室到現(xiàn)場(chǎng)高壓柜的距離大約在100m，通訊的速度比較慢。

4 控制系統(tǒng)的改造和完善

根據(jù)出現(xiàn)的不同的問題，技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，如:

4.1 將原來的通訊方式進(jìn)行改造

將原來的MPI通訊系統(tǒng)改成現(xiàn)在的PROFIBUS－DP通訊:

(1)西門子S7－200 PLC增加EM 277 PROFIBUS－DP模塊。PROFIBUS－DP通訊是一種高速的通訊連接，它被設(shè)計(jì)為自動(dòng)化控制系統(tǒng)與分布的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間進(jìn)行通訊，可以滿足快速、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)定時(shí)傳輸［4］。

(2)上位機(jī)電腦增加西門子CP－5611存儲(chǔ)卡。

(3)在上位機(jī)上進(jìn)行硬件的組態(tài)。

(4)調(diào)試上位機(jī)與S7－200的通訊。

(5)將本系統(tǒng)上所有地址都重新定義。

(6)將所有的新地址與S7－200上面的地址重新對(duì)應(yīng)上。

圖2 改造后的通訊方式(PROFIBUS)

此時(shí)的通訊速率為1.5Mbps。通過改造前后的比較，改造后在通訊系統(tǒng)和通訊速度方面都有很大提高，如表1。

表1 改造前后的對(duì)比

4.2 接地柜增加熱風(fēng)吹掃裝置

從熱空氣管道引來暖氣，對(duì)柜子內(nèi)部進(jìn)行熱風(fēng)吹掃。改造后放電次數(shù)明顯減少。

4.3 過壓保護(hù)器增裝絕緣裝置

采用L－C恒流電源，在顯著提高設(shè)備運(yùn)行電壓及除霧效率的同時(shí)，因電壓與電流的調(diào)節(jié)不是連續(xù)的，不易實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，其對(duì)過壓保護(hù)要求高，易發(fā)生擊穿［5］。在過壓保護(hù)器底部安裝一絕緣墊，使其與固定架之間絕緣。這樣保護(hù)器就不會(huì)被擊穿，使它的壽命由原來的3個(gè)月增加到12個(gè)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。

表2 使用壽命改造前后的對(duì)比

另外，將原來腐蝕生銹的盤柜換成密封良好的不銹鋼柜;絕緣子室與接地柜之間的連接線換成不銹鋼筋，并將連接面做成垂直平面以增大接觸面積，提高供電安全可靠性的同時(shí)也避免了高壓瓷瓶因接觸不好而放電;以往的絕緣瓷瓶大量損壞，主要原因是熱擊穿和絕緣老化［6］，改進(jìn)后將原來石棉墊用四氟墊代替，增大其絕緣能力和抗潮性，減少放電次數(shù);加熱器的布線改造由原來的集中一側(cè)進(jìn)線改為兩邊分散進(jìn)線，使電纜緊貼底板鋪設(shè)，避免因上層溫度高而引起電纜燒結(jié)等，都在很大程度上延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，降低事故發(fā)生率。

4.4 添加報(bào)警的聲音輸出

當(dāng)有報(bào)警的時(shí)候會(huì)發(fā)出報(bào)警的聲音。增加聲光報(bào)警裝置:在組態(tài)王畫面上增加了報(bào)警界面，并安裝了音響用于聲音提示，能及時(shí)的把異常情況反映給值班人員。

4.5 增加歷史報(bào)表功能

在系統(tǒng)里面增加歷史數(shù)據(jù)的查詢，以便可以在任何時(shí)候都可以查詢歷史數(shù)據(jù)。

4.6 對(duì)電腦升級(jí)并加強(qiáng)日常維護(hù)

將電腦的內(nèi)存增加到1G，并增加延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間功能;清掃風(fēng)機(jī)增加時(shí)間繼電器，躲過起動(dòng)大電流的同時(shí)又起到了保護(hù)電機(jī)的作用，為生產(chǎn)順行提供了保障。

5 結(jié)束語

通過一系列的改造和革新，更好的防止了觸電、電場(chǎng)的開路、短路以及人身、設(shè)備事故的發(fā)生，保持電場(chǎng)的清潔和完好，更使得設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，為銅硫系統(tǒng)的高效生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］岳鳳洲.HL型恒流源在電收塵器和電除霧器中的應(yīng)用［J］.有色冶金節(jié)能，2008，(2).

［2］張?jiān)獞c.高效電除霧器的研制和應(yīng)用［J］.硫酸工業(yè)，2006，(1).

［3］徐先彬.電除霧器運(yùn)行故障的排除［J］.硫酸工業(yè)，2009，(4).

［4］陽憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京，清華大學(xué)出版社，1999.

［5］趙振華，曾勁松.電除霧器的高壓供電技術(shù)及裝置［J］.硫酸工業(yè)，2007(2).

［6］周寶山，龍濤.如何克服電除霧器絕緣的熱擊穿和絕緣老化［J］.硫酸工業(yè)，2006(2).

Improvement of Domestic Electrostatic Precipitator in Production

HU Qing－bao

(JCC Guixi Smelter，Guixi，Jiangxi，China 335424)

The electrostatic precipitators of purification process in Guixi smelter＇s sulphuric acid II system are all Chinese－made equipments，while reducing production costs，there are also certain problems.The working principle of ESP Main Components is outlined in this paper.Some appropriate technical measures have been taken in aspects of material，circuit etc，which solve the existing problems in ESP operation successfully.

offgas;electrostatic precipitator(ESP);equipment and control system;renovating and improving

X701.2

B

1009－3842(2011)04－0069－03

2011－04－10

胡慶保(1982－)，男，安徽鳳臺(tái)人，主要從事電氣自動(dòng)化方面研究，E－mail:hqb2046@163.com