燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造實(shí)踐

楊忠祥，呂 鐵，宋海峰，王雪雪

（1中海油節(jié)能環(huán)保服務(wù)有限公司 天津 300000）

（2中海石油天野化工有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

（3天津海賽納米材料有限公司 天津 300000）

1 引言

近年來，隨著京津冀地區(qū)霧霾天氣頻繁發(fā)生，各級環(huán)保部門對污染源排放提出了更高要求，而企業(yè)燒結(jié)機(jī)電除塵器大多是按照國家《工業(yè)爐窯大氣排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB9078-1996）二級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，除塵后排放的煙（粉）塵排放濃度達(dá)不到《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工藝大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》特別排放限值40mg/m3的要求，尤其是燒結(jié)機(jī)頭煙塵比電阻比較高，易發(fā)生反電暈現(xiàn)象，使除塵效率下降，很難達(dá)標(biāo)。為了滿足各級環(huán)保部門對燒結(jié)工藝除塵的要求，需對燒結(jié)機(jī)頭電除塵器進(jìn)行改造。由于整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)各工序相互制約，而燒結(jié)機(jī)頭電除塵改造必須在燒結(jié)機(jī)停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，因此要求必須在較短時(shí)間內(nèi)完成燒結(jié)機(jī)頭電除塵系統(tǒng)改造，并且達(dá)到排塵濃度40mg/m3以下。

2 燒結(jié)機(jī)頭電除塵改造前的狀況

燒結(jié)機(jī)機(jī)頭配置了320m2雙室四電場電除塵器。由于燒結(jié)機(jī)所在位置場地狹窄，電除塵器進(jìn)、出風(fēng)口管道布置不合理，進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口管道設(shè)計(jì)不對稱，呈F型布置，即靠近燒結(jié)機(jī)頭煙道的分支管道由于阻力較小，流入的煙氣量較大；遠(yuǎn)離燒結(jié)機(jī)頭煙道的一分支管道由于阻力較大，流入的煙氣量較小，影響除塵效率，除塵后煙塵排放濃度達(dá)不到原設(shè)50mg/m3以下要求。為了準(zhǔn)確掌握燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的煙塵排放狀況，改造前對燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造前的排放狀況進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表1。

表1

燒結(jié)機(jī)頭電除塵器主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

表2

燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造前電場運(yùn)行電壓、電流情況見表3。

表3

3 燒結(jié)機(jī)頭電除塵改造前存在的主要問題

3.1 除塵器進(jìn)、出風(fēng)口氣流分布板設(shè)置不合理，造成氣流分布不均勻。

3.2 除塵器本體運(yùn)行多年除塵器內(nèi)部極板、極線有一定量變形和損壞。

3.3 極板積灰比較嚴(yán)重，灰斗除塵灰板結(jié)，排灰困難。

4 改造方案的選擇

針對目前燒結(jié)機(jī)頭電除塵器存在的問題，經(jīng)過考察、論證認(rèn)為，要使除塵后排放的煙塵濃度穩(wěn)定達(dá)到40mg/m3以下，必須對電除塵器進(jìn)風(fēng)管道氣流分配不均勻問題進(jìn)行改造，使其分配均勻。目前電除塵器改造方案主要有兩種：

（1）將第四電場改造為旋轉(zhuǎn)極板電場，并對第一至第三電場的極板、極線進(jìn)行調(diào)整。

（2）將第一至第四電場的極板、極線進(jìn)行垂直度進(jìn)行調(diào)整，對清灰系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加聲波輔助清灰裝置、電場預(yù)荷電裝置，并將第三、第四電場的供電電源由原來的單相直流高壓供電改為三相高壓脈沖供電方式。

由于第一種改造方案的工程量較大，需要停機(jī)時(shí)間比較長，停機(jī)時(shí)間約需30天以上，不能滿足生產(chǎn)要求。經(jīng)考察、反復(fù)論證認(rèn)為采用第二種改造方案，具有投資少、停機(jī)時(shí)間短、節(jié)電效果好、除塵效率高的特點(diǎn)，能夠達(dá)到環(huán)保要求。

5 改造的主要內(nèi)容

5.1 電除塵器部分電源改造

采用韓國浦項(xiàng)制鐵集團(tuán)POSCOICT公司的高壓脈沖供電及控制系統(tǒng)，將電除塵器的第三、第四電場單相可控硅高壓整流電源更換為三相高壓脈沖供電電源，第一、第二電場原單相可控硅高壓整流電源不變。

5.2 除塵器本體及管道改造

5.2.1 除塵器本體改造主要內(nèi)容

（1）更換陽極頂部輔助振打系統(tǒng)的振打錘，增加錘的重量，提高振打力。

（2）增設(shè)聲波淸灰器：電除塵器頂部16臺（每電場4臺），電除塵器側(cè)部12臺（每相鄰電場間2臺），灰斗16臺（每個(gè)灰斗1臺）。

（3）調(diào)整極線的直線度，檢查、更換缺損電場極線。

（4）調(diào)整陽極板平面度，清除陽極板附著粉塵層。（5）調(diào)整極間距。

（6）增加預(yù)荷電裝置，布置在第一電場進(jìn)口端大框架上，使粉塵提前荷電。

5.2.2 除塵管道改造。拆除原電除塵器進(jìn)、出風(fēng)口煙道，增加進(jìn)、出風(fēng)口氣流分配風(fēng)箱，使氣流均勻分配。

6 改造后的電場供電情況及除塵效果

6.1 改造后的電場供電情況

6.1.1 電除塵系統(tǒng)改造完成后，第一、第二電場的供電情況明顯改善，輸出功率明顯增大。

6.1.2 將第三、第四電場更換為高壓脈沖電源后，第三、第四電場的輸出功率減小，但除塵效率有大幅度提高，投入運(yùn)行3個(gè)月后，監(jiān)測情況見表4。

表4 燒結(jié)機(jī)頭除塵供電情況及在線監(jiān)測結(jié)果

6.1.3 經(jīng)初步測算，采用高壓脈沖電源供電與采用單相直流高壓電源供電相比每天節(jié)電2900kwh,節(jié)電率在60%以上。

6.2 除塵改造后進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果見表5。

表5 電除塵器改造后監(jiān)測結(jié)果

本次燒結(jié)機(jī)頭電除塵器電源改造將電除塵器第三、第四電場的高壓電源改為三相高壓脈沖電源，其它電源不變的情況下進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示：

（1）停用第三電場時(shí)的除塵效果明顯比停用第二電場的除塵效果差，說明三相高壓脈沖電源的除塵效果明顯優(yōu)于單相高壓供電電源的除塵效果。

（2）停用第四電場時(shí)，除塵后排放的煙塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，所以只進(jìn)行了暫短試驗(yàn)。

7 結(jié)語

燒結(jié)機(jī)頭電除塵器經(jīng)過6天的停機(jī)改造投入運(yùn)行后，煙塵排放濃度由原來的97.3mg/Nm3下降到35.8mg/Nm3，年節(jié)電約101.5萬kwh，按電費(fèi)0.5元/kwh計(jì)算，年節(jié)電費(fèi)用50.75萬元，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，對其它燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的改造有指導(dǎo)作用，對推動(dòng)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)頭電除塵器改造有良好的示范作用。