煤氣凈化系統(tǒng)電捕焦油器升級(jí)改造

張 強(qiáng)

（山鋼股份萊蕪分公司 焦化廠，山東 萊蕪271104）

1 前言

山鋼股份萊蕪分公司焦化廠原有單相恒流源式電捕焦油器7臺(tái)，擔(dān)負(fù)著煤氣凈化系統(tǒng)捕集荒煤氣中霧狀焦油的任務(wù)，作為煤氣凈化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，具有環(huán)保、高效、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，在冶金化工行業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。一旦電捕焦油器故障停機(jī)，后續(xù)脫硫系統(tǒng)脫硫填料結(jié)塊堵塞，脫硫催化劑中毒，將會(huì)嚴(yán)重影響脫硫效果。煤氣中H2S含量將超出國(guó)家環(huán)保要求，焦?fàn)t煙囪SO2排放超標(biāo)，帶來(lái)的環(huán)保壓力巨大。并且后續(xù)硫銨系統(tǒng)母液變色，影響硫銨產(chǎn)品質(zhì)量。

2 電捕焦油器存在的問(wèn)題

連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，電捕焦油器捕集焦油能力不足，經(jīng)常出現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行紊亂停機(jī)；電捕焦油器作為1套全自動(dòng)化運(yùn)行關(guān)鍵設(shè)備，無(wú)可視化的人機(jī)監(jiān)控界面；瓷瓶絕緣箱經(jīng)常出現(xiàn)瓷瓶炸裂；出現(xiàn)異常情況時(shí)，無(wú)故障預(yù)警及應(yīng)急處置連鎖。因此，需對(duì)電捕焦油器進(jìn)行改造。通過(guò)升級(jí)改造將原蜂窩式、單相恒流源控制系統(tǒng)改造為高壓直流復(fù)合脈沖電源設(shè)備，確保電捕焦油器出口焦?fàn)t煤氣中焦油塵含量≤15 mg/m3，系統(tǒng)運(yùn)行高效穩(wěn)定。

3 主要改造項(xiàng)目

3.1 瓷瓶改造

改造前，主瓷瓶為加油式絕緣箱，出現(xiàn)漏油后造成絕緣降低，導(dǎo)致瓷瓶爬弧放電，瓷瓶炸裂。并且每年的補(bǔ)油、油質(zhì)監(jiān)測(cè)較繁瑣，帶來(lái)不必要的檢修困難。改造以后主瓷瓶選用干式瓷瓶，材質(zhì)選用絕緣強(qiáng)度較高的復(fù)合材質(zhì)絕緣瓷瓶，無(wú)需加油，運(yùn)行3 a來(lái)未出現(xiàn)任何爬弧、放電、炸裂等問(wèn)題。

3.2 電暈線吊架的改造

原有吊架采用傳統(tǒng)的單片扁鋼鉆孔吊架，且吊架之間無(wú)加強(qiáng)筋，當(dāng)通入煤氣后，吊架晃動(dòng)嚴(yán)重，電源線偏離沉淀極中心，經(jīng)常出現(xiàn)放電現(xiàn)象，運(yùn)行一段時(shí)間后，電暈線斷裂，與蜂窩壁搭在一起，造成接地。另外在檢修過(guò)程中，頂部電暈線調(diào)節(jié)裝置只能單相調(diào)節(jié)，檢修難度較大。

改原有的吊架結(jié)構(gòu)為U型結(jié)構(gòu)，吊架采用加強(qiáng)筋加固，當(dāng)通入煤氣后，吊架基本無(wú)晃動(dòng)情況，電暈線的使用壽命延長(zhǎng)。通過(guò)頂部調(diào)節(jié)裝置的改造，采用上下左右前后均可活動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，檢修方便。

3.3 復(fù)合脈沖高頻電源的應(yīng)用

電捕焦油器復(fù)合脈沖控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成分為復(fù)合脈沖柜、高壓發(fā)生器、捕焦本體三大部分。其中復(fù)合脈沖柜在整套系統(tǒng)中屬核心部件。復(fù)合脈沖電源技術(shù)利用前沿陡峭、窄脈寬的高壓脈沖放電，通過(guò)脈沖電壓與基礎(chǔ)電壓的疊加，克服高比電阻粉塵的反電暈現(xiàn)象，提高超細(xì)油滴的收集，克服二次揚(yáng)塵。對(duì)于不同焦油霧滴，可通過(guò)調(diào)整直流基壓、脈沖頻率和占空比，使之達(dá)到最佳效果以滿足復(fù)雜工藝條件下的要求。電壓波形見圖1。

圖1 電壓波形示意圖

復(fù)合脈沖電源技術(shù)綜合了三相電源升壓整流的優(yōu)點(diǎn)，減少峰值電壓對(duì)負(fù)載的沖擊放電?；A(chǔ)電壓+脈沖電壓高達(dá)150 kV，能對(duì)高阻比灰塵進(jìn)行捕集，其電源的幅度和頻率可調(diào)，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，能長(zhǎng)期保持沉積效率，承受瞬態(tài)及穩(wěn)態(tài)短路。功率因數(shù)≥0.98，節(jié)能效率50%～80%。電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用并聯(lián)模塊化設(shè)計(jì)，檢修方

便，故障率低。復(fù)合脈沖高頻電源系統(tǒng)采用PLC控制，將所有控制輸入點(diǎn)綜合到觸摸屏內(nèi)，主要具有溫度控制、工作模式、參數(shù)設(shè)置、升降壓控制、曲線記錄等功能。

外部接線配有過(guò)電壓和過(guò)氧報(bào)警功能。有良好的電壓自動(dòng)跟蹤性能，有效克服電暈電流“閉塞”情況，配有過(guò)電壓、持續(xù)欠電壓和過(guò)氧保護(hù)電路，能自動(dòng)報(bào)警和跳閘。

4 結(jié)語(yǔ)

電壓的穩(wěn)定性和設(shè)備運(yùn)行高效性在電捕焦油器的安全穩(wěn)定運(yùn)行中起到?jīng)Q定性作用。通過(guò)增大動(dòng)力回路中絕緣瓷瓶的絕緣強(qiáng)度，加固支架的強(qiáng)度等基礎(chǔ)改造后，將復(fù)合脈沖技術(shù)應(yīng)用到電捕焦油器控制系統(tǒng)中，優(yōu)化檢修難點(diǎn)，使電捕焦油器控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠、高效、穩(wěn)定。