轉爐干法除塵電除塵器工作失效問題處理研究

張 斌

（寶鋼集團八鋼公司設備工程部，新疆烏魯木齊830022）

1 轉爐干法除塵概述

如圖1所示，工藝過程為轉爐煙氣通過煙氣回收系統標準部件（活動煙罩、熱回收裝置及氣化冷卻煙道）后，溫度為800～1 000℃，進入到蒸發冷卻塔，蒸發冷卻塔內采用雙介質霧化噴嘴，用高壓蒸汽將水霧化后冷卻煙氣，噴水量為10 m3/h，這時有約60%的粉塵在水霧的作用下團聚沉降，形成的粗粉塵通過鏈式輸送機、灰斗和氣力輸送裝置（氮氣輸送）到粗灰料倉；冷卻后的煙氣通過管道進入圓筒型電除塵器，溫度為150～180℃；電除塵器設四個電場，采用高壓直流脈沖電源，捕集剩余的細粉塵，將其通過電除塵器下的鏈式輸送機、灰斗和氣力輸送裝置（氮氣輸送）送到細灰料倉；經過電除塵器的煙氣含塵量在25 mg/Nm3以下，最終的合格煙氣經過飽和冷卻塔降溫到70℃進入煤氣柜，不合格煙氣放散。

圖1 轉爐干法除塵工藝流程圖

2 轉爐干法除塵電除塵器現象描述

電除塵器各電場在轉爐非冶煉期電壓穩定在35～50 kV波動，冶煉期3 min吹煉碳火起來后，電壓拉至10 kV以下，電流只有20～30 mA，電場失效，轉爐爐口溢煙氣外排，煙囪冒黃煙，冶煉結束后，電壓、電流自動恢復正常，嚴重影響冶煉操作及環保。

3 電除塵器存在的主要問題

在停爐檢修期間對如圖2所示的電除塵器進行了內部檢查，發現主要存在以下問題：

（1）陰極線斷裂較多，大部分斷裂在極線兩頭與框架連接處，并且是振打砧子相鄰兩排，少部分為中部斷裂。

（2）各電場陽極板、陰極框架存在不同程度變形，極間距偏差大。

（3）經過多次電場間高壓電源柜互相替代反復實驗，2電場電壓仍然升不起來。

（4）電場閃絡放電頻次高，特別是1電場，冶煉期達到280次/min，2、3電場在100次/min以上。

圖2 轉爐干法除塵電除塵器（ESP）

4 主要問題處理的思路和方案

（1）清理斷裂極線并更換，對陰極振打過頻、陽極振打偏弱的問題，通過程序修改進行優化，解決陰極線斷裂和陽極振打不足的問題。

（2）在不具備長時間停爐條件的情況下，組織現有人員進電場，對變形嚴重極板進行校正，對極間距偏差過大的（最大極間距200 mm，最小極間距130 mm）進行調整。

（3）經過多次電場間高壓電源柜互相替代反復實驗，2電場電壓仍然升不起來，通過實驗判斷變壓器高壓采樣板存在問題，更換后升壓正常。

（4）因極板、框架變形及極間距偏差，冶煉加電壓時頻繁閃絡放電，使電場電壓達不到設計值，此種情況是造成電除塵器工作失效的根本原因。

5 電除塵器運行失效解決方案

5.1 前期處理排查

（1）清理4個電場內斷裂沒有取出的極線；

（2）陰極振打強度偏大，陽極振打頻率偏弱，重新調整振打周期及頻率；

（3）補齊缺失的振打砧子；

（4）更換損壞的保溫桶加熱器；

（5）保溫桶氮氣流量偏大，下調；

（6）更換有裂紋的瓷瓶。

5.2 電除塵器運行失效機理

正常情況下高壓電源柜根據檢測對應電場的閃絡放電進行消電離及重新上電，由于極板、框架變形及極間距偏差閃絡過頻（280次/min），造成頻繁進行消電離及重新上電，導致電壓無法提升，冶煉時負載增大，加電壓時電壓達不到設定值。

5.3 后期解決方案

（1）對高壓電源柜進行替代實驗，用1號除塵器2電場高壓柜控制2號除塵器2電場變壓器，開爐試驗運行正常，證實高壓柜正常。

（2）對變壓器進行開路試驗，1、3、4電場升壓正常，2電場變壓器升壓采樣板有問題，更換后升壓正常。

（3）多次實驗發現，調低二次電壓限壓值，空載電場閃絡頻次可降至5次/min以下，冶煉時閃絡頻次降低，電壓基本穩定，外排正常。

6 結語

冶煉過程中干法除塵電除塵器頻繁掉電、電壓升不起來的原因，是由于陽極板、陰極線不同程度變形，極間距偏差導致電壓達不到設計值而頻繁閃絡放電，高壓電源柜根據檢測到的閃絡放電進行消電離及重新上電控制，由于閃絡過頻，頻繁消電離及重新上電需要時間，導致電壓無法提升。根據每個電場實測極板、極線變形和極間距變化情況，對每個電場設定不同的二次電壓限定值，使每次消電離后上電升壓目標值降低，降低了閃絡頻次，使電壓穩定了下來，解決了煙塵外排超標和煤氣品質問題。

[1]胡滿銀，趙毅，劉忠.除塵技術[M].北京：化學工業出版社，2007.

[2]唐國山.工業電除塵器應用技術[M].北京：化學工業出版社，2006.