煤氣凈化系統電捕焦油器升級改造

張 強

（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，擔負著煤氣凈化系統捕集荒煤氣中霧狀焦油的任務，作為煤氣凈化系統的關鍵設備，具有環保、高效、安全可靠的優點，在冶金化工行業生產中起著舉足輕重的作用。一旦電捕焦油器故障停機，后續脫硫系統脫硫填料結塊堵塞，脫硫催化劑中毒，將會嚴重影響脫硫效果。煤氣中H2S含量將超出國家環保要求，焦爐煙囪SO2排放超標，帶來的環保壓力巨大。并且后續硫銨系統母液變色，影響硫銨產品質量。

2 電捕焦油器存在的問題

連續運行一段時間后，電捕焦油器捕集焦油能力不足，經常出現電氣控制系統運行紊亂停機；電捕焦油器作為1套全自動化運行關鍵設備，無可視化的人機監控界面；瓷瓶絕緣箱經常出現瓷瓶炸裂；出現異常情況時，無故障預警及應急處置連鎖。因此，需對電捕焦油器進行改造。通過升級改造將原蜂窩式、單相恒流源控制系統改造為高壓直流復合脈沖電源設備，確保電捕焦油器出口焦爐煤氣中焦油塵含量≤15 mg/m3，系統運行高效穩定。

3 主要改造項目

3.1 瓷瓶改造

改造前，主瓷瓶為加油式絕緣箱，出現漏油后造成絕緣降低，導致瓷瓶爬弧放電，瓷瓶炸裂。并且每年的補油、油質監測較繁瑣，帶來不必要的檢修困難。改造以后主瓷瓶選用干式瓷瓶，材質選用絕緣強度較高的復合材質絕緣瓷瓶，無需加油，運行3 a來未出現任何爬弧、放電、炸裂等問題。

3.2 電暈線吊架的改造

原有吊架采用傳統的單片扁鋼鉆孔吊架，且吊架之間無加強筋，當通入煤氣后，吊架晃動嚴重，電源線偏離沉淀極中心，經常出現放電現象，運行一段時間后，電暈線斷裂，與蜂窩壁搭在一起，造成接地。另外在檢修過程中，頂部電暈線調節裝置只能單相調節，檢修難度較大。

改原有的吊架結構為U型結構，吊架采用加強筋加固，當通入煤氣后，吊架基本無晃動情況，電暈線的使用壽命延長。通過頂部調節裝置的改造，采用上下左右前后均可活動的調節裝置，檢修方便。

3.3 復合脈沖高頻電源的應用

電捕焦油器復合脈沖控制系統的基本構成分為復合脈沖柜、高壓發生器、捕焦本體三大部分。其中復合脈沖柜在整套系統中屬核心部件。復合脈沖電源技術利用前沿陡峭、窄脈寬的高壓脈沖放電，通過脈沖電壓與基礎電壓的疊加，克服高比電阻粉塵的反電暈現象，提高超細油滴的收集，克服二次揚塵。對于不同焦油霧滴，可通過調整直流基壓、脈沖頻率和占空比，使之達到最佳效果以滿足復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

復合脈沖電源技術綜合了三相電源升壓整流的優點，減少峰值電壓對負載的沖擊放電。基礎電壓+脈沖電壓高達150 kV，能對高阻比灰塵進行捕集，其電源的幅度和頻率可調，運行穩定，可靠性高，能長期保持沉積效率，承受瞬態及穩態短路。功率因數≥0.98，節能效率50%～80%。電源結構簡單，采用并聯模塊化設計，檢修方

便，故障率低。復合脈沖高頻電源系統采用PLC控制，將所有控制輸入點綜合到觸摸屏內，主要具有溫度控制、工作模式、參數設置、升降壓控制、曲線記錄等功能。

外部接線配有過電壓和過氧報警功能。有良好的電壓自動跟蹤性能，有效克服電暈電流“閉塞”情況，配有過電壓、持續欠電壓和過氧保護電路，能自動報警和跳閘。

4 結語

電壓的穩定性和設備運行高效性在電捕焦油器的安全穩定運行中起到決定性作用。通過增大動力回路中絕緣瓷瓶的絕緣強度，加固支架的強度等基礎改造后，將復合脈沖技術應用到電捕焦油器控制系統中，優化檢修難點，使電捕焦油器控制系統運行可靠、高效、穩定。