靜電除塵器在煤氣凈化回收系統(tǒng)的應(yīng)用

趙虎

中冶焦耐（大連）工程技術(shù)有限公司 遼寧大連 116085

1 靜電除塵器工作原理

該系統(tǒng)內(nèi)部的靜電除塵系統(tǒng)主要是包含高壓電源產(chǎn)生器、放電極等部分，總計(jì)分布著4個(gè)獨(dú)立的電場，并且呈現(xiàn)出縱向分布的狀態(tài)，其中一電場內(nèi)主要應(yīng)用的是三相高壓電源；二、三、四電場中全部應(yīng)用的是單相高壓電場。轉(zhuǎn)爐荒煤氣會直接通過陽極板、陰極板部分的通道，然后利用設(shè)備直接分解成為正離子和電子，電子在被吸收到正極位置上會遇到粉塵，并且粉塵會直接吸附過量的負(fù)離子，然后運(yùn)動(dòng)到陽極中的靜電高壓電子進(jìn)行釋放電壓，以保證其達(dá)到電極平衡的要求[1]。

2 轉(zhuǎn)爐煤氣凈化的工藝

轉(zhuǎn)爐荒煤氣會在經(jīng)過氣化冷卻煙道直接轉(zhuǎn)入到蒸發(fā)冷卻器內(nèi)，然后在該設(shè)備中利用噴射足量的冷卻水霧直接將800℃-1100℃的煙氣冷卻至250℃-350℃。因?yàn)樵诶鋮s的過程中，荒煤氣內(nèi)的粉塵部分的含水量持續(xù)的增大，在重力作用之下會進(jìn)入到灰倉內(nèi)，然后可以實(shí)現(xiàn)粗除塵處理，切實(shí)改變粉塵比電阻，通過使用靜電除塵器來實(shí)現(xiàn)有效的除塵；在粗除塵處理之后的煙氣會直接進(jìn)入到圓筒靜電除塵器，可以直接進(jìn)行有效的除塵，利用高壓電場來進(jìn)行煙氣分離處理，而粉塵顆粒會直接粘附電子，靜電直接吸附到陽極板上，通過振動(dòng)處理后可以直接把灰塵直接傳輸?shù)较虏總鬏敊C(jī)中，然后再傳入到灰倉內(nèi)。靜電除塵器出口所布置的煤氣風(fēng)機(jī)裝置，然后利用消聲器直接把煤氣傳輸?shù)角袚Q站內(nèi)。煙氣內(nèi)部的氧氣、二氧化碳等氣體在滿足回收要求之后，可以經(jīng)過切換器直接把煤氣導(dǎo)入到冷卻器內(nèi)，利用系統(tǒng)內(nèi)的噴水洗滌把煤氣溫度下降到70℃，出口灰塵下降到10mg/m（3標(biāo)況），然后能夠直接送入到儲存裝置中。如果在處理完成之后，無法達(dá)到上述的處理效果，可以把煙氣輸送到煙筒內(nèi)點(diǎn)燃處理。

3 火花擊穿的動(dòng)態(tài)跟蹤與控制

①二次電壓：在電壓達(dá)到火花閾值后，就會在結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成火花，在放電的過程中，負(fù)載與短路數(shù)據(jù)相似，二次電壓瞬間下降到零，此時(shí)可以利用輸出電壓下降到零伏來準(zhǔn)確判定火花狀態(tài)。

②二次電流：火花放電的過程中，會產(chǎn)生過量的能量，二次電流發(fā)生之后，該能量會快速的上升，利用二次電流就能夠準(zhǔn)確的判定火花狀態(tài)。對于瞬間二次電壓與二次電流的數(shù)據(jù)檢測，在達(dá)到了上述的數(shù)據(jù)參數(shù)要求之后，就能夠確定為火花放電。該系統(tǒng)中，進(jìn)行軟件火花與硬件火花控制，可以達(dá)到如下的火花控制要求[2]。

3.1 軟件火花控制

有效的利用火花放電的系統(tǒng)特性能夠判定不同等級火花，然后利用多種方式以降低火花率，小火花：不采取任何控制措施，但是需要確保輸出電壓。在靜電除塵器的正常工作階段，會因?yàn)椴糠帜芰勘容^小的小火花在放電瞬間發(fā)生之后，二次電壓與二次電流就能夠達(dá)到正常的要求，這種小火花在軟件中會產(chǎn)生記錄信號，然后利用延時(shí)判定出2個(gè)半波是否再次出現(xiàn)，如果沒有出現(xiàn)，就不能確定為火花，就不會采取任何的處理措施。中火花：這兩種類型的火花閉鎖時(shí)間會很短，并且可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，能夠有效的減少電壓損失，也就是說會在二次電壓、二次電流中的任何一個(gè)的第2個(gè)半波而達(dá)到正常的電壓數(shù)據(jù)，從而可以確定為中火花，系統(tǒng)可以立即切斷可控硅，就能夠達(dá)到正常運(yùn)行的要求。大火花：系統(tǒng)閉鎖時(shí)間會比較長，能夠有效的預(yù)防二次擊穿問題的存在，也就是在二次電壓、二次電流都會在第2個(gè)半波中達(dá)到正常電壓數(shù)據(jù)的要求，此時(shí)就能夠判定為大火花，需要利用較長時(shí)間關(guān)斷可控硅，能滿足正常工作的要求[3]。

3.2 硬件火花控制

如果只是通過二次電壓、二次電流來進(jìn)行火花的判定，會存在遺漏的問題，并且進(jìn)過多次的火花放電會導(dǎo)致設(shè)備的損壞。從上述的情況分析可以確定，系統(tǒng)中安裝火花檢測硬件電路系統(tǒng)，能夠有效的提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。檢測電路內(nèi)部中包含了信號處理、參數(shù)調(diào)節(jié)、信號傳輸?shù)炔糠炙鶚?gòu)成。信號處理部分中包含了高頻變壓器輸出二次電壓和二次電流隔離取樣，然后就能夠完成處理0-3V電壓信號。參數(shù)調(diào)整部分主要可以根據(jù)系統(tǒng)的不同靈敏度要求，然后可以進(jìn)行二次信號的微處理，經(jīng)過系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析對比分析，有效的提升火花檢測的準(zhǔn)確性。信號輸出就是利用上述結(jié)果來進(jìn)行可控硅系統(tǒng)關(guān)閉處理，然后利用軟件來進(jìn)行延時(shí)處理，與軟件對比來說，其處理效果會非常好[4]。

3.3 臨界火花跟蹤控制

在火花可控硅關(guān)閉部分處理完成之后，就能夠給確保電壓升降速率達(dá)到穩(wěn)定性的要求。目前所應(yīng)用第二折火花要將二次火花快速線直接上升到臨界火花參數(shù)的80%，然后再利用火化率來確定斜率，就能夠達(dá)到擊穿電壓參數(shù)；而該系統(tǒng)中使用多段動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)方式，在二次電壓參數(shù)達(dá)到臨界火花值80-95%之間，會直接導(dǎo)致固定斜率電壓數(shù)據(jù)的上升；在二次電壓達(dá)到臨界火花數(shù)據(jù)的95%-100%區(qū)間，就會導(dǎo)致斜率電壓的上升。按照擊穿點(diǎn)部分的數(shù)據(jù)高低，可以進(jìn)行升降參數(shù)的調(diào)節(jié)，保證設(shè)備處在臨界擊穿狀態(tài)，可以保證電壓達(dá)到使用的需要，比過去的火花跟蹤方式就能夠達(dá)到穩(wěn)定性的要求[5]。

4 結(jié)語

轉(zhuǎn)爐煤氣凈化系統(tǒng)在經(jīng)過有效的改進(jìn)之后，能夠大大提升荒煤氣處理效率和質(zhì)量，由原來64500m3/h增加至75000m3/h（標(biāo)況），并且處理完成之后其效果達(dá)標(biāo)，符合國家降低污染的要求。