火焰清理機電除塵故障分析與改進

錢建宏

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司，江蘇江陰 214400）

0 引言

某軋鋼大棒線火焰清理機電除塵1 臺，負責火焰清理過程中煙氣除塵。其特點是除塵效率高（煙氣含塵濃度＜3000 mg/Nm3、煙氣排放濃度＜50 mg/Nm3、平均粒徑＜0.1 μm）、耗電小、處理風量大、回水經水處理不造成二次污染等特點。電除塵器操作的自動化程度高，自動完成極板、極線的沖洗清污等功能，但是除塵器通常要求較高的制造安裝精度，否則無法保證其高效運行。分廠2005 年投用的電除塵器，在改造前存在故障頻發，除塵性能明顯下降的現象。

1 電除塵器工作原理

從火焰清理機產塵點收集的含塵煙氣，通過單進風口進入濕式電除塵器電場。為使氣流分布均勻，有效地利用電場空間，在進風口處設置二層氣流分布板并設置煙氣調質用的氣水霧化噴嘴。間隔布置的陰陽極排組成煙氣通道。額定直流輸出電壓72 kV 的高壓電源連接于陰極（電暈極），陽極（集塵極）可靠接地。在陰、陽極之間形成的強電場使煙氣電離，并使塵粒荷電，在電場力的作用下，絕大部分塵粒被捕集在陽極板上，極少部分塵粒被捕集在陰極線上（圖1）。陽極板上部的水膜噴嘴向陽極板噴水，使陽極板表面形成不斷向下流動的水膜，以達到清除陽極板上灰塵的目的。在每個收塵室電極板水膜噴水管的上部，設有沖洗噴嘴，用來清洗陰極線并進一步清除陽極板上灰塵。凈化后的煙氣經過出風口槽形板的再次捕集、脫水進入風機，然后通過煙囪排入大氣。極板上流下來的含塵污水經過灰斗口流出由水處理系統統一處理。

陰極吊掛絕緣采用絕緣瓷套筒，為防止其積灰、結露而擊穿，設置曖風吹掃系統和必要的溫度檢測。水系統、氣系統的控制根據火焰清理機的實際工況由PLC 自動完成。電除塵工作原理圖（圖2）。

圖1 電除塵器電場原理

圖2 電除塵器原理

2 故障分析

（1）進出口吸煙通道故障：通道部分破損導致吸煙效果差。

（2）極線故障：陰極故障主要表現在陰極大小框架彎曲變形，連接線斷裂，極線包灰肥大等。框架變形是由于安裝不當或氣體爆炸所致。這樣使陰極間距縮小，放電特性劣化，收塵效率降低。斷線原因大部分由于極線本體剛度與強度不夠，與框架連接方式不當（如掛鉤、夾板等）或螺栓松動脫落，亦有來自于煙氣腐蝕所致。極線肥大包灰通常由于沖洗噴嘴損壞引起，或因氣體溫度過低、煙塵黏結、開停機頻繁所致。

（3）極板吸塵效果差故障：吸塵效果差故障主要由煙氣中部分粉塵并未完全濕潤，粉塵無法形成帶電荷粉塵吸附到極板上，排放的空氣中還含有大量的粉塵。

（4）回水堵塞故障：回水管道沉積堵塞，除塵箱體積水導致無法形成電場。

3 改進措施

基于上述故障分析，結合有關專業生產廠家先進的成熟技術，對電除塵器采取如下措施。

（1）針對進出口煙道故障，氣流分布均勻與否是影響除塵效率的重要因素之一。當進入電場的氣流速度相差太大，可使電場負荷極為不均，電場的有效利用率下降，導致實際除塵效率降低。設備同時設有二層氣流分布板，采用多孔板，通過氣流分布試驗，可以有效地調整、改善氣流分布狀況。

（2）機械火焰清理機工作時產生的含塵氣體雖然濃度不大，但含濕量飽和使粉塵具有相當的粘附性，現有濕式電除塵器的陰極線多為方型或半月牙形截面，且無芒剌，所以時間一長在極線表面就會附著一層塵埃，嚴重者產生結垢，影響放電強度和放電均勻性，再加上極板形式的限制不利于水膜形成，影響清灰效果。這樣長期運行使除塵器效率下降。改進后的極配具有以下特點：①極板采用寬平板，極線采用小魚骨狀芒剌線，極距為360 mm；②這種極配電場電暈性能優越，由于采用芒刺尖端放電，長期運行極線放電強度大，避免現有除塵器的陰極線因長期運行附著粉塵而降低放電強度影響除塵效率的情況；③寬平板和這種特殊極線有利于水膜的形成，清灰效果明顯。

（3）針對吸塵效果差采取以下措施，進口處新增加增濕裝置，該增濕裝置采用；水、氣兩介質噴嘴，噴出的水呈霧狀，其彌散度高，大大增加與粉塵的接觸，使粉塵能夠充分濕潤。再加上噴嘴整體優化布置，水量分布均勻，煙氣調質效果明顯，從而提高收塵效率。出口處設置槽形板和除霧裝置作為強化電除塵器除塵性能的一種措施，對氣流均布起到一定的作用，他兼有陽極板的作用，對濕式電除塵器來說還可以起到煙氣脫水的效果。改造除塵器設置兩層對置槽形板和一層除霧裝置。

（4）針對回水堵塞故障，現將回水管改成分段式，使用法蘭連接，利用定修期間對其進行定期清理。

4 結束語

此次改進查閱大量相關資料和借鑒許多成功經驗基礎上進行的，改造中全面融合同類型除塵器先進技術，使除塵效率明顯提高，降低電耗、水耗，改善了生產環境，減少設備維護量。經過有關環保部門檢測，排放濃度達到國家規定標準，創造良好的經濟效益。