電除塵器在石灰工序中的應用改造

邱國亮，袁延宗，趙 亮

(山東海化股份有限公司純堿廠，山東 濰坊 262737)

目前，國內純堿行業窯氣除塵中靜電除塵大多采用圓管式，蜂窩式采用較少，我廠大膽采用了蜂窩狀高壓靜電濕法除塵技術，電器上采用室外式高壓硅整流變壓器，陰陽極系統采用2205雙相不銹鋼，電除塵控制系統采用電流極限調節，有效的降低了窯氣粉塵含量，減少了維修頻次。

1 項目背景

我公司純堿廠目前新老線石灰窯窯氣從石灰窯頂部出氣管至壓縮機入口除塵凈化采用旋風分離器+泡沫洗滌塔+電除塵的組合形式，長期以來，因老線電除塵設計能力不能滿足生產負荷要求，致使進入壓縮機的窯氣含塵量偏高，存在窯氣凈化效率差，凈化后氣體含塵超標及維修率高等問題。

2 改造技術方案

提高除塵器的除塵效率，關鍵因素是要將電除塵器陰陽極的電暈放電方式合理調整，尤其是陰極線結構型式，結構合理的陰極線既可以做到良好的電暈放電，又可以將積存在其上的粉塵容易清理掉，提高電除塵器使用壽命，降低維護頻率，需要合理選擇除塵器極板、極線材質。

本次改造，在電除塵基礎利舊的前提下，將從設備結構改造和電氣更新改造兩方面進行，使電除塵器截面積增大、處理氣量增多、延長煙氣在設備停留時間、降低氣速，以達到提高凈化效率目的。

2.1 設備方案

蜂窩狀高壓靜電濕法除塵技術選用規格型號3200×12000×10 mm電除塵器，選用規格型號GGAJ02E2-0.4A/72KV-W的變壓器，供水設備、管路，進、出氣管道及切換閥等利舊，電除塵器內部結構采用蜂窩式，提升電除塵器的除塵效率，同時對腐蝕嚴重的塔體進行更換。

2.1.1 陽極改造

原有電除塵陽極管為φ260×4600的碳鋼管，鋼管底部易造成灰塵堆積，腐蝕嚴重且鋼管與鋼管之間存在很大縫隙，為充分利用空間，增大電除塵有效利用截面積，本次改造結合電除塵實際運行情況，將原有陽極管全部更換為邊長210 mm的正六邊形結構，即“蜂窩式”結構，這也是蜂窩狀高壓靜電濕法除塵技術的關鍵，煙氣流通橫斷面積6.1 m2，共計55根管，可以看出，改造后的電除塵器陽極結構，較原電除塵器85根管的實際流通面積4.35 m2有較大提高，流通面積增大，可降低煙氣速，延長煙氣在電場內有效停留時間，也有利于降低阻力。

圖1 蜂窩狀高壓靜電濕法除塵陽極板示意圖

2.1.2 陰極改造

原有電極絲為φ2圓線，圓線有利于清理積灰，但不利于電暈放電，本此陰極線結構結合制作廠家的試驗數據進行了改造，該結構形式既有利于電暈放電又利于清理(沖洗)積存的粉塵，采用鋸齒狀芒刺線，利用尖端放電來增強電離能力，同時利用形狀的變化形成更良好的非均勻電場和擴大電離區，有效地提高了濕式電除塵器的能力。

芒刺線材質為2205雙相不銹鋼，具有優良的耐腐蝕性能，且具有以下有益特性：芒刺線有特制的芒刺易放電，在正常情況下，芒刺的電暈極線比其它形(如星形、圓形、六角形、雙刀刃形)電暈線的電暈電流大2倍以上，起暈電壓比其它各種形式的電暈線都低，因此在同樣條件下使用鋸齒狀芒刺線的除塵效率高并且節能。

圖2 鋸齒狀陰極線

2.1.3 氣體分布板

原電除塵氣體分布板有444個φ50的孔，本次改造根據實際生產氣量設計為464個φ50，增大了628 cm2，氣體流速降低到0.9 m/s左右。

2.1.4 電場調整

將所有陰極線處于陽極管中心位置，調整時松開下部陰極框架與陰極線之間的螺栓，通過移動螺栓在長孔中的位置和移動小鐵板位置調整陰極線；下部陰極框架的固定依靠3根陰極線吊柱，調整該3根陰極線下部螺栓的高低，可隨時整體調整所有陰極線位置。

2.2 電氣方案

目前除塵器配套的高壓硅整流電源為戶內式，安裝在專有房間內，除塵器與硅整流器之間需用高壓電纜將其連接，因高壓電纜易壞且為非標，結合除塵器廠家選用的硅整流器整流能力與現有裝置整流能力一致，只更換與原型號一致的硅整流器，并將現有變壓器更換為戶外式安裝至除塵器頂部，以節省硅整流器與除塵器絕緣箱之間的高壓電纜。

3 運行管理

1)敷設保溫前對本體沖水做嚴密性檢查；

2)檢查同極距和異極距；

3)檢查電除塵器內部各零件有無尖角、毛刺、特別對集塵極及放電極框架，發現尖角、毛刺應立即消除；

4)檢查入空門，入空門應開、關靈活、密封性好，有可靠的接地；

5)檢查蒸汽加熱管道、熱風管道及水沖洗管道的閥門和管接頭，應密封良好，開、關靈活；

6)逐一檢査電除塵器各電場外売、低壓配電裝置外殼、控制柜外殼、高壓隔離開關接地端及各電機外殼等,上述設備外殼必須可靠接地；

7)箱體密封良好,無滲漏油現象,油位正常。

4 投入后效果及效益分析

山東海化股份有限公司純堿廠石灰工序老線7臺電除塵自投用以來至今運行正常，未發生維修，年節約大修費用約62萬元，日常維修費用32萬元，合計94萬元。電除塵出口粉塵含量由原先的20 mg/Nm3降低為12 mg/Nm3左右；壓縮機轉速提高，氣量增大，故障率減少，壓縮機表面麻點腐蝕減少，管道侵蝕結疤減少。每年節省電器維修費用約8萬元，日常維護費用為2萬元。

5 結 語

經過本次對石灰工序電除塵器的工藝流程、設備選型、電氣控制改造，提升了電除塵器的工作效率及使用周期，除塵效果得到提升使后段工序工況壓力也得到緩解，為后續電除塵器的使用提供了寶貴的經驗。