燒結機頭電除塵器運行中的常見問題與維護措施

郭文軍，李旭軍

（首鋼長治鋼鐵有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

燒結機頭煙氣具有成分復雜、溫度波動大、煙氣濕度大和粉塵黏度大等特點。不僅造成嚴重的環境污染，而且凈化治理具有一定的難度。針對燒結機頭煙氣的特點，采用電除塵器是一種比較理想的除塵方式。受燒結機頭煙氣高溫和粉塵黏附等原因的影響，機頭電除塵器在運行中會出現電暈線放電尖端結球、反電暈和電暈線斷線等現象，嚴重影響機頭電除塵器的工作效率，影響其除塵效果[1]。通過分析故障現象的原因，對這些影響電除塵器運行的問題采取有效的解決措施，確保燒結除塵設備高效、穩定運行，為企業環保減排提供了技術保障。

1 燒結機頭電除塵器運行中的常見故障問題

電除塵器以電場力吸附為基本工作原理，利用負高壓尖端放電釋放出電子，使中性的粉塵帶上負電荷，通過建立電場，使帶有負電荷的粉塵在電場力的作用下向正極移動、帶有正電荷的粉塵向負極移動，從而達到吸附和回收粉塵的作用。

1.1 電暈線放電尖端結球現象

由于燒結機頭煙氣濕度較大、粘附性較強，容易粘附在陰極電暈線尖端。久而久之，會出現放電尖端結球的現象，影響陰極芒刺電子的產生。如果不對尖端結球進行及時處理，粉塵將會完全包裹住陰極芒刺線，使電暈封閉，電場放電強度減弱，降低除塵效率，嚴重時會導致電除塵完全失效。出現這種故障時，現場檢查通常電壓正常，但由于尖端完全被灰塵裹覆形成了強電阻，并影響了電子產生，測得的電流比較微弱，甚至電流為零。

1.2 反電暈現象

沉積在電除塵器表面的粉塵出現局部放電的情況被稱之為反電暈現象。如果煙氣中的粉塵大量積附在電除塵器表面，嚴重影響到電暈電荷釋放的時候，電暈所產生的大量電荷就會積聚在電除塵器表面的粉塵顆粒中，使其成為帶電荷的粉塵顆粒，并且不同位置和新舊粉塵之間會逐漸出現電位差。當電位差達到一定程度時，粉塵層就會出現局部擊穿的情況，繼而產生反電暈現象。反電暈現象會使二次電壓和電流的參數發生較大改變，除塵效率逐漸下降。

1.3 電除塵阻尼電阻斷裂現象

電除塵在日常運行中，還有一種情況是二次電壓嚴重超出正常運行范圍，但是卻沒有二次電流，導致電場表面看也在運行，卻沒有除塵效果。經過檢查發現，這種情況的發生是因為電場阻尼電阻斷裂（如圖1 所示），造成線路開路，導致電場不工作，沒有除塵效果。

圖1 電除塵阻尼電阻斷裂

經過分析，電除塵阻尼電阻斷裂的原因有以下方面：

1）下料處由于排料不及時，導致灰塵堆積過高，埋住陰極線與陽極板，造成電場負荷過大，導致阻尼電阻斷裂。

2）由于電場殼體腐蝕較為嚴重，造成外殼漏風進入冷空氣，使電場內潮氣增大。久而久之，粉塵包裹于陰極線與陽極板上，使電場運行電流增大，過大的電流導致阻尼電阻被擊壞而斷裂。

3）不進行日常設備維護，導致震打設備工作異常，不能及時清除極板、極線上的積灰，電場運行電流增大。當粉塵越來越厚且電場運行電流過大時，便容易造成阻尼電阻斷裂，出現電暈封閉和反電暈現象。

1.4 電除塵穿墻瓷瓶破裂現象

穿墻瓷瓶破裂接地，會導致電場無法正常開啟運行。經現場檢查發現，為電除塵穿墻瓷瓶破裂所致，如圖2 所示。其原因主要是由于瓷瓶表面長期沒有維護，積灰較多，從而造成爬電現象。隨著時間的延長，集灰增多，特別是陰雨天，極易造成絕緣降低，瓷瓶被擊碎，導致接地，電場法正常開啟運行。

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圖2 電除塵穿墻瓷瓶破裂

1.5 燒結機頭電除塵排放超標的工藝因素

1）原料問題。原料中各種成分的組成決定了機頭煙氣、粉塵的成分組成，繼而對除塵以及排放指標帶來較大的影響和壓力。如燒結原料中的堿性氧化物含量、含鐵廢料中的油污以及高揮發性物質含量等，都會影響電除塵設備的運行狀況和除塵效果，繼而影響排放指標，導致排放超標。

2）除塵效果也會受到點火煤氣種類的影響。如在燒結中使用焦油含量較高的焦爐煤氣，會使焦油黏附到除塵器的極板和極線上，導致電極肥大，給后期清理工作帶來極大不便。

3）生產工藝控制方面。設備操作不到位、清灰器安裝不合理以及原料條件變化較大等原因，也會導致指標的大幅波動。

2 燒結機頭電除塵器的日常運行維護措施

經過生產實踐發現，燒結機頭電除塵器運行中的常見故障問題，其根本原因大多是粉塵積附過多而影響到電場運行。對此，可從控制燒結原料、改進除塵器設備以及做好日常的清掃維護等方面采取措施，確保設備穩定運行[2-3]。

2.1 加強燒結原料控制

為了減少燒結煙氣和粉塵中不利于吸附和凈化的成分，保證靜電除塵器正常運行和排放指標穩定，必須要對燒結原料進行嚴格控制。

1）要使用堿金屬含量較低的原料，減少混合料中K2O、Na2O 等堿金屬含量。可以減少煙氣中低熔點化合物的產生，減少燒結除塵的工作負荷，提高后期高爐運行的經濟性。生產實踐表明，燒結原料中w（K2O+Na2O）≤3 kg/t 鐵是比較理想的狀態。

2）嚴格控制燃料的粒度、揮發性以及生石灰的粒度和活性，保證其在燒結過程中能夠被充分利用。通常要求燃料粒度在經過破碎后應控制在3 mm 以下，且小于3 mm 的粒度應大于90%。

4）要嚴格控制原料鐵屑，盡量不使用或是減少使用含油鐵屑。燒結用精礦中粒度小于0.074 mm 的量應小于80%。

2.2 改進除塵器設備

1）改進電除塵器的供電方式，對一電場進行高頻電源配置，而其他則選擇工頻電源配置。在電流控制方面，可采用自動控制方式，將除塵器電場電流大小與煙氣排放指標進行連鎖。當排放指標達到一定數值時，自動控制系統自動對電流大小進行閉環控制。從而減少二次電流，既降低了電除塵器的能耗，也保證了燒結機工作電場的穩定，減少了電除塵器反電暈現象的發生。

2）合理安排振打清灰。由于電除塵器運行時電場陰陽極之間存在的高壓吸附作用，帶有電荷的粉塵更容易吸附在除塵器的極板上。即使在除塵器振打清灰時，也很難將其完全振落清除。為了配合振打清灰，可適當降低電壓，從而減少電場對粉塵的吸附作用。在粉塵吸附力下降時，再進行振打清灰，則可起到更為理想的清灰效果。此外，還可在電除塵器中加裝聲波輔助清灰裝置，利用聲波使粉塵出現“聲致疲勞”的情況，以輔助清灰，提高振打清灰的效果。

3）改進除塵器的結構設計，對灰斗進行密封，以防止卸灰時漏風，減少漏風對電除塵器性能的影響。

2.3 工藝操作與日常維護

電除塵器在高溫腐蝕和機械振動的影響下，一些部位可能出現漏風的情況。這就需要我們定期檢查除塵器的設備密封情況，消除設備漏風的影響。在生產組織和管理方面，要嚴格控制燒結原料和參數，根據實際情況制定合理的降塵管、電除塵器下的灰斗放灰制度，定期安排放灰。電除塵器要定期進行振打清灰，防止粉塵積附而影響除塵效果。最好是在粉塵達到一定厚度時再進行敲打，使其呈塊狀脫落，避免二次揚塵。

3 結語

燒結機頭煙氣具有成分復雜、溫度波動大、煙氣濕度大和粉塵黏度大等特點。不僅對于環境造成嚴重污染，而且凈化治理具有一定的難度。針對燒結機頭煙氣的特點，采用電除塵器是一種比較理想的除塵方式。受燒結機頭煙氣高溫和粉塵黏附等原因的影響，機頭電除塵器在運行中有時會出現電暈線放電尖端結球、反電暈等現象，都會嚴重影響機頭電除塵器的工作效率，影響其除塵效果。通過分析故障現象的原因，對這些影響電除塵器運行的問題采取了有效的解決措施，從而保證了燒結除塵設備的高效穩定運行，為企業環保減排提供了技術保障。