燒結(jié)機(jī)頭電除塵器清灰系統(tǒng)的增效改造
摘要: 重鋼股份公司燒結(jié)廠為解決240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器機(jī)械振打清灰力不足影響除塵效率的問題,采用聲波清灰技術(shù)作為輔助手段進(jìn)行技術(shù)改造,達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)。本文介紹了聲波清灰與側(cè)向振打的區(qū)別,以及聲波清灰技術(shù)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞: 聲波清灰,機(jī)械振打,電除塵,輔助清灰
1 前言
重鋼股份公司燒結(jié)廠240 m2 燒結(jié)機(jī)于2003 年10 月開始施工建設(shè),2005 年3 月建成投產(chǎn),年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為285 萬(wàn)t 燒結(jié)礦。配備有2 臺(tái)185 m2 機(jī)頭電除塵器,1 臺(tái)270 m2 環(huán)境電除塵器以及5 臺(tái)脈沖布袋除塵器負(fù)責(zé)工藝除塵和各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站除塵。
240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器投運(yùn)初期,極板極線比較干凈,清灰效果較好,二次電壓在 60 kV以上,二次電流在500 mA 以上。隨著電除塵運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),大量含濕氣體的進(jìn)入,極板、極線掛灰不斷增多,導(dǎo)致其自身質(zhì)量增加, 振打加速度變小且衰減很快,清灰效果不斷惡化,極板極線粘灰嚴(yán)重,尤其是極板極線上部更為突出。大量高比電阻粉塵粘結(jié)在極板極線上導(dǎo)致反電暈現(xiàn)象,大大降低了電除塵器的除塵效率。二次電壓由原來(lái)的60 kV 降至45 ～ 50 kV ,二次電流降至100～200 mA。原有側(cè)向振打錘清灰裝置已不能滿足清灰的要求。為解決清灰問題,每次檢修都組織大量的人力到電場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行人工清灰,既帶來(lái)了安全隱患同時(shí)又有可能損壞電除塵器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件,對(duì)設(shè)備造成損害。因此,對(duì)240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器清灰系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,提高除塵效率刻不容緩。
2 側(cè)向振打分析
1) 側(cè)向振打是以電機(jī)為動(dòng)力,通過減速器帶動(dòng)軸及振打錘實(shí)現(xiàn)振打。
2) 側(cè)向振打的特點(diǎn)是單點(diǎn)局部振打,振打力從作用點(diǎn)傳遞到極板、極線附有灰塵的表面上時(shí),沿途衰減較大,其有效傳遞距離短,清灰范圍受到限制。
側(cè)向振打由于存在傳動(dòng)機(jī)構(gòu),故障點(diǎn)多,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,許多部位極易損壞,出現(xiàn)如鏈條斷裂、振打錘或振打砧頭脫落及電極框架變形影響極間距等故障。
隨著極線和極板積灰加厚,錘擊力明顯衰減和損耗,振打力很難傳遞到整個(gè)極線和極板, 加速了極線、極板積灰,電場(chǎng)電壓、電流明顯降低,帶電灰塵電荷不易釋放而造成反電暈現(xiàn)象, 影響除塵效果。對(duì)高比電阻粉塵影響更大。
3 聲波清灰技術(shù)分析
3.1 工作原理
聲波清灰是以壓縮空氣為動(dòng)力源,將壓縮空氣的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成低頻聲能,發(fā)出低頻、高能的聲波,聲波在媒質(zhì)中傳播時(shí)使聲場(chǎng)中的質(zhì)點(diǎn)作交變振動(dòng),每個(gè)質(zhì)點(diǎn)在聲波的激勵(lì)下將產(chǎn)生受迫振動(dòng),產(chǎn)生位移,因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的不斷振動(dòng),使灰塵分子間積聚力或粘附力受到破壞,達(dá)到一定疲勞程度時(shí),從極板上脫落,在重力或氣流的作用下離開極板落入灰斗。
聲波清灰由于安裝方便,特別是膜片式聲波清灰裝置,由于體積不大,設(shè)備占用空間較小,靈活性高,在電除塵器中可以在頂部和側(cè)部分別或同時(shí)布置。對(duì)較高的電場(chǎng),側(cè)部安裝時(shí)還可分布二層,以適應(yīng)不同現(xiàn)場(chǎng)、不同部位清灰的需要,因此其作用于極板上的力較均勻。
3.2 增效改造方案的確定
考慮到電除塵器一電場(chǎng)的收塵量占總收塵量的60 %～70 % ,且240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器一電場(chǎng)電氣狀況很不理想,決定先在240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵1-1 電場(chǎng)采用聲波清灰器作為輔助清灰,試驗(yàn)其振打清灰效果,在試驗(yàn)好 1-1 電場(chǎng)的基礎(chǔ)上,逐步對(duì)其它電場(chǎng)進(jìn)行改造。經(jīng)設(shè)計(jì)選型,決定采用遼寧中鑫自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的聲波清灰器。在240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器1-1 電場(chǎng)頂部等距離安裝4 臺(tái) SQ-75 型聲波清灰器;考慮到極板長(zhǎng)達(dá)14 m , 在1-1 電場(chǎng)和1-2 電場(chǎng)的通道處安裝了2 臺(tái) SQ-100 型聲波清灰器用于清除過道以及極板極線框架上的積灰。同時(shí)配裝了6 臺(tái)氣路控制箱,6 臺(tái)清灰器由1 臺(tái)PLC 控制柜集中控制,在 PLC 控制柜中可以對(duì)6 臺(tái)清灰器的工作時(shí)間進(jìn)行設(shè)定并由PLC 進(jìn)行順序控制,也可以單獨(dú)對(duì)某臺(tái)清灰器進(jìn)行開啟及關(guān)閉。
聲波清灰系統(tǒng)安裝完畢后,通過調(diào)試確定: 頂部4 臺(tái)聲波清灰器每次連續(xù)發(fā)聲10 s ,側(cè)部2 臺(tái)聲波清灰器每次連續(xù)發(fā)聲15 s ,兩個(gè)清灰器發(fā)聲間隔時(shí)間設(shè)定為3 分鐘,一個(gè)周期為1 小時(shí)。
3.3 增效改造效果
聲波清灰器投入運(yùn)行后,電場(chǎng)電壓、電流穩(wěn)定,波動(dòng)明顯減少,電壓、電流平均值較安裝前均有不同程度提高,除塵效率明顯改善。在重鋼股份公司安環(huán)處二季度的環(huán)保監(jiān)測(cè)中, 240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵Ⅰ系列排口濃度較改造前有所降低,平均排放濃度在20 mg/ m3 左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
聲波清灰器投運(yùn)前后機(jī)頭電除塵器1-1 電場(chǎng)平均二次電壓、二次電流變化見表1 。通過一段時(shí)間的跟蹤觀察,總結(jié)如下:
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1) 聲波清灰器可以有效解決電場(chǎng)上部積灰,彌補(bǔ)機(jī)械振打力衰減導(dǎo)致電場(chǎng)上部清灰效果差的問題,改善了電場(chǎng)放電效果,達(dá)到了最初的目的。對(duì)于極板較長(zhǎng)的電除塵器,聲波清灰不能完全取代傳統(tǒng)機(jī)械振打和電磁振打,只能對(duì)傳統(tǒng)振打技術(shù)起到互補(bǔ)作用。
2) 185 m2 電除塵器單電場(chǎng)頂部安裝4 臺(tái)清灰器略顯不足,輻射范圍偏小,可考慮在安裝數(shù)量上適當(dāng)增加, 同時(shí)對(duì)安裝點(diǎn)的布置作一些調(diào)整。
3) 通道內(nèi)的空間較大,利于聲波的傳播,因此側(cè)向安裝清灰器也會(huì)對(duì)收塵極起到一定的作用,對(duì)較高電場(chǎng)的電除塵可考慮在側(cè)向安裝聲波清灰器。
4) 由于新建電除塵器清灰系統(tǒng)一般運(yùn)行比較好,而且收塵極等內(nèi)部結(jié)構(gòu)還沒有受到銹蝕等影響,所以積灰清除比較容易。只有運(yùn)行一定時(shí)期后由于振打系統(tǒng)的老化和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的銹蝕,才會(huì)出現(xiàn)粉塵粘結(jié)不易清除,因此在新建除塵器上安裝聲波清灰器的作用相對(duì)要小一些。
5) 在聲波清灰器振打時(shí)間的設(shè)定上還需要進(jìn)一步摸索,對(duì)于不同類型的除塵器結(jié)構(gòu)和粉塵特性,聲波清灰的時(shí)間、周期設(shè)定都不同,需要更進(jìn)一步,更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)試驗(yàn)。
4 結(jié)語(yǔ)
重鋼股份公司燒結(jié)廠240 m2 燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器1 - 1 電場(chǎng)清灰系統(tǒng)的增效改造,不僅為重鋼電除塵器的使用維護(hù)提供了新的技術(shù)方案,也證明在電除塵器安裝聲波清灰器可有效彌補(bǔ)機(jī)械振打裝置振打力不足的缺陷,能有效清除板、線積灰,改善電場(chǎng)內(nèi)的工作條件,對(duì)于捕集特殊性質(zhì)的粉塵起到了很大的作用。采用聲波清灰器輔助清灰,可以解決電除塵板、線積灰問題,提高除塵效率,給電除塵器的維護(hù)和日常管理帶來(lái)極大的方便。
參考文獻(xiàn)
1 韓克,譚瑞田,劉忠成1 聲波清灰器在電除塵器現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用 [J ]1 電除塵及氣體凈化,2003 , (1) :13
2 陳茂梅等1 聲波清灰技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[A]1 第九屆全國(guó)電除塵/ 第一屆脫硫?qū)W術(shù)會(huì)議論文集[C]12001 :11
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