摘要: 重鋼股份公司燒結(jié)廠為解決240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵器機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)作為輔助手段進行技術(shù)改造,達到了預(yù)定目標。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)場的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞: 聲波清灰,機械振打,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)計生產(chǎn)能力為285 萬t 燒結(jié)礦。配備有2 臺185 m2 機頭電除塵器,1 臺270 m2 環(huán)境電除塵器以及5 臺脈沖布袋除塵器負責工藝除塵和各個轉(zhuǎn)運站除塵。

240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵器投運初期,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。隨著電除塵運行時間的增長,大量含濕氣體的進入,極板、極線掛灰不斷增多,導致其自身質(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內(nèi)部進行人工清灰,既帶來了安全隱患同時又有可能損壞電除塵器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件,對設(shè)備造成損害。因此,對240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵器清灰系統(tǒng)進行技術(shù)改造,提高除塵效率刻不容緩。

2 　側(cè)向振打分析

1) 側(cè)向振打是以電機為動力,通過減速器帶動軸及振打錘實現(xiàn)振打。

2) 側(cè)向振打的特點是單點局部振打,振打力從作用點傳遞到極板、極線附有灰塵的表面上時,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機構(gòu),故障點多,長時間運行,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極線和極板, 加速了極線、極板積灰,電場電壓、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力源,將壓縮空氣的勢能轉(zhuǎn)換成低頻聲能,發(fā)出低頻、高能的聲波,聲波在媒質(zhì)中傳播時使聲場中的質(zhì)點作交變振動,每個質(zhì)點在聲波的激勵下將產(chǎn)生受迫振動,產(chǎn)生位移,因為質(zhì)點的不斷振動,使灰塵分子間積聚力或粘附力受到破壞,達到一定疲勞程度時,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)部分別或同時布置。對較高的電場,側(cè)部安裝時還可分布二層,以適應(yīng)不同現(xiàn)場、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的收塵量占總收塵量的60 %～70 % ,且240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵器一電場電氣狀況很不理想,決定先在240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵1-1 電場采用聲波清灰器作為輔助清灰,試驗其振打清灰效果,在試驗好 1-1 電場的基礎(chǔ)上,逐步對其它電場進行改造。經(jīng)設(shè)計選型,決定采用遼寧中鑫自動化儀表有限公司生產(chǎn)的聲波清灰器。在240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵器1-1 電場頂部等距離安裝4 臺 SQ-75 型聲波清灰器;考慮到極板長達14 m , 在1-1 電場和1-2 電場的通道處安裝了2 臺 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。同時配裝了6 臺氣路控制箱,6 臺清灰器由1 臺PLC 控制柜集中控制,在 PLC 控制柜中可以對6 臺清灰器的工作時間進行設(shè)定并由PLC 進行順序控制,也可以單獨對某臺清灰器進行開啟及關(guān)閉。

聲波清灰系統(tǒng)安裝完畢后,通過調(diào)試確定: 頂部4 臺聲波清灰器每次連續(xù)發(fā)聲10 s ,側(cè)部2 臺聲波清灰器每次連續(xù)發(fā)聲15 s ,兩個清灰器發(fā)聲間隔時間設(shè)定為3 分鐘,一個周期為1 小時。

3.3 　增效改造效果

聲波清灰器投入運行后,電場電壓、電流穩(wěn)定,波動明顯減少,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)測中, 240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵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,遠遠低于國家標準。

聲波清灰器投運前后機頭電除塵器1-1 電場平均二次電壓、二次電流變化見表1 。通過一段時間的跟蹤觀察,總結(jié)如下:

1) 聲波清灰器可以有效解決電場上部積灰,彌補機械振打力衰減導致電場上部清灰效果差的問題,改善了電場放電效果,達到了最初的目的。對于極板較長的電除塵器,聲波清灰不能完全取代傳統(tǒng)機械振打和電磁振打,只能對傳統(tǒng)振打技術(shù)起到互補作用。

2) 185 m2 電除塵器單電場頂部安裝4 臺清灰器略顯不足,輻射范圍偏小,可考慮在安裝數(shù)量上適當增加, 同時對安裝點的布置作一些調(diào)整。

3) 通道內(nèi)的空間較大,利于聲波的傳播,因此側(cè)向安裝清灰器也會對收塵極起到一定的作用,對較高電場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。只有運行一定時期后由于振打系統(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要小一些。

5) 在聲波清灰器振打時間的設(shè)定上還需要進一步摸索,對于不同類型的除塵器結(jié)構(gòu)和粉塵特性,聲波清灰的時間、周期設(shè)定都不同,需要更進一步,更為嚴謹?shù)目茖W試驗。

4 　結(jié)語

重鋼股份公司燒結(jié)廠240 m2 燒結(jié)機機頭電除塵器1 - 1 電場清灰系統(tǒng)的增效改造,不僅為重鋼電除塵器的使用維護提供了新的技術(shù)方案,也證明在電除塵器安裝聲波清灰器可有效彌補機械振打裝置振打力不足的缺陷,能有效清除板、線積灰,改善電場內(nèi)的工作條件,對于捕集特殊性質(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,給電除塵器的維護和日常管理帶來極大的方便。

參考文獻

1 　韓克,譚瑞田,劉忠成1 聲波清灰器在電除塵器現(xiàn)場的應(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 第九屆全國電除塵/ 第一屆脫硫?qū)W術(shù)會議論文集[C]12001 :11

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