烧结电除尘器的选型及安装实践
一、前言
烧结是将粉矿、燃料和熔剂混合，利用其中的燃料燃烧，产生少量融全，从而使散料粘结成烧结矿块的过程。在这一生产过程中，机头、机尾、原料、成品系统都不可避免增生大量含尘废气，污染大气环境。随着烧结设备的大型化和环保要求的日益严格，烧结系统的除尘设备也从旋风、多管和湿法除尘器，发展到现在的电除尘技术。柳钢烧结厂在110m2和165m2烧结机头、机尾、原料、成品均配套安装电除尘器。电除尘器的效率、寿命、构件的选型、整体安装以及运行监控至关重要。本文主要叙述监控过程中的心得体会。
二、电除尘器的选型
烧结系统扬尘点多而分散，包括烧结机头、机尾、成品系统等，各处烟尘特性不同。机头烟气中含有水和SO2,有腐蚀性。烟气负压高，达-16∽-18kPa，含尘量一般大于3g/m3。而机尾、成品的烟气中含尘量大，一般在3∽35g/m3。粉尘含铁量高，如机尾粉尘中氧化铁的总含量在50%∽65%。粉尘的颗料坚硬，外形粗糙，磨啄性很强，密度约为3.8∽4.2g/m3。机头电除尘器与烧结大烟道相连接，为工艺电除尘器，而机尾、成品除尘器属于环境除尘器。烟尘特性和使用条件不同，电除尘器的选型和结构也就有所区别。
2.1本体结构
2.1.1按结构强度要求选型。烧结机头烟气为高负压，可达-18Pa，曾有电除尘器外壳被吸瘪的事故，在选择机头电除尘器时，我们明确规定壁板厚度必须在6mm以上，加强筋板用12#槽钢或100mm角钢，局部采用工字钢，并且需网格状分布，筋板间隔不大于1.2m，从而确保电除尘器壳体的强度。在最易出结构故障的进出口喇叭上，更是必须注意筋板的布置，其内角必须有加强角钢，保证内部支撑管有足够的强度和数量。另外，烟气温度变大，为使壳体能随温度变化而自由伸缩，基础支座设置1个因定支座、多个单向及多向活动支座。
机尾、成品电除尘器的烟气负压较低，一般按-7∽--8kPa考虑。因此，壁板厚5mm即可，筋板密度也可适当放宽，这样可减少钢材耗量，节省投资。
2.1.2单室电除尘器每个电场需设2个锥形灰斗，而像机头电除尘器这种大型双室结构，必须设置4个灰斗，灰斗斗壁与水平面夹角必须大于65。,灰斗四角需贴圆弧板过渡，以保证粉尘向下流动顺畅。每个灰斗设上下料位计并且与卸灰系统联锁，以确保灰封。
2.2内部结构件
2.2.1气流阻流板
要确保静电除尘器的除尘效果，含尘气流必须全部通过电场，避免产生窜流。因此，在电场的周围和灰斗的中上部均应设置阻流板。电场两侧及顶部只需在电场前部设置一层阻流板即可，而灰斗空间较大，必须设置2∽3层阻流板。有一个细节必须注电，为防止粉尘在灰斗下部因阻流板之间间隙过小而造成“搭桥”下灰不畅，灰斗阻流板下沿需距灰斗出口法兰1.5∽2m左右。
2.2.2气流分布板
气流分布板的作用是使气流通过电场截面的流速尽可能一致。人口气流分布板的开孔率及层数直接影响电除尘器能否高效率运行。气流分配的均匀程度一般用气流速度相对均方根植δ来表示，现行电除尘行业标准一般以δ≤0.15为优秀，δ≤0.20为优良，δ≤0.25为合格。但从高效率运行的角度看，相结均方根值必须更小。分布板必须设置两层以上，并且相应配套折流板。气流分布板容易磨损脱落，更是烟气中的粗砺粉尘直接冲击在分布板上，导致磨损。因此，我们选用5mm的锰钢板制作气流分布板，提高其使用寿命。分布板的连接方式不能仅为焊接，必须增加连接夹板，用螺栓固定。
各层分布板下侧部应为活动式，既容纳分布板热胀冷缩，又便于其上粘附的粉尘顺流脱落到灰斗中。
2.2.3槽形板
在出口喇叭内设置2层迷宫形槽形板，以收集末电场漏捕的粉尘，同时改善末电场尾部气流分布状态。
2.24收尘板
收尘板是电除尘器的主要部件，我们选用了480mm“C”型板。该板具有很好的抗变形防二次扬尘的性能。为保证收尘板面振打加速度均匀，C型板与上部悬挂梁及下部撞击杆的连接方式均采用固接。我们还要求厂家必须使用上海宝钢产的优质冷轧板制作收尘板。
2.2.5电晕线的选型
电晕线历经改进，线型很多。老电除尘器多使用星形、圆形、锯齿形和三角形芒刺线，制造、安装以及使用中都存在一定的缺点。1970年代，国内开始使用由国外引进和管状芒刺线，即RS线，放电性能较星形、锯齿形等极线有很大的提高，但在芒刺根部仍有电晕死区。后来，我国予以改良，命名为BS线，即在原来RS线两个放电点的基础上再增加2个放电点，并且根据烟尘性质及不同的电场，分为掰刺和不掰刺两种。柳钢265m2烧结系统的电除尘器均选用BS线，其中末电场采用不掰刺形式，以便捕集微细粉尘。
2.2.6极配形式
采用400∽460mm的同极宽间距。极间距加宽后增大了绝缘距离，抑制了电场的“闪络”，提高了两极工作电压，烟尘的驱进速度也相应提高，从而在处理相同烟气量和达到相同收尘效率的条件下，所需的收尘板面积也会减少。宽间距极配即可减轻内部结构件重量，减少投资，而且便于安装和维修。
2.2.7振打系统选型
阴阳极振打系统分为侧部振打和顶部振打两大类。在110m2烧结机除尘系统中，我们采用了顶部电磁锤振打方式，效果不很理想，因此，在265m2系统中我们选择侧部挠臂锤振打，其中阳极板在下部单独设一套振打机构。如果是双室结构，则需设置双边单侧振打装置，板面最小振打力加速度为200g。阴极振打，对应每组阴极框架设置一套振打机构。由于电除尘器的大型化，阴极框架最少配备上下两层振打机结构。单边双层侧部挠臂锤振打情况下，阴极线的最小振打加速度为100g。振打的传动机构为独立的摆线针轮减速机形式。
三、电除尘器的安装质量
电除尘器的安装质量也直接影响其性能。近几年柳钢烧结厂的安装工期都很紧张，监督安装质量的就尤为重要。以下是安装过程中必须严格关注的几个问题。
3.1壳体
壳体安装的要求是从支座到顶梁的每个尺寸都必须在误差范围内，其次必须确保整体的密封性。
壳全的漏焊经常发生在入孔门进，出气口、顶梁底部和立柱底板等处，入孔门合不严，石棉盘根脱落，也很容易造成漏风，在负压下电场风速不匀、影响收尘效率。
为防止烟气窜流不通过电场，顶梁下导流板，分布板挡风板，两侧边缘阻流板，内部走台挡风板都必须安装到位，真正起到挡风作用，否则直接影响排放浓度。由于工期紧、施工单位责任心不强，这此小挡风板往往不被重视，不是漏装、少装就是安装不严实，起不到密封、阴流的作用。这种问题在空载运行实验时不易发现，负荷运行时即使电流、电压均正常，但外排烟气浓度还是很大。
3.2极间距
电场内部异极、同极间距超差是安装中的通病。往往是极板的上部异极间距和下部基本达标，而极板中间有打拱现象。电场高度超过10m时更严重，不能满足偏差±10mm（对同极距400mm而言）的标准。此时必须校正，校正应在冷态下进行，用火焰局校正不宜过多，否则通烟气后起拱会再次出现。
3.3
放电极与壳体的间距往往被忽视，而这是导致电场击穿的起因。以下几处必须重点关注。
●壳体上的尖角毛刺。
●顶梁内入孔门爬梯和放电瓷瓶顶距离过近。
●顶梁下导流板有尖角，距悬吊杆过近，形成类端放电，应将尖角割掉成45。角并磨掉毛刺。
●内部走台与前挡风板距阴极框架太近。
●壳全内部支撑框架的装偏，与阴极悬吊架距离太近，导致阴极振打锤旋转后时内部支撑框架距离过近。
3.4振打安装
振打帮障在电除尘器运行中经常发生。振打安装常出现以下问题：
●振打锤和振打砧不对中，造成振打无力，振打锤容易损坏，卡阻。
●锤卡上的螺母拧紧后没有焊上，造成掉锤。
●极板和振打杆连接时应装上专用的大垫圈，而且必须用力矩扳手拧紧后再焊螺母，否则会出现连接松动，振打力不能有效传递，清灰困难。
3.5安装过程中易被漏掉的零件
电除尘器安装过程中，常有许多小零件漏装：
●分布板与支撑梁之间的小卡板未焊上，通烟气后分布板在风力的作用下振动甚至脱落。
●阴极框架和水平杆、间距架联接处没有管垫圈且必须用力矩扳手拧紧螺母，但经常有漏装现象，运行一段时间后间距架因振打松动、位移、甚至脱落。
●振打杆上紧固极板用的大垫圈。常被遗漏或随便用普通小垫圈代替，这样接触面减少，再加上不用力矩扳手拧紧，很难紧固。
●为保证灰斗强度，设计时灰斗与底梁的连接处需用角钢加固焊。但有的施工单位公将灰斗壁与底梁焊接，而将角钢弃之不用，留下了极大的安全陷患。
●为保证外壳侧壁板上角钢筋板和立术整体性，设计了三角加强板，但有时不焊或少焊，造成侧板因振动而脱焊开裂。
四、结语
柳钢烧结烟气电除尘器效果较好，积累了一定的经验：
4.1壳体强度足够是电除尘器正常运行的根本保证，对于在机头电除尘器尤为重要。
4.2气流均匀分布和良好的气密性是有效地防止板、线冲刷和磨损的重要措施。
4.3极配形式，以及板、线的安装质量，是保证电除尘器优良性能的关键。
4.4良好的外部保温，以及保温箱、灰斗下灰口和所有检修门等处的密封，可保持烟气温度始终在露点之上，能有交效地防止腐蚀和结疤。
4.5振打机构的合理选型、振打安装质量良好，能确保清灰效果，减少维护工作量确保除尘器持续正常良好运行。
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