隨著當(dāng)前大氣污染形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，國(guó)家出臺(tái)了新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB 28662-2012 2012-10-01實(shí)施)中規(guī)定鋼鐵行業(yè)，除燒結(jié)機(jī)頭排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg/m3 （限值地區(qū)40 mg/m3）外，其它工業(yè)污染源排放標(biāo)準(zhǔn)為30 mg/m3,（限值地區(qū)20 mg/m3）。
由于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)排放值要求的指標(biāo)提高幅度較大，且國(guó)家環(huán)保部對(duì)鋼鐵行業(yè)的環(huán)境保護(hù)也不斷加大執(zhí)法力度，因此鋼鐵企業(yè)的煙氣排放治理設(shè)備，都急需進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改造問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放。在鋼鐵企業(yè)排放出的粉塵當(dāng)中，燒結(jié)機(jī)粉塵排放占到主要部分。所以在對(duì)鋼鐵企業(yè)排放粉塵進(jìn)行控制的過(guò)程中，首要任務(wù)就是對(duì)燒結(jié)機(jī)除塵器進(jìn)行控制，保證燒結(jié)機(jī)除塵器的高效率運(yùn)行，進(jìn)而減少粉塵排放量。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和不斷的總結(jié)各類(lèi)靜電除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上，江蘇一品環(huán)保技術(shù)人員積累了豐富的靜電除塵器提效減排改造技術(shù)方案，尤其是針對(duì)煉鋼行業(yè)的燒結(jié)機(jī)頭和水泥行業(yè)的除塵減排改造，擁有大量的實(shí)績(jī)案例。
據(jù)此，我們總結(jié)出以下幾條實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，供行業(yè)用戶(hù)參考和同行指正：
1、正確合理選型
選擇電除塵器的規(guī)格大小，布置方式（即選型）是保證除塵效率的關(guān)鍵，選型過(guò)大會(huì)增加投資，造成浪費(fèi)；選型過(guò)小，使排放不能達(dá)標(biāo)，滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)要求，后果會(huì)更加嚴(yán)重。根據(jù)眾多的實(shí)踐案例的總結(jié)和不斷分析改進(jìn)學(xué)習(xí)，江蘇一品環(huán)保技術(shù)人員在充分考慮煙氣成分和粉塵的特性的基礎(chǔ)上，保證除塵效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求同時(shí)，確定所用電除塵器規(guī)格大小，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件來(lái)確定電除塵器布置方式（特別是進(jìn)、出口封頭的方式）。
2、選擇相適應(yīng)的極板、極線形式
針對(duì)每臺(tái)電除塵器所需處理的煙氣條件，選擇一個(gè)較佳的極板及配置方式是電除塵器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，極板方式采用480C陽(yáng)極板（SPCC材料）配新型BS管形芒刺線（SPCC材料）。
480C型陽(yáng)極板是電除塵器較常用的極形式其主要優(yōu)點(diǎn)：
480C型陽(yáng)極板
2.1板面壓有多管道溝槽，易于吸塵與清灰，有效收塵面積提高10％左右。
2.2極板兩旁的折邊成“[”型，不僅增加了極板的剛性，而且形成了一道防風(fēng)溝，可以防止振打振落下來(lái)的粉塵的二次飛揚(yáng)。
2.3采用日本牌號(hào)的SPCC板材，在高溫和振打作用下抗變形能力強(qiáng)，振打加速度傳遞性能好。
2.4具有良好的電性能，極板電流密度均勻。
2.5安裝時(shí)每塊極板相對(duì)獨(dú)立，對(duì)安裝精度的要求較低，相鄰?fù)ǖ篱g氣流可以相互貫通，氣流均勻性好。
3、電暈線的選用
BS新型整體管狀芒刺線是一種系列芒刺線，它根據(jù)放電強(qiáng)度及電流密度分布的均勻性程度的差異具有不同的作用，在第一電場(chǎng)，由于含塵量較高，采用電暈電流大（i=1.325mA/m2）的極線，其芒刺附近電風(fēng)強(qiáng)烈，所以可有效的防止第一電場(chǎng)的電暈封閉現(xiàn)象。其余二、三電場(chǎng)則采用電流密度均勻性程度極好的極線（σr＝0.245）。以防止高比電阻狀況下的反電暈或局部反電暈現(xiàn)象的發(fā)生，也不為因過(guò)大的電暈電流而使振打清灰更為困難。
電暈線的選用至關(guān)重要，針對(duì)不同特點(diǎn)，技術(shù)上對(duì)電暈線的關(guān)鍵要求有二個(gè)，一是牢固可靠，二是電氣性能好，本廠根據(jù)國(guó)外先進(jìn)極線自行研制成功的BS整體新型管狀芒刺線，保證在運(yùn)行中不斷線，而且它的電暈電流大，起暈電壓低，尤其重要的是它在陽(yáng)極板上產(chǎn)生的電暈電流的分布十分均勻。陽(yáng)極板上電流密度的均勻性程度可以用相對(duì)均方根差σr來(lái)評(píng)價(jià)。
σr愈小，電流密度分布愈均勻。在同極間距為400mm時(shí)，在相同的試驗(yàn)條件下普通的RS線的σr＝0.516，星形線的σr＝0.473，而BS新型整體管狀芒刺線的平均σr＝0.245，可見(jiàn)BS新型整體管狀芒刺線的電流密度的均勻性不僅大大優(yōu)于普通RS線，而且也明顯地優(yōu)于以電流密度均勻著稱(chēng)的星形線，這對(duì)提高陽(yáng)極板的有效利用率和防止反電暈的產(chǎn)生效果十分明顯，由于它主要靠芒刺尖端放電，電風(fēng)強(qiáng)烈，所以即使在高粉塵濃度條件下，也不會(huì)產(chǎn)生電暈封閉。BS整體管狀新型芒刺線在眾多的電除塵器的實(shí)際運(yùn)行中起到了十分重要的作用。
4、合理設(shè)計(jì)振打系統(tǒng)，提高清灰效果，保證電除塵器持續(xù)高效運(yùn)行
按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的陽(yáng)極振打加速度amin＝180g，而陰極振打加速度amin僅為80g左右。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，當(dāng)amin達(dá)到150g時(shí)即能有效地清除芒刺尖端的小球。
我們采用繞臂錘機(jī)械振打系統(tǒng)，來(lái)有效地達(dá)到所要求的振打加速度，且振打加速度分布的均勻性程度σr<0.45，以合理的振打力來(lái)達(dá)到有效的清灰和產(chǎn)生最小的二次揚(yáng)塵。
5、采用獨(dú)特設(shè)計(jì)的進(jìn)口氣流分布板
氣流分布的均勻程度，直接關(guān)系到除塵效率，特別是在高粉塵濃度、高比電阻及高除塵效率的要求下，氣流分布的均勻性程度顯得尤為重要，為了使流入電場(chǎng)的含塵氣體均勻經(jīng)過(guò)電場(chǎng)，在電場(chǎng)入口前裝有進(jìn)口氣流分布板，一般廠家采用的大多為純阻流型氣流分布板，這種氣流分布板在調(diào)整時(shí)，需通過(guò)開(kāi)孔或補(bǔ)孔，調(diào)整困難，且流體阻力較大，磨損嚴(yán)重，氣流分布均勻性往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，本公司在該項(xiàng)目中采用阻流加導(dǎo)流型的氣流分布板，由于開(kāi)孔直徑由原來(lái)的Φ35增加到Φ85，大大減少了流體阻力，流體通過(guò)導(dǎo)流板懸掛位置即可達(dá)到目的，不需要開(kāi)孔、補(bǔ)孔。經(jīng)過(guò)調(diào)整，其氣流分布均勻性均能到美國(guó)RMS標(biāo)準(zhǔn)中的良好水平，在該項(xiàng)目中，我們可以保證其氣流分布均勻性程度經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整后達(dá)到良好水平。
進(jìn)口氣流均布孔板
出口迷宮槽板
6、防止電暈封閉的其他技術(shù)措施
在進(jìn)口氣流分布上設(shè)置導(dǎo)流板，這不僅是氣流分布均勻性的要求，而且利用機(jī)械除塵器的原理。對(duì)入口高含塵量煙氣進(jìn)行粗顆粒除塵。
7、解決振打系統(tǒng)的故障和磨損
選擇合理的振打系統(tǒng)，其前提首先應(yīng)能保證清灰效果，同時(shí)也不能忽視其運(yùn)行的可靠性，我公司選用機(jī)械振打系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)易產(chǎn)生問(wèn)題的部件進(jìn)行徹底改進(jìn)：（1）將原標(biāo)準(zhǔn)的8字形抱臂改為整體精密鑄造結(jié)構(gòu)，消除由于長(zhǎng)期運(yùn)行抱臂張開(kāi)而產(chǎn)生掉錘；該結(jié)構(gòu)雖然制造成本高出原結(jié)構(gòu)一倍，但可靠性很好。（2）采用轉(zhuǎn)動(dòng)錘頭結(jié)構(gòu)，使每次振打的打擊點(diǎn)都不在錘頭的同一點(diǎn)，延長(zhǎng)錘頭的使用壽命，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，該種錘頭經(jīng)打擊1305700次后，尚可繼續(xù)使用。1305700次，這意味著錘頭在電除塵器的正常運(yùn)行時(shí)連續(xù)使用25年的打擊次數(shù)；(3)將雙曲面形塵中軸承改為使用帶耐磨套的托滾式塵中軸承及中心塵中軸承；（4）振打軸系采用剛性連接和撓性連接相結(jié)合，保證在運(yùn)行過(guò)程中不產(chǎn)生過(guò)大的熱變形。
8、保證陰極線不斷線、不掉線
BS新型整體管狀芒刺線是一種改進(jìn)型的系列管型芒刺線，它的支撐主體是Φ20圓管，其強(qiáng)度大、剛性好，運(yùn)行中保證不斷線。原連接結(jié)構(gòu)，如果安裝疏忽，掉線現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成電場(chǎng)短路。通過(guò)不斷的試驗(yàn)，改進(jìn)了極線與框架之間的連接方式，采用承插式結(jié)構(gòu)，就是掉了螺栓也不會(huì)掉線，自九六年正式使用以來(lái)，從無(wú)掉線、斷線現(xiàn)象出現(xiàn)，大大提高了正常投運(yùn)率。
9、灰斗
電除塵器在使用過(guò)程中，灰斗堵灰是常見(jiàn)故障，經(jīng)多年探索，針對(duì)性地采取了下列措施，從而保證灰斗暢通，排灰系統(tǒng)正常運(yùn)行。
A、 灰斗夾角不小于70°, 相鄰壁交角的內(nèi)側(cè)做成圓弧形，圓角半徑200mm，消滅“死角”。灰斗壁采用振打器，每只灰斗裝一個(gè)可用大錘敲打的在水平方向伸出灰斗加固筋外緣300mm的垂直打擊面，其安裝位置在灰斗捅灰也相鄰的側(cè)壁上。
B、 灰斗下部設(shè)置電加熱，灰斗外部良好保溫，保證灰斗內(nèi)溫度穩(wěn)定地高于露點(diǎn)。
C、 每只灰斗設(shè)置高灰位限制性料位，當(dāng)輸灰系統(tǒng)出故障時(shí)，灰斗處于設(shè)計(jì)灰位時(shí)，即出現(xiàn)報(bào)警，低料位時(shí)自動(dòng)關(guān)斷卸灰裝置，以達(dá)到良好的塵封鎖氣功能。灰斗有密封性能良好的捅灰孔和人孔門(mén)各一個(gè)，便于檢查和在灰斗堵塞時(shí)操作。
采取上述措施后，基本杜絕了產(chǎn)生堵灰現(xiàn)象。
10、人孔門(mén)
電除塵器的密封性也是保證除塵效率和使用壽命的關(guān)鍵，漏風(fēng)將造成電場(chǎng)逐步腐蝕和工況條件的改變，因此，必須確保漏風(fēng)率小于3％。為檢修和維護(hù)電場(chǎng)，在每個(gè)電場(chǎng)前、后都裝有人孔門(mén)，在每個(gè)灰斗上方也裝有人孔門(mén)。這些人孔門(mén)都使用雙層人孔門(mén)，安裝雙層人孔門(mén)的作用有二點(diǎn)：一是為了保證密封性能：二是為了保證保溫性能。人孔門(mén)的密封材料采用專(zhuān)利產(chǎn)品—玻纖膠繩，其密封性能和使用壽命絕非其它廠家所使用的油浸石棉所能相比的。
11、絕緣子、瓷轉(zhuǎn)軸保護(hù)措施
一般工況起動(dòng)低負(fù)運(yùn)行時(shí)，此時(shí)進(jìn)入電除塵器的煙氣溫度低、負(fù)壓低，煙塵容易吸附在瓷軸和絕緣子上，如除塵器開(kāi)始升壓投運(yùn)，則容易產(chǎn)生瓷套、瓷軸被高壓擊穿，我們采用給瓷套、瓷軸設(shè)置熱風(fēng)吹掃裝置，使油霧與低溫進(jìn)入不到瓷套、瓷軸所在空間，此外對(duì)絕緣子小室單獨(dú)加熱，并設(shè)置準(zhǔn)確的溫控裝置，一方面保證了絕緣子室加熱穩(wěn)定性和可靠性，另一方面，由于加熱范圍減少，有效地延長(zhǎng)了電加熱器的壽命，減少電除塵器的耗電。同時(shí)，將陰極振打的傳動(dòng)裝置設(shè)在頂部，取消了極易發(fā)生積灰而產(chǎn)生的漏電現(xiàn)象。
絕緣子加熱及瓷套吹灰
12、智能變頻高壓除塵電源
電除塵電源是電除塵裝置的核心部分，其性能直接影響除塵的效率。從上世紀(jì)80年代至今目前普遍采用的是輸入為兩相的可控硅移相控制電源（工頻），其轉(zhuǎn)換效率低于70%，耗費(fèi)大量電能，在實(shí)際使用中又存在輸出紋波大、電場(chǎng)電壓低、對(duì)高比電阻等煙氣的除塵效果差。已達(dá)不到環(huán)保領(lǐng)域粉塵排放的新要求。
“智能除塵電源"系統(tǒng)技術(shù)，系江蘇一品聯(lián)合東南大學(xué)電力電子研究中心，組織多名電氣專(zhuān)業(yè)博士研究生，應(yīng)用先進(jìn)的電除塵技術(shù)設(shè)計(jì)理念，成功研制出了與國(guó)際先進(jìn)電除塵技術(shù)同步水平的除塵電源，真正實(shí)現(xiàn)降低電除塵器能耗、提高電除塵器收塵效率，除塵效率明顯高于市場(chǎng)上現(xiàn)有的傳統(tǒng)工頻和高頻除塵電源。
智能變頻高壓除塵電源徹底改變了傳統(tǒng)電除塵控制器的控制方式，大幅提高智能化水平，并具有以下幾大技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1、智能變頻高壓除塵電源通過(guò)采用強(qiáng)大的多達(dá)32位處理器并行處理架構(gòu)，搭建核心硬件平臺(tái)，使產(chǎn)品的總體性能和軟件升級(jí)能力有了顯著提升。
2、SENIOR智能變頻除塵電源采用三相平衡供電方式，無(wú)功耗損比原有的工頻除塵電源減少25%-32%；由于采用純直流電源給IGBT供電模式，不僅可以輸出更高的電暈電壓，而且波形非常平穩(wěn)，可以有效杜絕單相工頻電源由正弦波波峰、波谷帶來(lái)的影響。
3、先諾SENIOR智能變頻高壓除塵電源具有獨(dú)特的輸出電壓波紋系數(shù)低的特性，純直流供電時(shí)的輸出電壓紋波通常小于5%，遠(yuǎn)低于工頻電源35%-45%的紋波百分比；其閃絡(luò)電壓高，運(yùn)行電壓可達(dá)普通工頻電源的1.3倍，使電除塵器能夠保持在接近火花臨界點(diǎn)電壓運(yùn)行；運(yùn)行電流可達(dá)普通工頻電源的1.5倍，大幅提高電暈電壓，從而增加電場(chǎng)內(nèi)粉塵的荷電效率和荷電機(jī)率，進(jìn)一步提高除塵效率。
4、針不同煤種、不同工況產(chǎn)生的煙氣和粉塵的特性，及時(shí)啟用不同工作模式；
5、使電源控制系統(tǒng)輸出較優(yōu)化的電源變頻頻率和較適合的電壓幅值和脈沖，達(dá)到較佳輸出電流；
6、在出現(xiàn)反電暈情況下，智能變頻電源通過(guò)自動(dòng)改變工作頻率，在有效提高電場(chǎng)運(yùn)行電壓的同時(shí)降低電場(chǎng)電流密度。提高粉塵有效驅(qū)進(jìn)速度和加速極板上粉塵的放電，克服反電暈的不利影響，提高除塵效果。
先諾SENIOR智能變頻高壓除塵電源，通過(guò)改變頻率提供低電流密度、高電壓的電場(chǎng)特性，結(jié)合脈沖供電，抑制反電暈現(xiàn)象，除塵效率明顯高于市場(chǎng)上現(xiàn)有的傳統(tǒng)工頻和高頻除塵電源， 適用于對(duì)原設(shè)計(jì)為100mg/m3的除塵系統(tǒng)進(jìn)行減排提效改造和新建除塵系統(tǒng)的電源應(yīng)用。
同類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)性能對(duì)比
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技術(shù)線路 |
智能高壓變頻脈沖型 |
高頻型 |
工頻型 |
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控制模式 |
PWM脈寬調(diào)制 |
PFM定脈寬調(diào)頻 |
導(dǎo)通角控制 |
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電流波形 |
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供電方式 |
3相 |
3 相 |
單相 |
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開(kāi)關(guān)頻率 |
中（500Hz / 10KHz） |
高（20KHz - 50KHz） |
100Hz |
|
功率因數(shù) |
～1 |
～1 |
～0.75 |
|
實(shí)現(xiàn)功率 |
100KV/2.4A |
72KV/1.6A |
/ |
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處理器 |
多處理器 |
雙處理器 |
單/多處理器 |
|
火花反應(yīng)時(shí)間 |
50us |
40us |
10ms |
|
節(jié)能方式 |
間隙供電 |
間隙供電 |
間隙供電 |
|
電能轉(zhuǎn)換效率 |
90%以上 |
90%以上 |
60%以上 |
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降低除塵器出口排放 |
40%～70% |
30%～40% |
無(wú) |
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變壓器控制柜布置型式 |
分體式 |
一體式 |
分體式 |
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可靠性及可維護(hù)性 |
可靠性好、便于維護(hù) |
可靠性差、維護(hù)不便 |
可靠一般、便于維護(hù) |