电除尘器设计运行维护培训

钢厂电除尘器培训二0一0年十二月钢铁行业电除尘器设计运行维护培训(二零一零年十二月)目录一.前言二.电除尘器基本工作原理及类型三.电除尘器基本结构组成及作用四.电除尘器结构介绍与比较五.电除尘器的设计六.针对机头电除尘器常见故障采取针对性措施七.电除尘器的调整与试运转说明八.电除尘器的使用说明九.电除尘器的维护和保养十.电除尘器的故障处理及说明十一.三相电源阐述十二.实例分析一.前言电除尘器适用于捕集水泥厂、化工厂、燃煤电厂以及冶金钢铁厂等各行各业各种细粒度粉尘。本文着重介绍静电除尘器在钢铁行业应用。钢铁生产传统工艺纵向看有烧结、高炉熔炼、炼钢；横向还配备炼焦、耐火材料生产、发电、机械等部门，产出的废气及废料数量大、种类多，下表为钢铁工业产生污染大气的主要污染物所占的百分比。污染物烟尘二氧化硫一氧化碳氮氧化物百分比(％)15—2010～1236—4515～18据统计，每生产100万t钢所产出的废物包括炉渣80万t，烟尘10万t，一氧化碳3万t，二氧化硫8000t，氮氧化物3000t，硫化氢1000t，氟化氢50t，氰化氢40t，由此可见钢铁工业是名副其实的污染大户。用电除尘器处理钢铁工业生产过程中产生的大气污染如下：1.电除尘器在烧结厂的应用：烧结机排气中主要含有粉尘和二氧化硫。除尘器主要用于以下三个部分废气除尘：(1)机头废气除尘（简称机头除尘）。烧结机排烟的废气量很大，每生产一吨矿石大致产生4000-6000m3/min的废气。废气温度一般在100-200℃，含尘浓度一般为4-6g/Nm3(2)机尾卸料端的除尘(简称机尾除尘)。机尾卸料端包括机尾卸矿处，单辊破碎，热筛、冷却设备的受料、卸料点，这些部位所产生的粉尘量平均为15-20g/Nm3粉尘颗粒细，烟气均温度为80-160℃。(3)环境除尘。环境除尘是指除机头、机尾部分以外的污染源根据所处理的物料性质不同，又可分为三种类型：一是原料堆场、原料加工和运输环节；二是返矿与混合系统；三是烧结矿整粒系统，即烧结矿的破碎筛分和运输。2.电除尘器在炼铁厂的应用：（1）高炉出铁厂烟尘净化（2）高炉煤气的净化（3）原料系统的粉尘净化3.电除尘器在炼钢厂的应用其污染源主要是金属氧化物。在炼铁过程中，溶化期粉粒度小于10um的占80%，吹氧时粉尘粒度小于1um占80%-90%，电炉冶炼产尘粒径更细，氧化期烟气温度高达1200-1400℃,含尘浓度高达20g/Nm3,粉尘比电阻为1012-1013Ω.cm。因此电炉除尘一般用布袋除尘器净化，也有用电除尘器但效果不理想。4.电除尘器在轧钢厂的应用：（1）火焰清理机的烟尘净化（2）油雾净化回收二．电除尘器基本工作原理及类型（1）电除尘器是在一个箱体内，由金属构件组成曲率半径不等的电极系统（见图1）：即放电极（阴极）和收尘极（阳极）在放电极加上负电压后能在周围产生不均匀电场，当电压升到足够大时，放电极附近的电场强度也达到足够大时，周围气体被电离，并向整个电场空间大量输送负离子在与进入电场含尘烟气相遇时，烟气中的粉尘将其吸附，从而使粉尘带电。带负电的粉尘在电场作用下移向收尘极，粉尘在收尘极上放电，成为中性并沉积在收尘极上，经振打后粉尘被惯性力从电极表面剥离落入灰斗，收尘过程即告完成。图1（2）尘粒的荷电（图2）电除尘器的电晕范围（也称电晕区）通常局限于电晕线周围几毫米处，电晕区以外的空间称之为电晕外区。电晕区内的空气电离后，正离子很快向负（电晕）极移动，只有负离子才会进入电晕外区，向阳极移动。含尘气体通过电除尘器时，由于电晕区的范围很小，只有少量的尘粒在电晕区通过，获得正电荷，沉积在电晕极上。大多数尘粒在电晕外区通过，获得负电荷，最后沉积在阳极板上，这就是阴阳极均需设置振打装置的原因图2即电除尘器的除尘过程可分为四个阶段：(1)气体的电离(2)粉尘获得离子而荷电(3)荷电粉尘向电极移动(4)将电极上的粉尘清除到灰斗中去（3）电除尘器的基本类型电除尘器有多种类型，根据收尘极和放电极在电除尘器中配置不同，可分为两大类：单区电除尘器和双区电除尘器a.单区电除尘器，粒子的荷电和捕集是在同一个区域中进行的。即收尘极系统和放电极系统都在一个区域。工业烟气除尘多用这种除尘器，因而单区两字通常被省略。b.双区电除尘器具有前后两个区域。前区安装放电极，称为电离区，粉尘进入此区首先荷电。后区安装收尘极，称为收尘区，荷电粉尘在此区域被捕集。双区电除尘器的电压等级较低，通常采用正电晕放电。它主要用于空气调节系统的进气净化。近年来，利用双区电除尘器的原理设计的电除尘器用于工业废气的净化，例如用于沥青烟尘和高炉煤气的净化，也都取得较好的效果。单区电除尘器，按其结构不同又可分为以下类型：a.按烟气在电场中的流动方向分为立式和卧式电除尘器b.按清灰方式，可分为干式和湿式电除尘器。c.按电极形状可分为板式、管式和棒式电除尘器。d.按电极距离的大小分常规电除尘器和宽间距电除尘器。e.按振打清灰方式可分为顶部振打和侧部振打电除尘器由除尘器本体和供电装置两大部分组成。（1）电除尘器的本体是实现烟尘净化的场所，通常为钢结构件，约占电除尘设备总投资的85％左右。目前应用最广泛的是板卧式电除尘器，主要部件有壳体、收尘电极、放电电极、振打装置、气流分布装置及输灰锁风装置等。其组成见下表三．电除尘器基本结构组成及作用1-进口嗽叭2-箱形梁3-防雨屋顶4-灰斗5-防爆阀6-变压器7-开关柜8-拉链机、星型卸料器及下料锁风阀这是一台双室112m2三电场电除尘器的实体外型图.从图中可以清楚的看到外部结构组成:这是一台双室112m2三电场电除尘器的实体内部结构图.从图中可以清楚的看到内部结构组成:1-阴极系统2-阳极系统3-尘中走道4-阴极吊挂5-阴极振打系统6-阴极振打传动系统7-阳极振打系统8-阳极振打传动系统1一第一电场；2一第二电场；3一第三电场；4一收尘极板；5一芒刺型放电线；6一星形放电线；7一收尘极振打装置；8一收尘极振打装置；9一进口气流分布板；lO一进口喇叭管；11一出口喇叭管；12一阻流板；13一贮灰斗气体分布板及振打传动装置供电装置（1）高压供电：高压电源（见三相电源介绍）（2）低压供电：电除尘器还配备具有许多功能的低压自动控制装置，如温度检测和恒温加热控制、振打周期控制、灰位控制。灰位指示、高低位报警和自动卸灰控制、检修门、孔和柜的安全连锁控制等，这些都是保证电除尘器长期安全可靠运行所必不可少的。四．电除尘器结构介绍与比较1.侧部振打清灰和顶部电磁振打清灰的比较侧部振打结构在国内运行的电除尘器数量最多，使用效果均很好，对各类粉尘都能适用，因为此种振打方式能使板、线获得足够的加速度值。通过380V电压控制电机，使电机驱动振打轴转动，带动振打捶击打附着灰尘的极板和极线。顶部电磁脉冲振打器:交流380V电压整流成直流190V来驱动振打器电磁线圈，按照程序控制的时序进行振打。振打器线圈固定在一钢壳里并全部密封在环氧树脂里与外界隔绝,保证振打器长久使用。顶部电磁脉冲振打安装方式：振打器是用三个支撑棒架在屋顶上。活塞在振打器内可以自动地上下移动并打击在与放电极、收尘极和气流分布板相连的撞击上。这种冲击并没有把震动传递给壳体，可避免材料的疲劳，振打器可以全天候的室外工作。顶部电磁振打侧部旋转挠臂锤振打侧向旋转锤振打顶部电磁锤振打阳极振打1.每排极板设一个振打点1.一般为三排极板设一个振打点2.极板采用上部固定，下部自由，振打点设在下部自由端。2.极板采用上部固定，下部自由，振打点设在上部固接端。3.阳极板悬挂后是一个长细板块，切向方向刚性较好，侧部振打力的传递通过极板切向刚性较好的方向传到各个部位，同时上部固定，下部振打，振打力有全部得到有效传递及利用，因此这种振打方式力的有效性及力的传递方式均较好。3.阳极板上下方向刚性较差，力的传递效果也较差，同时上部固接，上部拓打后，有部分振打力直接传到壳体上，拓打力不能全部有效地传递到极板下端，因此这种振打方式的有效性及力的传递方式较差。4.由于每排设有振打点，振打后力的传递方式又较好，因此，只要有较小的撞击力就能达到有效的清灰。4.振打点设在三排之间的中点，边上两排振打力要通过交叉传递。且本身上、下传递方式又较差，因此必须要具备较大的撞击力才能达到极板整体要求。5.撞击头由于受力较小，因此变形也较小，且HY型结构振打锤可以转动，每次振打接触点可以改变，保证长期振打过程中振打锤不变形，因此可以长时间保证具有足够的振打力5.撞击头由于受力较大，因此变形也较大，且电磁振打接撞击点固定不变，长时间振打过程中变形较大，振打力就容易衰减。阴极振打1.振打点比较多，每点的振打力较小，整个框架振打力比较均匀，振打接触点变形也较小，力的传递及有效性均较好。1.振打点很少，又集中，整个振打力较大，整个框架振打力分布不均匀，振打接触点变形也较大，力的传递有一部分分散，因此传递方式及有效性较差。2.阴打绝缘轴，除绝缘之外，其它只承受扭矩，且扭矩受力较小，一般为100kn.m，阴打电瓷转轴完全能满足阴打电机的机械性能要求。2.阴打绝缘轴，除绝缘之外，还要承受上部冲击下来的振打撞击力，而且电场内、外有温差，绝缘轴中心与冲击点之间会有偏心，因此绝缘轴容易击碎，另外支承瓷套也承受一部分的振打冲击力，由于瓷套为脆性材料，不均匀的受力容易被击碎。3.一排阴极框架只有4个支承瓷套，一根瓷轴就能达到绝缘要求。3.一个阴极框架有4个支承瓷套，4个以上瓷轴才能达到绝缘要求。4.撞击头由于受力较小，因此变形也较小，且HY型结构振打锤可以转动，每次振打接触点可以改变，防止长期振打过程中振打变形，因此可以长时间保证具有足够的振打力。4.撞击头由于受力较大，因此变形也较大，且电磁振打撞击点固定不变，长时间振打过程中变形较大，振打力就容易衰减。漏风率侧打在整个除尘器上开孔较少，如HY型结构，一台三电场电除尘器阴、阳打在壳体上的开孔只有9个，同时HY型结构的密封件采用专利产品硅胶玻璃纤维密封材料，能大大减小漏风率。顶部振打在整个除尘器上的开孔较多，同样一台三电场电除尘器阴、阳打在壳体上的开孔约有60多个，振打顶部布置密，壳体穿孔多，导致漏风点增加，漏风率就大。二次扬尘通过气流分布板以后，极板上、下结灰基本均匀，下部粉尘颗粒略粗，侧部振打下部加速度略大，粉尘即使下部击碎，由于颗粒较粗，二次飞扬也较小，且下部极板积灰成块状下落，整个清灰过程二次过程飞扬较小。上部粉尘略细，振打力量又最大，因此容易产生下部粉尘没有脱落，上部粉尘已经打碎，并飞扬。同时由于振打点少，因此每一振打点控制的极板、极线较多，振打后局部区域的飞扬就较大。优点1.振打力分布均匀2.振打力传递方式好3.长时间后能保证振打力不会出现振打力不足题4.振打后二次飞扬少5.振打机理简单、可靠、维修点少1.由于振打放在上部，利用上部空间尺寸，因此长度方向占地略小2.振打电磁线圈检修时，不必到电场内，相对检修环境较好缺点1.振打检修在电场内2.长度方向占地略多1.振打接触点受力较大，变形也大，振打加速度随时间衰减迅速2.阴极线两端采用张紧力固接，长时间振打后，一旦张紧能力达不到，振打力传递清灰就困难，极线出现肥大3.振打力分布较差4.由于振打点多，振打穿过壳体的量也同样多，因此漏风率就大5.振打设置的部位至顶部，振打过程中二次飞扬大2.气体分布板及振打传动装置分布板又称多孔板，其作用是：通过增加阻力，把分布板前面大规模的紊流分割开来，在分布板后面形成小规模紊流，而且在短距离内使紊流的强度减弱．使原来方向不与气流分布板垂直气流变为与板垂直。振打传动装置目的为清除孔板上的积灰。（1）气流分布均匀性判断气流分布均匀性是提高除尘效率的先决条件。气流分布不均意味着电场内部存在着高、低速度区，某些部位存在着涡流和死角，造成除尘效率的下降。我国采用相对均方根差法作为气流分布均匀性评判标准，相对均方根差б可用公式表示式中Vi----被测点的单项流速，m/s----测量断面上的平均气流速度，m/s