转炉干法电除尘器升级改造工程实践与研究

转炉干法电除尘器升级改造工程实践与研究

万力凝

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【摘要】在全面推进钢铁企业超低排放工作的形势下，本文通过转炉一次烟气干法除尘系统升级改造工程研究及实例，通过新材料、新技术的应用，工艺升级改造等方面，阐述干法电除尘器升级改造过程中的工艺路线及机电安装、维护技术要求。

【关键词】转炉干法；电除尘器；升级改造工程

本文中提到的设备改造，均为利用现有装备技术进行升级改造，实现超低排放的同时，避免了二次建设、投资浪费等现象。同时，设备的改造工期短，占地小，对生产影响较小，具有推广意义。

一、转炉干法电除尘器排放现状基本情况分析

炼钢转炉LT干法静电除尘系统具有除尘效率高、运行费用低等特点，设计排放浓度可达到≤30mg/m³。但是在系统运行过程中，随着设备老化、功能精度降低，设计缺陷等，干法电除尘工艺仍存在阶段性粉尘超标排放现象。具体表现为：

（1）除尘器发生如发生泄爆，会造成除尘器内部高浓度粉尘随放散烟囱排出，无法有效控制。（2）除尘器内部极线接地造成除尘器电场掉电，除尘器失去粉尘补集能力，会造成高浓度粉尘随放散烟囱排出。（3）设备检修过程中，不可避免部分粉尘随放散烟囱排至大气。（4）生产运行过程中，存在放散烟囱尾烟现象。

鉴于上述问题，为实现转炉烟气的稳定达标，通过理论计算、现场勘查及工艺分析。结合转炉烟气易燃易爆、高温等工况，在尽可能降低对生产组织影响的前提下，提出干法除尘升级改造方案。

二、干法电除尘工艺升级方案

为解决LT干法除尘系统上述间断性超标排放现象，实施在放散侧杯阀与放散烟囱之间增加立式圆筒形精制除尘器，如图1-1所示。对放散烟气进行二次过滤的工艺方案。

图1-1   立式圆筒形精除尘器示意图

精除尘器的核心原理是过滤式除尘原理，采用金属间化合物多孔材料作为滤芯，利用其通量大、阻力小、导电性强、抗磁化、耐高温、过滤精度高等特性，在除尘器内部经过烟气中粉尘惯性碰撞、扩散、筛滤等作用,使粉尘被阻隔在滤芯外，实现烟气颗粒物浓度超低排放。

经除尘器滤料采用的采用属间化合物非对称膜多孔材料，具有金属键和共价键的混键结构。其具备抗氧化性能好，耐酸、碱性能好，耐温、强度高，线膨胀系数低，可加工、可焊接连接，抗热振性能好等工艺特点，国家推荐的新型节能环保材料。具有地面积小，施工难度低、工期短，系统阻力小，除尘精度高，超低浓度排放的优点。主要技术参数如表所示。

该系统自控系统将相关主要控制单元均进行了模块化（精除尘器排灰模块、精除尘器自动反吹模块、安全连锁模块等）。在操作过程中对需操作相关控制单元时，只需在对应对的模块对话框中进行操作即可。各操作模块可进行自动控制、手动操作方式的选择。

三、干法电除尘电气升级方案

静电除尘器的高压电源作为除尘的关键设备，近几年来发展迅速。原干法除尘器电源为单相工频电源。单相工频电源，存在运行效率低，运行中电场闪络频繁等问题，除尘器效率较低。现在新建项目已经淘汰，现存项目也在逐步升级改造为更加高效的电源。高效电源表现优异，对比工频电源，三相高频电源具有电压输出纹波小，驱进速度高，除尘效率高的特点，除尘效果能提高20%到30%。

高效电源的稳定运行及除尘能力的最大发挥，需要转炉的烟气自身温度和调质控制在合理的范围内，为此在更换电源的同时，需要相应的优化与之相匹配的一次除尘程序控制模型。通过电源升级，可实现以下功能：

（1）电场新更换的高效电源与现用进口Rico-werk电源能够并联使用，满足能够在线切换的目的。（2）冶炼期间A电场稳定运行电流达1200mA以上，B电场稳定运行电流达1800mA以上。（3）生产过程中如某一电场故障状态下，除尘器电场4减1工作模式下生产过程中达标排放，并为3电场能够正常下枪冶炼工艺的验证提供服务，实现设备事故冗余能力。（4）经过工艺、控制优化、设备改进后，能够彻底消除电场“低电压”（二次电压长时间约3kV）问题。（5）经过优化，能够消除瓷瓶保温室过电压放电问题。

四、干法电除尘器运行与维护技术要点

为确保设备的稳定运行，需要正确使用设备，针对设备的日常检查与维护要点进行了汇总。

1、现场巡迴检查重点：（1）是否存在跑、冒、滴、漏；（2）设备运行是否正常（如是否有过大振动、声音是否异常等）；（3）自控阀开关是否到位；（4）各转机设备润滑是否符合要求；特别关注：A.过滤系统工作压差是否正常。B.反吹脉冲阀动作是否正常，声音是否正常；C.各法兰密封面及人孔等需检查是否存在泄漏。

2、阀门维护与保养：（1）定期检查阀门的操作灵活度及阀门气密性；（2）定期检查阀门的润滑油是否正常；（3）发现泄漏应及时进行处理更换密封组件及相关元件；（4）在表面涂层脱落及蹭刮后应及时进行修补,以防设备锈蚀；（5）压力表如显示异常应及时更换；（6）操作阀门或拆装螺丝时禁止用力过猛及敲击；（7）各自控阀门的气源手动阀未经许可严禁关闭；（8）各自控阀门如需切换到现场进行手动开关，需对关闭其气源手动阀并对其气缸进行排气后方可进行现场手动操作。

五、干法电除尘器检修技术要点

1、 检修原则：（1）严禁“带压检修”、“带电检修”。（2）严格按 “进入容器的8个必须”、“动火作业”、“高空作业”等相关作业要求及企业管理制度要求执行。（3）因检修需对设备进行降温，特别是与滤芯相关联时不宜过快。

2、关于检修、检查：（1）对进行了空气置换的设备、管线均需打开进行检查，清除集灰（甚至烧结物）；（2）清灰过程应按由上到下，逐层向下清、排灰；（3）清、排灰的过程中注意对周边电器、仪表的保护；（4）检修过程中注意是否存在漏水、密封无效等异常情况；（5）对于拆除过的法兰、人孔等密封面，需使用规范的密封垫进行恢复；且进行螺栓紧固时，注意受力均匀。

3、关于恢复生产：（1）检修完成后，需对拆除过的法兰等进行试压查漏；（2）检修完成后，需对仪表、自控阀等进行检查。对自控阀进行开关操作，并确认现场动作是否到位、反馈是否正常；（3）系统引入煤气后，当系统温度达到160℃以上时，需安排对所有拆除过的密封面进行“热紧”。                                

4、滤芯保存：（1）滤芯应封存于干燥遮蔽室内；（2）滤芯应整齐堆放，严禁重压；（3）滤芯堆放处应严禁用水进行清扫等。