某廠是1980年投產(chǎn)的機械化立窯企業(yè),年設(shè)計水泥生產(chǎn)能力為10萬噸。設(shè)有帶沸騰爐的∮2.2X12m順流回轉(zhuǎn)式
烘干機一臺,主要用于烘干無煙煤、鐵粉和粘土。該生產(chǎn)線在設(shè)計上采用了諸多當時尚未成熟的新技術(shù),如所有收塵設(shè)備均采用袋收塵器,水泥出廠采用散裝等。由于受當時技術(shù)條件的限制,許多新技術(shù)不能達到預(yù)期的目的,給生產(chǎn)帶來了諸多不便。經(jīng)過十幾年的不斷改造完善,生產(chǎn)基本正常。但烘干機袋收塵的使用始終不理想,造成嚴重超標排放,被列為廣州市環(huán)保限期整治項目。由于資金的限制,廠方?jīng)Q定因陋就簡,在原有袋收塵器的建筑框架內(nèi)安裝電收塵器,并于該年底完成整個工程。經(jīng)過環(huán)保部門檢測,排放濃度小于100mg/Nm3。我們參與了整個過程,現(xiàn)談?wù)勗摴に嚫脑煸谠O(shè)計、安裝、調(diào)試及運行維護方面的一些體會,供同行參考。
1、原袋收塵器的缺陷
眾所周知,袋收塵器發(fā)展到今天,已經(jīng)能夠適應(yīng)包括烘干機和立窯在內(nèi)的工況。但是,該廠在上世紀80年代上馬的袋收塵器,完全可以說是一個實驗性產(chǎn)品,根本沒有現(xiàn)在袋收塵器這些先進的控制檢測設(shè)備,濾料也不能適應(yīng)高濕度的工況,造成穿袋、糊袋、掉袋、結(jié)柱等故障頻繁發(fā)生.且維修條件相當惡劣,常常在出現(xiàn)故障后只能“聽其自然”?梢哉f,該袋收塵器幾乎起不到任何收塵作用,烘干機大部分時間也幾乎處于直排的狀況。經(jīng)常是“黑龍、紅龍、黃龍”騰空而起,不但造成原材的浪費,而且嚴重污染了周邊環(huán)境。因此被列為廣州市環(huán)保重點整治項目。
2、電收塵器概況
利用袋收塵器的收塵室作為電收塵器的外殼,在其內(nèi)部安裝兩個電場?紤]到廢氣的腐蝕性,電極采用不銹鋼圓管排列而成,陰極采用在不銹鋼圓管上焊接鍍稀土合金芒刺。絕緣子室安裝熱電阻加熱,設(shè)有恒溫控制系統(tǒng)進行自動控制,以防絕緣子結(jié)露爬電。收塵總面積為130m2,同極間距離為900rrm,設(shè)計處理能力為50000m(工況)。風(fēng)機采用原袋收塵器引風(fēng)機,收塵回灰采用閑置的兩臺埋刮機和一臺螺運機。變壓器型號為:GGAJ-0.2A/100KV,每個電場一臺,安裝在除塵器頂部。高壓供電控制采用微機(型號:280CI3U)自動控制,可設(shè)定為火花頻率控制及無火花兩種工作狀態(tài)。陰極振打采用側(cè)向中部振打,陽極采用電動機機械式振打。
3、改造后的效果及優(yōu)點
電收塵器投人使用以來,排塵濃度達到國家標準。實際使用中,我們認為有如下優(yōu)點:
(1)運行工況穩(wěn)定,二次電壓、電流基本可以維持如下數(shù)據(jù):
(2)維修量較小,運轉(zhuǎn)率高:
(3)投資少,比上馬袋收塵器節(jié)約10萬余元;
(4)控制系統(tǒng)方便實用,故障率低。該控制系統(tǒng)不但具有多種運行方式,且管理功能完善,運行中監(jiān)管方便,井可以在運行中設(shè)定及變換參數(shù)或運行方式,同時還設(shè)有一次過流、可控硅開路、二次短路、二次開路、偏勵磁、二次欠壓等多種保護功能;
(5)絕緣子雖然有一定程度的積灰,即使在恒溫裝置失靈時,也未發(fā)生過爬電擊穿事故。陰極采用支撐型結(jié)構(gòu),且未設(shè)磁套管防止粉塵進入絕緣子室。比較1995年擴建的另外兩臺烘干機電收塵器,一臺專烘干無煙煤,另外一臺烘干鐵粉和粘土。由于工作條件不同,前一臺經(jīng)常發(fā)生爬電的故障,但是后一臺基本未發(fā)生過。有可能是由于粘土粉塵粘附在絕緣子上,反而阻止了爬電;
(6)清灰效果好,未出現(xiàn)過放電極包裹和陽極包裹的現(xiàn)象。由于該電收塵器的陽極采用了不銹鋼圓管,且上下兩端并未完全固定,在一定沖擊振動下,圓管會轉(zhuǎn)動,加強了清灰效果。同時,由于陰陽極均采用不銹鋼材料,不銹鋼材料表面的光潔度較普通材料高,粉塵容易脫落。
4、存在的問題及處理辦法
該工程投入試運行后,雖然達到了環(huán)保的要求,但是由于是在原有的袋收塵器基礎(chǔ)上進行改造,受到各方面條件的限制,因而在整個工程中存在著不少問題。
(1)為了保證粉塵排放濃度,設(shè)計處理風(fēng)量和實際風(fēng)量相差懸殊,富余能力偏大。經(jīng)過測定,實際使用風(fēng)量僅20000m3/h。為了利用該電收塵器的富裕能力,在不影響排放濃度的基礎(chǔ)上,將臨近的熟料庫等排塵點并人電收塵器,解決了熟料庫頂粉塵大的問題:
(2)均風(fēng)板設(shè)計不合理。均風(fēng)板上的圓孔直徑大小一致,較難起到均風(fēng)的作用;
(3)回粉輸送設(shè)備選型錯誤。采用閑置設(shè)備僅僅為了減少投資,但是使用埋刮機輸送粉料,且開機時間較長,不是一個明智的選擇。該設(shè)備故障率高,且鎖風(fēng)性能差。這也提醒我們在技改過程中,減少投資和合理的設(shè)備選型要有機的結(jié)合,否則,會因小失大:
(4)陰極振打保溫箱和電場的密封設(shè)計不當。本設(shè)計采用聚四氟乙烯板裝置在電收塵器外殼上,以阻止氣流進入保溫箱。如果采用鋼結(jié)構(gòu)外殼,聚四氟乙烯板安裝在外殼的外表面或內(nèi)側(cè),影響不大。但是由于我們是在舊建筑上安裝電收塵器,外殼是由厚度為400mm的磚墻構(gòu)成,裝在外表面,則會在墻壁孔處形成積灰,到一定程度時,產(chǎn)生放電。曾經(jīng)有一次,電收塵器工作不正常,儀表等數(shù)據(jù)顯示分析是某一處有嚴重放電存在。其他檢查均未發(fā)現(xiàn)問題,直到進入電場,才找到問題。后將其裝在內(nèi)表面,以便于檢查和清理積塵,問題即得到解決;
(5)高壓引線人電場設(shè)計不合理。在設(shè)計上采用進口的聚四氟乙烯高壓絕緣線,通過陰極支撐恒溫箱頂部引入,箱頂部開有400X400方孔,并用聚四氟乙烯板和外界隔離。使用到一個月左右,發(fā)現(xiàn)電場二次電壓和二次電流跳動很大,且可以在電收塵器旁邊聽到“啪啪”的響聲,同時還可以看到閃電一樣的弧光。進入電收塵器頂部檢查,發(fā)現(xiàn)兩條引入線在和箱體接觸的位置擊穿了一個約3mm的小孔。我們采取了多種辦法仍不能解決問題,后將聚氟四乙烯板改為絕緣套管,基本解決了問題。
(6)陰極振打軸采用絕緣瓷瓶連接,由于萬向接頭設(shè)計不合理,幾次折斷瓷瓶,后采用抗折能力較好的聚氟四乙烯,雖然只能采取兩段連接,但是也未出現(xiàn)爬電現(xiàn)象。
(7)安裝施工中存在精度不佳的問題,表現(xiàn)在極間距偏差達到30mm,在驗收中發(fā)現(xiàn)后,采取了下端固定的方法處理,既解決了極間誤差也解決了吊掛極板在振打時晃動的問題。
(8)設(shè)備制造存在偷工減料的問題,如陽極,部分不銹鋼管是由兩段連接而成,由于焊接工藝不當,在試運行中,發(fā)現(xiàn)部分已經(jīng)斷裂,只好采取將斷裂的圓管拆除。陰極芒刺焊接不牢固,試運行中發(fā)現(xiàn)芒刺打轉(zhuǎn),電場電壓無法升高,迫不得已將所有芒刺扭轉(zhuǎn)90度,使其打轉(zhuǎn)時也不影響陰陽極的間2巨,保證極間距的統(tǒng)一,維護合理的二次電壓。
5、使用及維護應(yīng)該注意的問題
(1)定期清掃絕緣瓷瓶和其他絕緣材料,防止粉塵過度堆積造成爬電;
(2)制定嚴格的操作規(guī)程,確保有效運行。如在使用過程中,曾經(jīng)出現(xiàn)過由于恒溫裝置出現(xiàn)問題,陰極振打保溫箱內(nèi)的發(fā)熱絲長期工作,使溫度嚴重超標,導(dǎo)致聚氟四乙烯強度下降,扭斷了管狀聚氟四乙烯。后根據(jù)其結(jié)露惰況,干脆停用恒溫設(shè)施,經(jīng)幾年的使用,未出現(xiàn)問題。
(3)電器設(shè)備要定期清吹粉塵,防止電器故障。
6、結(jié)論
(1)通過近幾年的運行,我們認為,該工藝的改造在總體上是成功的,不但解決了環(huán)保的問題,而且提高了烘干機的產(chǎn)量,創(chuàng)造了經(jīng)濟效益。這同時也說明了在諸如沉降室外或其他類似設(shè)備的基礎(chǔ)上,吊掛極板,改造成電收塵器,是可行的。
(2)電收塵器的運行率高,運行費用低,但是只能適用于環(huán)保要求一般的地區(qū)。如果能夠解決好二次揚塵的問題.則其效果不亞于袋收塵器。