濟鋼煉鐵廠(chǎng)球團豎爐有電除塵器4臺套，分別擔負著(zhù)2#、3#、4#豎爐及球團成品系統。濟鋼球團豎爐煙氣的工藝特點(diǎn)：煙塵主要來(lái)源于豎爐爐頂、豎爐下部排礦口、鏈板機機尾、帶冷機機頭及機尾、成品中間倉、排礦口等處；溫度波動(dòng)大，各點(diǎn)合成后煙氣溫度為80℃~200℃，倉下露點(diǎn)60℃；粉塵濃度10g/m3~25g/m3；堆比重2.6g/cm3，真比3.8g/m3；粉塵比電阻偏高1010Ω?cm ~1012Ω?cm，易產(chǎn)生電暈。
一、電除塵器效率降低的原因分析
1.1 陰極線(xiàn)肥大和陽(yáng)極板粉塵堆積
濟鋼煉鐵球團廠(chǎng)豎爐電除塵設備經(jīng)過(guò)長(cháng)期運行，存在陰極線(xiàn)肥大和陽(yáng)極板粉塵堆積的問(wèn)題，嚴重影響除塵效率的提高。濟鋼球團生產(chǎn)工藝中添加有粘結劑，粉塵的粘附性強，不易振落，陰極線(xiàn)的粉塵會(huì )越積越多，形成陰極線(xiàn)肥大現象，大大降低電暈放電的效果。粘附性強的粉塵還會(huì )在陽(yáng)極板上堆積，使除塵效率明顯下降。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面：
1）機械振打強度不夠或振打系統故障。不能有效振打清灰，造成陰極線(xiàn)肥大和陽(yáng)極板粉塵堆積，使電壓電流無(wú)法升高；
2）結露現象。電除塵器在停止運行或低負荷運行時(shí)電除塵內的溫度會(huì )低于露點(diǎn)，從冷卻成品球團除塵管道進(jìn)入電除塵的大量水蒸氣凝結，使粉塵表面溶解，溶解物質(zhì)凝固或結晶后，產(chǎn)生大附著(zhù)力依附在極板極線(xiàn)上；
3）漏風(fēng)問(wèn)題。除塵器都存在著(zhù)不同程度的漏風(fēng)，冷風(fēng)從仁孔、粉塵料倉、管道、絕緣瓷瓶等處進(jìn)入電場(chǎng)，不但會(huì )增加除塵的煙氣量，而且會(huì )因溫度下降出現結露，造成陰極線(xiàn)肥大、陽(yáng)極板粉塵堆積、絕緣瓷瓶爬電和電場(chǎng)腐蝕；
4）經(jīng)過(guò)長(cháng)期運行，部分陽(yáng)極板、陰極線(xiàn)腐蝕嚴重，通過(guò)振打無(wú)法清除其表面上的粉塵。
1.2 反電暈
反電暈是電流感應現象，電除塵器的粉塵比電阻范圍為104Ω?cm ~5×1010Ω?cm，若沉積在收塵極上的粉塵是良導體，則不會(huì )干擾正常電暈放電，如果是高比電阻粉塵，則電荷不易釋放。當粉塵比電阻超過(guò)5×1010Ω?cm以后，除塵效率隨著(zhù)粉塵比電阻的升高而下降，荷電高比電阻粉塵到達陽(yáng)極板后，電荷不易釋放，沉積在陽(yáng)極板上的粉塵層逐漸增厚，在粉塵層間形成較大的電位梯度。當粉塵層的電場(chǎng)強度大于其擊穿強度時(shí)，在粉塵層的空隙間產(chǎn)生局部擊穿，發(fā)生反電暈現象，導致除塵效率急劇下降，嚴重時(shí)甚至能導致電除塵器無(wú)法工作，其產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面：
1）濟鋼煉鐵廠(chǎng)球團豎爐的粉塵屬于高比電阻粉塵，隨著(zhù)粉塵比電阻的升高，正電暈放電頻繁，電流增加。此時(shí)粉塵表面產(chǎn)生的大量正離子與集塵電極起收塵作用的負電荷中和，使除塵效率降低；
2）因電場(chǎng)內易產(chǎn)生粉塵堆積，易造成粉塵層局部擊穿，在堆積粉塵層表面，產(chǎn)生正電暈放電，隨著(zhù)電壓升高，會(huì )形成火花放電，火花放電使電壓顯著(zhù)降低，進(jìn)而引起火花頻發(fā)故障，造成集塵極的工作電流降低，除塵效率大幅降低。
1.3 電暈閉塞
濟鋼煉鐵廠(chǎng)豎爐正常運行時(shí)煙氣中含塵濃度大，粉塵離子數量多，粉塵離子形成的電暈電流雖不大，但形成的空間電荷卻很大，當其接近氣體離子形成的空間電荷時(shí)，會(huì )嚴重抑制電暈電流的產(chǎn)生。因粉塵離子的遷移率極小，所以電流下降，當含塵濃度太大時(shí)，則由電暈生成的離子都會(huì )吸附在粉塵上，此時(shí)離子遷移率達到極小值，最后電流可能趨近于零，使運行參數明顯下降、除塵效率明顯降低，稱(chēng)為電暈閉塞現象。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面：
1）煙氣含塵濃度大。球團豎爐因爐況調整經(jīng)常有粉塵濃度大幅增加的現象，電除塵的電流下降明顯，除塵效率低下；
2）煙氣流速增加。電除塵器是負壓運行，當密封不嚴而漏風(fēng)時(shí)，冷空氣就會(huì )從外部進(jìn)人電場(chǎng)，使通過(guò)電除塵器的煙氣流速增大，則單位時(shí)間內停留在電場(chǎng)中的粉塵量增加，會(huì )出現電暈閉塞現象，還會(huì )增加風(fēng)機負荷，使除塵效率低下。
1.4 煙氣溫度
煙氣的溫度和壓力影響電暈始發(fā)電壓、電暈極表面的電場(chǎng)強度、電暈極附近的空間電荷密度和分子離子的有效遷移率等，這體現在煙氣密度參數上，它隨溫度的升高而減小。另外煙氣的溫度越高，其粘滯性越大，驅進(jìn)速度越低。當煙氣溫度過(guò)高時(shí)，電暈始發(fā)電壓、電暈極表面的電場(chǎng)強度和火花放電電壓都要降低，致使二次電壓升不起來(lái)。我廠(chǎng)各點(diǎn)合成后煙氣溫度為80℃~200℃，隨爐況調整經(jīng)常大幅波動(dòng)，在溫度高于150℃以上運行時(shí)將顯著(zhù)影響電除塵器的二次電壓、電流的升高，且容易引起極線(xiàn)變形，對風(fēng)機、電機的沖擊也很大，甚至引起風(fēng)機葉輪變形。在溫度低于80℃以下運行時(shí)則易冷凝結露，使電除塵器不能正常運行。
1.5 供電裝置運行不良
電除塵器的供電裝置由升壓變壓器、高壓整流器、控制元件和控制系統的傳感元件等四部分組成。其中升壓變壓器和高壓整流器及一些附件組成主回路，其余部分組成控制回路。高壓供電及其控制裝置性能的優(yōu)劣是決定電除塵效率高低的重要因素。我廠(chǎng)電除塵器運行電壓為40kV~72kV，高壓短路及供電控制裝置運行不良是經(jīng)常出現的現象，直接導致除塵效率降低。其產(chǎn)生的原因主要有以下幾方面：
1）高壓短路。高壓供電回路對地擊穿；電場(chǎng)內陽(yáng)極板、陰極線(xiàn)短路或積灰短路；陰極線(xiàn)或陽(yáng)極板斷裂或開(kāi)焊，極板極線(xiàn)間距在煙氣流動(dòng)條件下時(shí)大時(shí)小，甚至短路；電場(chǎng)或陰極絕緣瓷瓶嚴重受潮或進(jìn)水絕緣降低甚至到零，進(jìn)水使陰極絕緣吊桿在運行中放電而碳化失去絕緣作用，絕緣瓷瓶破裂；高壓微機控制器調整不當誤發(fā)信號、微機元件故障、取樣主回路斷線(xiàn)、損壞造成的假象；
2）控制裝置運行不良。相對于高壓供電裝置，除塵器電場(chǎng)的阻抗是一個(gè)不斷變化的負載。當電場(chǎng)阻抗降低、電流變大時(shí)，要求設備能自動(dòng)降壓，反之則能自動(dòng)升壓。但由于個(gè)別控制器功能還不夠齊全，操作人員對設備認識存在一定局限，致使供電控制裝置運行不良，容易造成反電暈，使除塵效率降低。
二、提高電除塵器運行效率的對策
2.1 球團廠(chǎng)豎爐靜電除塵器維修技術(shù)改進(jìn)
1）陰極線(xiàn)更換為管剌線(xiàn)，管刺線(xiàn)鋼管截面粗大，強度高、鋼性好，在惡劣的煙氣條件下不變形、不斷線(xiàn)，解決了除塵器常見(jiàn)的斷、掉線(xiàn)故障。針的電暈會(huì )產(chǎn)生強烈的電風(fēng)，使粉塵迅速向陽(yáng)極移動(dòng)，克服了因針尖附近聚集粉塵而產(chǎn)生的電暈閉塞現象，適用于濟鋼球團豎爐煙氣對除塵器的要求；
2）在除塵器頂部每個(gè)電場(chǎng)安裝三臺聲波清灰器，每?jì)呻妶?chǎng)之間兩側各裝一臺聲波清灰器。補充了除塵器中上部振打力不足、振打分布不均的缺陷，對于抑制陰極線(xiàn)肥大和陽(yáng)極板粉塵堆積、二次揚塵、電場(chǎng)反電暈和電暈封閉現象的發(fā)生起到了顯著(zhù)作用；
3）豎爐煙氣溫度變化較大，為防止電場(chǎng)內部結露腐蝕，必須保證除塵本體的氣密性，防止冷風(fēng)進(jìn)入，對4臺除塵器本體外殼全部加保溫層，降低除塵器內部的煙溫損失；
4）在絕緣瓷瓶下部增加密封裝置，增加聚四氟乙烯絕緣板，阻斷粉塵到絕緣瓷瓶?jì)炔康耐ǖ?，有效防止絕緣瓷瓶爬電，較好地解決了球團豎爐煙氣中水分大，電場(chǎng)內容易結露，瓷瓶?jì)缺谡椿叶嘁鹋离姸粨舸┰斐蓳p壞的問(wèn)題；
5）除塵頂室采用集中式空氣加熱系統，實(shí)現閉環(huán)控制，絕緣子室內溫度始終高于露點(diǎn)溫度10℃~15℃，保證絕緣子不結露、不掛塵，延長(cháng)絕緣子使用壽命。
2.2 加強維護管理
1）定期對電場(chǎng)檢查維護。對松動(dòng)的或有磨損的固定件進(jìn)行調整、緊固、更換；檢查陰極線(xiàn)、振打電機、加熱系統、陰極瓷瓶等易發(fā)生故障的部分并及時(shí)處理更換；擦拭干凈各絕緣瓷件積灰；檢查漏風(fēng)情況，發(fā)現漏點(diǎn)及時(shí)密封。對陰極線(xiàn)肥大和陽(yáng)極板粉塵堆積的異常情況查找原因并采取措施；
2）定期對供電觸發(fā)裝置性能測試，對高低壓回路與儀表開(kāi)關(guān)進(jìn)行校檢，對各種保護進(jìn)行整定試驗，并對整流變進(jìn)行吊芯檢查；
3）科學(xué)合理地調整電除塵器的運行工況，嚴格控制豎爐的操作工藝參數，穩定煙氣溫度，杜絕偶發(fā)性大量煙塵，合理控制煙氣濕度。
三、結論
除塵效率的高低，意味著(zhù)含塵氣體所能達到的凈化程度。影響電除塵器除塵效率的因素是多方面的，并隨生產(chǎn)變化和設備磨損老化不斷出現。因此，只有弄清影響電除塵器除塵效率的因素，才能提出相應的改進(jìn)措施和較佳的治理方案，保證電除塵器高效、穩定的運行。
