燒結機機頭電除塵器運行參數優化

郝艷宗

（安陽鋼鐵股份有限公司）

0 前言

當前，安鋼2#燒結機機頭電除塵器整體運行不穩定，出現個別電場短路，人員調整運行參數不當，人員對故障判斷不準確不能及時修復除塵器功能，造成后道工序的粉塵顆粒物濃度偏高，達不到超低排放要求。為積極響應國家環保政策，對機頭電除塵器進行優化改進。

1 2#燒結機機頭電除塵運行現狀

由于燒結機機頭除塵煙氣成分復雜，具有高溫、高濕的特點，2#燒結機機頭電除塵采用雙室四電場，設備參數見表1。

表1 2#燒結機機頭電除塵器設備參數

1.1 機頭電除塵器運行時存在的問題

（1）對參數標準概念不清。部分操作人員對運行參數標準沒有概念，特別是對電場主要參數了解不深，關注度不夠，包括值班操作人員在內，除個別骨干外，其他很少有人具備根據工況條件調整運行參數的能力，所有運行狀況保留在除塵器投產前調試時的水平，對于火花率、電暈現象等概念不能正確理解。對設備關鍵技術了解不透。據不完全統計，從2#機頭除塵大修后投運脈沖電源以來，脈沖電源燒毀IGBT 開關板達5 次以上，燒毀變壓器2 臺以上，燒毀整流回路電氣元件的故障更多，很少出現全部脈沖電源正常工作的情況。原來設定脈沖電壓超過2 萬伏后，電場在工況條件發生變化時，一旦發生閃絡，立即停止脈沖電源輸出，結果造成脈沖停止，高頻運行，高頻電源高電壓反送到脈沖電源，導致脈沖電源部分電氣元件燒毀。

（2）操作方式不當。電除塵器上新安裝了高頻電源和脈沖電源，對操作標準要求較高，但人員沒有完全按照新設備規程要求進行操作，導致電場運行參數相差較大，部分電場二次電壓有5 萬伏以上的，有3 萬伏左右的，二次電流200 ～500 mA不等，電場短路、斷路現象時有發生，個別電場存在短路現象后不能正常運行，嚴重影響電除塵器的除塵效果。

（3）生產運行溝通聯系不緊密。上下道工序之間溝通聯系不緊密，對于燒結機的工況條件對除塵器運行情況的影響及應對措施沒能掌握，對下道工序脫硫脫硝出口顆粒物排放的影響同樣了解不多。

（4）燒結機煙氣高，比電阻粉塵含量多，黏度大，存在粉塵荷電困難及帶電粉塵釋放電荷困難兩個問題。粉塵比的電阻越低，粉塵越容易捕集，除塵效率越高。荷電困難，導致粉塵很難帶電，不能在電場中沉積下來，釋放電荷困難，意味著粉塵一旦帶電，很難被中和釋放，易粘附在極板上而聚集成層，導致反電暈發生，使得除塵效率降低。由于燒結工況變化多端，機頭除塵煙氣成分復雜，粉塵粒徑細、密度小，極易產生二次飛揚。采用抽風燒結，煙氣負壓大，易使設備漏風，大氣進入管道，與管道內部高溫氣體融合，產生冷凝水，不僅降低了原氣體溫度，同時降低了除塵效率。煙氣含濕量較高，極易對極板極線造成腐蝕，影響除塵效果。另外，極板極線振打強度不夠，積灰嚴重，影響極線放電，同時因極板積灰厚產生反電暈現象，同樣降低了除塵器的除塵效率。

針對機頭電除塵運行情況和原因分析，結合對廠家除塵器運行效果的考察，對電除塵器運行參數進行了優化調整。

2 提高機頭電除塵器運行效率的措施

（1）通過組織骨干操作人員進行學習，派遣技術人員到邯鋼、馬鋼進行考察，與寶鋼湛江除塵技術專家及電源生產廠家技術人員進行咨詢、交流，提高了操作人員對電除塵器運行參數的認識，了解了各參數的含義及調整方法，特別是對二次電流、二次電壓、占空比、電流極限、電壓極限、火花率等重要參數的適時調整，使除塵器電場在不同工況條件下的運行達到最佳狀態。組織維修骨干與廠家技術人員溝通學習，特別是針對重復故障的處理。經過學習，徹底查清了脈沖電源故障是由于運行程序存在問題而造成的，在與廠家技術人員共同探討、修改程序后，脈沖電源沒有再發生元件燒毀故障。

（2）轉變操作觀念，根據工況變化，主動調整運行參數。以理論指導操作，使操作人員進一步理解了提高基礎電壓和脈沖電壓是提高除塵效率的唯一途徑。在電除塵器本體結構和煙氣工況沒有改變的條件下，按照新設備的規程操作，通過人員主動調整提高二次電壓來提高除塵效率，使粉塵驅進速度與電場平均場強和峰值場強的乘積成正比，場強與二次電壓（二次峰值電壓）成正比，從而提高除塵效果。

（3）針對工況條件的變化對除塵效果的影響，除塵主控操作適時關注，及時與燒結機主控、脫硫脫硝主控溝通反映情況，減少工況變化對除塵效果以及后道工序的影響。

（4）針對影響除塵器電場運行的因素，通過檢查發現停機檢修后，在開機初期6 個小時之內，燒結機系統尚處于不穩定調整階段，料層、負壓、混合料水分波動較大，抽風系統廢氣溫度低于露點溫度，造成煙氣濕度大，極易發生爬電短路現象。因此，要求人員按新規程操作，依據廢氣溫度逐步調整電場電流極限，穩定提升電場二次電壓，避免產生較大的火花率，確保除塵器正常運行。為了保證燒結機機頭電除塵器穩定、高效運行，規范電場運行參數，提高除塵效率，形成長效機制，制定了燒結機電除塵器電場運行參數標準。根據各除塵器極間距和電源規格的不同，在燒結機和機頭電除塵器穩定運行情況下，制定各電場二次電壓和二次電流標準（見表2）。

表2 各電場二次電壓和二次電流參數標準

3 效果

通過調節電流極限、脈沖中壓極限，提高基礎電壓、二次運行電流及脈沖電壓，各機頭除塵電場的運行情況發生了較大的變化，二次電壓、二次電流、疊加后的電壓有了較大幅度提高， 2#燒結機機頭電除塵電場基礎電壓及疊加脈沖后的電壓運行數據見表3（一電場沒有疊加脈沖）。

通過優化調整，2#燒結機機頭電除塵電場運行平穩，二次電壓及疊加脈沖后運行電壓均維持在較高水平，整個電場的基礎電壓（平均電壓）和脈沖電壓均比之前提高了1 ～1.5 萬伏左右，個別電場疊加脈沖后運行電壓維持在8 萬伏以上，且總體電場運行穩定、故障率降低。

表3 優化調整后2#機頭電除塵運行數據 kV

4 結束語

通過提高操作水平，調整運行參數，解決了脈沖電源燒毀故障，達到了預期效果。對除塵器運行參數進行優化后，2#燒結機機頭除塵顆粒物排放濃度小于40 mg/m3，脫硫脫硝出口顆粒物排放達到設計的超低排放指標。