烧结机机头电除尘器运行参数优化

郝艳宗

（安阳钢铁股份有限公司）

0 前言

当前，安钢2#烧结机机头电除尘器整体运行不稳定，出现个别电场短路，人员调整运行参数不当，人员对故障判断不准确不能及时修复除尘器功能，造成后道工序的粉尘颗粒物浓度偏高，达不到超低排放要求。为积极响应国家环保政策，对机头电除尘器进行优化改进。

1 2#烧结机机头电除尘运行现状

由于烧结机机头除尘烟气成分复杂，具有高温、高湿的特点，2#烧结机机头电除尘采用双室四电场，设备参数见表1。

表1 2#烧结机机头电除尘器设备参数

1.1 机头电除尘器运行时存在的问题

（1）对参数标准概念不清。部分操作人员对运行参数标准没有概念，特别是对电场主要参数了解不深，关注度不够，包括值班操作人员在内，除个别骨干外，其他很少有人具备根据工况条件调整运行参数的能力，所有运行状况保留在除尘器投产前调试时的水平，对于火花率、电晕现象等概念不能正确理解。对设备关键技术了解不透。据不完全统计，从2#机头除尘大修后投运脉冲电源以来，脉冲电源烧毁IGBT 开关板达5 次以上，烧毁变压器2 台以上，烧毁整流回路电气元件的故障更多，很少出现全部脉冲电源正常工作的情况。原来设定脉冲电压超过2 万伏后，电场在工况条件发生变化时，一旦发生闪络，立即停止脉冲电源输出，结果造成脉冲停止，高频运行，高频电源高电压反送到脉冲电源，导致脉冲电源部分电气元件烧毁。

（2）操作方式不当。电除尘器上新安装了高频电源和脉冲电源，对操作标准要求较高，但人员没有完全按照新设备规程要求进行操作，导致电场运行参数相差较大，部分电场二次电压有5 万伏以上的，有3 万伏左右的，二次电流200 ～500 mA不等，电场短路、断路现象时有发生，个别电场存在短路现象后不能正常运行，严重影响电除尘器的除尘效果。

（3）生产运行沟通联系不紧密。上下道工序之间沟通联系不紧密，对于烧结机的工况条件对除尘器运行情况的影响及应对措施没能掌握，对下道工序脱硫脱硝出口颗粒物排放的影响同样了解不多。

（4）烧结机烟气高，比电阻粉尘含量多，黏度大，存在粉尘荷电困难及带电粉尘释放电荷困难两个问题。粉尘比的电阻越低，粉尘越容易捕集，除尘效率越高。荷电困难，导致粉尘很难带电，不能在电场中沉积下来，释放电荷困难，意味着粉尘一旦带电，很难被中和释放，易粘附在极板上而聚集成层，导致反电晕发生，使得除尘效率降低。由于烧结工况变化多端，机头除尘烟气成分复杂，粉尘粒径细、密度小，极易产生二次飞扬。采用抽风烧结，烟气负压大，易使设备漏风，大气进入管道，与管道内部高温气体融合，产生冷凝水，不仅降低了原气体温度，同时降低了除尘效率。烟气含湿量较高，极易对极板极线造成腐蚀，影响除尘效果。另外，极板极线振打强度不够，积灰严重，影响极线放电，同时因极板积灰厚产生反电晕现象，同样降低了除尘器的除尘效率。

针对机头电除尘运行情况和原因分析，结合对厂家除尘器运行效果的考察，对电除尘器运行参数进行了优化调整。

2 提高机头电除尘器运行效率的措施

（1）通过组织骨干操作人员进行学习，派遣技术人员到邯钢、马钢进行考察，与宝钢湛江除尘技术专家及电源生产厂家技术人员进行咨询、交流，提高了操作人员对电除尘器运行参数的认识，了解了各参数的含义及调整方法，特别是对二次电流、二次电压、占空比、电流极限、电压极限、火花率等重要参数的适时调整，使除尘器电场在不同工况条件下的运行达到最佳状态。组织维修骨干与厂家技术人员沟通学习，特别是针对重复故障的处理。经过学习，彻底查清了脉冲电源故障是由于运行程序存在问题而造成的，在与厂家技术人员共同探讨、修改程序后，脉冲电源没有再发生元件烧毁故障。

（2）转变操作观念，根据工况变化，主动调整运行参数。以理论指导操作，使操作人员进一步理解了提高基础电压和脉冲电压是提高除尘效率的唯一途径。在电除尘器本体结构和烟气工况没有改变的条件下，按照新设备的规程操作，通过人员主动调整提高二次电压来提高除尘效率，使粉尘驱进速度与电场平均场强和峰值场强的乘积成正比，场强与二次电压（二次峰值电压）成正比，从而提高除尘效果。

（3）针对工况条件的变化对除尘效果的影响，除尘主控操作适时关注，及时与烧结机主控、脱硫脱硝主控沟通反映情况，减少工况变化对除尘效果以及后道工序的影响。

（4）针对影响除尘器电场运行的因素，通过检查发现停机检修后，在开机初期6 个小时之内，烧结机系统尚处于不稳定调整阶段，料层、负压、混合料水分波动较大，抽风系统废气温度低于露点温度，造成烟气湿度大，极易发生爬电短路现象。因此，要求人员按新规程操作，依据废气温度逐步调整电场电流极限，稳定提升电场二次电压，避免产生较大的火花率，确保除尘器正常运行。为了保证烧结机机头电除尘器稳定、高效运行，规范电场运行参数，提高除尘效率，形成长效机制，制定了烧结机电除尘器电场运行参数标准。根据各除尘器极间距和电源规格的不同，在烧结机和机头电除尘器稳定运行情况下，制定各电场二次电压和二次电流标准（见表2）。

表2 各电场二次电压和二次电流参数标准

3 效果

通过调节电流极限、脉冲中压极限，提高基础电压、二次运行电流及脉冲电压，各机头除尘电场的运行情况发生了较大的变化，二次电压、二次电流、叠加后的电压有了较大幅度提高， 2#烧结机机头电除尘电场基础电压及叠加脉冲后的电压运行数据见表3（一电场没有叠加脉冲）。

通过优化调整，2#烧结机机头电除尘电场运行平稳，二次电压及叠加脉冲后运行电压均维持在较高水平，整个电场的基础电压（平均电压）和脉冲电压均比之前提高了1 ～1.5 万伏左右，个别电场叠加脉冲后运行电压维持在8 万伏以上，且总体电场运行稳定、故障率降低。

表3 优化调整后2#机头电除尘运行数据 kV

4 结束语

通过提高操作水平，调整运行参数，解决了脉冲电源烧毁故障，达到了预期效果。对除尘器运行参数进行优化后，2#烧结机机头除尘颗粒物排放浓度小于40 mg/m³，脱硫脱硝出口颗粒物排放达到设计的超低排放指标。