欢迎光临山东金星环保设备有限公司!核心产品:玻璃钢脱硫塔,玻璃钢烟囱,湿式电除尘器

首页 > 常见问题 > 湿式电除尘器常见问题

电除尘器在锌冶炼烟气收尘的应用

作者:www.sdjxhbsb.com     文章发布时间:2017-07-22

电除尘器是利用电场力使烟气中烟尘荷电并被捕集在收尘电极上,通过清除电极上的烟尘使之落人灰斗,达到烟气与烟尘分离目的的收尘设备。在锌精矿的沸腾焙烧过程中,烟气收尘的目的不仅在于改善环境防止污染,而且由于其烟尘为有价金属,烟气可用来生产硫酸,因此锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘在生产过程中具有举足轻重的作用和极为重要的意义。

随着电除尘技术的不断发展和进步,各类新的电除尘设备在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘中得到应用,在某厂锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘曾使用的电除尘器有棒筛型、型板型、原式,笔者在此对上述种电除尘器在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘的应用情况及结构特点进行总结,并对电除尘器在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘的发展趋势进行探讨。


2 冶炼烟气工艺参数及特点


2.1 烟气工艺参数

进入电除尘器的烟气是硫化锌精矿沸腾焙烧炉焙烧后炉气,经余热锅炉降温、旋风收尘器降温收尘后的烟气,烟气成份、工艺参数如下


表1电除尘器烟气成份

电除尘器烟气成份

工艺参数

2.2.1 烟气温度低于露点时结露腐蚀硫化锌精矿沸腾焙烧烟气中含有较高浓度的SO2、SO3、和水蒸汽,当进入电除尘器烟气温度低于露点温度或电除尘器壳体漏风低于露点温度时,会产生冷凝酸,腐蚀电除尘器本体,影响电除尘器的稳定,严重时甚至致使整台电除尘器报废。某厂2台50m2电除尘器由于该系统刚投产时,生产工艺不正常,进人电除尘器烟气较长时间内均低于烟气露点温度和壳体气密性差漏风率较大使电除尘器内烟气温度低于烟气露点温度等两方面原因,造成本体内部构件及壳体均腐蚀严重,使用不到3a被迫报废重建。因此要求电除尘器气密性好,漏风率≤5%。


2.2.2 烟尘易粘结

由于硫化锌精矿在沸腾焙烧过程生成许多低熔点金属氧化物,易在电除尘器阳极和阴极粘结。


2.2.3 烟尘比电阻高

在电除尘过程中产生反电晕和电晕闭锁现象。


3 几种电除尘器的特点及应用

3.1 棒炜型电除尘器

某厂42m2锌精矿沸腾焙烧烟气收尘最初采用此型式电除尘器,其结构特点为阳极是由一排由若干圆钢组成的极板,阳极在高温变形小,收尘面积大,但阳极板质量大,振打清灰困难,且粉尘二次飞扬大,电场气速不能超过0.8m/s阴极采用2mm镍铬丝线,极线下端悬挂重锤,这种极线振打力传递效果差,振打清灰难度大,易粘尘结成球形,造成阴阳极间短路,影响正常送电,且极线易断,故障率高,由于圆形线电气性能差,起晕电压高,线电流密度低,因而工作电压、电流一般都较低。


该型式电除尘器在使用过程中还有一个最大缺点是对烟气中烟尘含尘浓度、烟尘比电阻适用性差,容易产生电晕闭锁和反电晕现象,影响电除尘器的正常运行和收尘效率。产生反电晕现象的原因在于高比电阻烟尘的电荷在收尘电极上不易导走,随着烟尘层增厚产生内外电位差,达到一定数值后烟尘层内部击穿,产生大量负离子,阻碍荷负电荷的烟尘向收尘极移动。此外当阴极上的烟尘达到一定厚度时,高比电阻烟尘相当于绝缘体把阴极包住,使其无法放电和使空气电离,这时供电装置出现二次工作电压高而二次工作电流低的现象,即是产生了电晕闭锁。及时清除阴阳极上的积尘,可减轻或避免反电晕和电晕闭锁现象。

由于棒帖式电除尘器存在的这些缺点,在某厂锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘使用时收尘效率只有98%左右,相对其它型式较低,目前新建电除尘器己不再使用此种结构型式。


3.2 原式电除尘器

原式电除尘器是1975年由日本JEP公司的静电除尘器株式会社研制成功,它与一般电除尘器的主要区别在于,其阴极系统中有着若干组管状辅助电极,极配形式如图示辅助电极由根圆管并排组成,与阴极线并排交错安装在同一框架上,由于增加了辅助电极,可以捕集由于反电晕而产生的荷电粉尘,还能使辅助电极和阳极之间构成一段比普通电除尘器要高的均匀电场。

原式电除尘器极配断面示意图

采用辅助电极形式是捕集高比电阻烟尘和粒径超细粉尘的最有效方法,阴极和辅助电极交替布置,高压直流电接人阴极和辅助电极,电场中负离子随烟尘趋向收尘电极起作要收尘作用,正离子随烟尘趋向辅助电极也起到辅助收尘作用。在收尘电极和辅助电极的均匀电场中,正、负离子都能发挥其烟尘荷电后的收尘作用,同时也相应增加了收尘面积。它的阴极和阳极都采用薄壁圆钢管制成。阳极采用圆管使它具有更多的收尘面积,而且本身刚度较大,抗弯曲,抗热变形的能力强。

阴极为鱼骨针刺线,它是由一根圆管作主干,在主干上穿人鱼骨针后,在针的根部一端点焊固定,两端加连接板制作而成。鱼骨针刺线起晕电压低,只有15kv,在热态运行下不变形,振打力传递及清灰效果好,对高比电阻烟尘和含尘浓度高的烟气不发生电晕闭塞。但从应用情况看,存在容易掉针的问题。


原式电除尘器由于有以上这些特点,故对捕集微细粉尘、高浓度粉尘、高比电阻和低比电阻粉尘都有较好的适应性。根据测定原式电除尘器能捕集最细粉尘的粒径由通常的0.01um级扩大到0.001um级;能适用的含尘浓度由通常的50g/cm3以下增加到高达120g/cm3;能捕集的粉尘比电阻的范围由10*4次方~10*10次方欧姆.cm扩展为10*2次方~10次方欧姆.cm。


原式电收尘器同样也存在棒帏式电收尘器一样的弱点,阳极板质量仍较大,清灰较困难,粉尘二次飞扬等缺点。


针对阳极清灰难的问题,某厂在保持常规拔叉式侧部振打清灰的前提下,在电除尘器第一、二电场顶部每个电场增设两个声波除尘器,在生产实际中应用,取得了较好效果。


原式电除尘器目前在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘中得到了广泛应用,某厂冶金炉窑烟气收尘全都采用此种型式的电除尘器,电除尘器出口含尘浓度只有100mg/m3左右,收尘效率在99.5%以上。


3.3 C型板型电除尘器


C型板型电除尘器的特点在于其阳极板是用薄钢板在专用轧机上将其板断面在制成C字形状的极板(如图2所示),C型板从其断面形状看,基本上也是由两部分组成,中间是凹凸较小比较平直部分,两边做成弯钩形(通常称其为防风沟),防风沟能防止气流直接吹到极板表面。这样可减少粉尘的二次飞扬,提高收尘效率。这种极板电气性能较好,有足够的刚度,板面的振打加速度分布均匀,粉尘的二次飞扬少。板材采用厚度为1.2mm08Al碳素钢卷板轧制,重量轻,比采用圆管形阳极板排轻一半以上,因而振打清灰较易,能保证很好的清灰较果,运行故障率低。

电除尘器C型板断面示意图

阴极也同样采用具有良好电气性能的RS管形芒刺线。管形芒刺线是在薄壁管上每隔100mm焊接长为40mm的芒刺,主干两头加连接板制作而成。该极线电气性能好,起晕电压低,只有15kV,在极线当中是起晕电压最低的极线之一,在相同条件下起晕电压越低就意味着单位时间内的有效电晕功率越大,除尘效率越高,此外该极线在电场内通上高压直流电,在刺尖能产生强烈的电晕放电,强烈的电子流能避免出现电晕闭塞;同时,强烈的电子流还能产生速度很快的电风,电风能促进带电粉尘向阳极移动,大大提高粉尘的驱进速度,从而提高除尘效率。此外该线强度好,在热态运行下不变形,振打力传递及清灰效果好,不易断线。对烟气变化的适应性强,对高比电阻烟尘和含尘浓度髙的烟气不发生电晕闭塞。


C型板型电除尘器由于阳极采用质量较轻且带有防风沟结构的C型阳极板,振打清灰容易,保证阳极保持较干净状态,不但能有效抑制反电晕现象的产生,而且对含高比电阻烟尘烟气具有更好适应性,还能有效地防止粉尘的二次飞扬,且运行故障低,工作电压、电流高,在锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘中应用,收尘效率能达到99.9%以上。


4 电除尘器发展趋势


综上所述,笔者认为锌精矿沸腾焙烧冶炼烟气收尘电除尘器的发展趋势是取原式和板式电除尘器优点的板原式电除尘器,即采用原式电除尘器极配型式的阴极系统和采用板式电除尘器的阳极板结构,极配形式如图所示

板原式电除尘器极配断面示意图

该极配形式既吸收原式电除尘器采用辅极能提高烟尘驱进速度、适用于捕集高比电阻烟尘、增加有效收尘面积的优点,又吸收了板式电除尘器采用c型阳极板减少阳板质量便于清灰、能避免粉尘二次飞扬的优点,达到进一步提高烟气收尘效率的目的。目前,板原式电除尘器已由国内某电除尘器研制厂开发,并成功应用在某钢铁厂烧结机烟气收尘上。


此外,宽极距(同极距>300mm)电除尘器也是目前电除尘器发展的一个趋势,宽极距电除尘器与常规电除尘器相比可以减轻本体结构重量、节省钢材降低投资,便于安装、检修、阻力小、运行稳定等特点,宽极距电除尘器由于同极距加大,相应异极距亦增大,电场内击穿电压提高,有效电场强度增大,电晕区扩大,电晕充分,阴极线肥大现象减缓,线电流密度增大,'改善了高比电阻烟尘的捕集性能,能有效地提高收尘效率。但宽极距电除尘器需采用比常规电除尘器更高等级的超高压供电,对电源设备、供电线路、阴极系统绝缘等要求更高,限制了宽极距电除尘器的发展和应用。