论干法除尘系统常见故障分析及处理

论干法除尘系统常见故障分析及处理
摘要：120T转炉采用干法除尘工艺，该工艺由烟气冷却、净化回收及控制系统组成，其中烟气净化回收系统由蒸发冷却器、静电除尘器、ID风机、煤气切换站等组成。

系统运行基本稳定，但也存在一些故障，本着减少故障时间，保证设备稳定运行的目的，本文对干法除尘系统出现的常见故障进行分析，并探讨应对策略。

关键字：转炉；干法除尘；故障；应对策略
Analysis and treatment of common faults in dry
dedusting system
Abstract:120t converter adopts dry dedusting process,which is composed of flue gas cooling,purification recovery and control system.The flue gas purification recovery system is composed of evaporative cooler,electrostatic precipitator,ID fan,gas switching station,etc.The operation of the system is basically stable, but there are also some faults.In order to reduce the fault time and ensure the stable operation of the equipment,this paper analyzes the common faults of the dry dust removal system,and discusses the countermeasures.
Key words:converter;dry dedusting;fault;coping strategies
1干法除尘工艺简介
日钢二炼钢建有4座120t顶底复吹式转炉，均采用干法除尘技术。

工艺范围从烟气进入蒸发冷却器开始到煤气冷却器为止，主要由蒸发冷却器、静电除尘器、ID风机、切换站、煤气冷却器等设备组成。

工艺流程（见图1）：约1600℃的转炉烟气在ID风机的抽引作用下，经过烟气冷却系统温度降至800～1200℃进入蒸发冷却器；蒸发冷却器内14个双介质雾化冷却喷嘴，对烟气进行降温、调质、粗除尘，烟气温度降低到180～250℃，同时约有40%的粉尘在蒸发冷却器的作用下被捕获，形成的粗颗粒粉尘通过插板阀、双层卸灰阀、链式输送机进入粗灰料仓由汽车外运。

经冷却、粗除尘和调质后的烟气进入电场的静电除尘器，烟气经静电除尘器除尘后含尘量降至20mg/m3以下。

静电除尘器收集的细灰，经过扇形刮灰机、底部链板输送机和细灰输送装置排到细灰尘仓由气力输灰送至球团或汽车外运至烧结厂重复利用。

经过静电
除尘器精除尘后合格烟气经过煤气冷却器降温到60～70℃后进入煤气柜，不合格烟气通过
放散塔放散。

整套系统采用自动控制，与转炉的控制相关联。

图1120t转炉干法除尘系统流程
2系统构成及功能
2.1烟气冷却系统
120t转炉烟气冷却系统即为强制循环冷却系统。

强制循环系统分为低压强制循环和中
压强制循环，由活动烟罩、除氧器、热水循环泵和循环管路组成低压强制循环系统；由烟道、汽包、热水循环泵和循环管路组成中压强制循环系统。

2.2烟气净化回收系统
2.2.1蒸发冷却器转炉冶炼时，对含有大量CO的高温烟气冷却后，才能满足干法除
尘系统的运行条件。

蒸发冷却器入口的烟气温度为800～1200℃，出口温度约为240℃才能达到静电除尘器的条件。

为此，采用14个双流喷嘴调节最佳水量降温。

双流喷嘴的水量可根据喷水模式进行调整。

通入的蒸汽使水雾化成细小的水滴，水滴受烟气加热被蒸发，在汽化过程中吸收烟气的热量从而降低烟气温度。

蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的烟尘分离出去，达到除尘的目的。

灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输送机和双层卸灰阀连续排出。

蒸发冷却器还有对烟气进行调节改善的功能，即在降低气体温度的同时提高其露点，改变粉尘比电阻，有利于在静电除尘器中将粉尘分离出来。

除了废气冷却和调节以外，占废气中总灰尘含量40%～50%的粗灰也在蒸发冷却器中进行收集。

2.2.2静电除尘器静电除尘器放置在厂房的外部，其集尘电极通过除尘器的外壳接地，
集尘电极之间形成通道，而要净化的炉气流经这些通道。

在集尘电极之间布置高压框架，框架中装有放电极（阴极）并和高压供电系统连接，由绝缘子支撑。

在放电极的紧邻区域是极高强度的电压，由于电晕电压排放的结果，导致形成带负电荷的气体离子，在放电电极和集尘电极之间的电场作用下，带负电的气体离子偏移到带正电的集尘电极上。

灰尘离子因而受到部分气体离子的作用同样带上负电，自由移向集尘电极。

积聚在集尘电极上的细颗粒粉尘通过振打系统，掉落在静电除尘器底部。

2.2.3ID风机在干法除尘系统内，气体通过轴流风机流通。

这种风机具有效率高、气流为直线型的优点。

120t转炉ID风机电机功率为1150kW。

2.2.4切换站该装置原理上是两个杯式的阀门站，主要由两个严密密封的具有调节性能的杯阀组成，负责在放散塔和煤气柜之间进行快速切换，以达到回收尽可能多的转炉煤气的目的。

另外杯阀切换时不会导致烟气压力的突然变化，否则在转炉烟气回收时段将产生干扰性的烟气喘振现象。

阀门关闭时必须在转换的终点位置完全密封，为此干法除尘系统的杯阀阀配有液压装置，与调节控制装置协同保证在放散塔和煤气柜之间阀门快速切换的同时无压力突变现象。

2.3控制系统
干法除尘控制系统共分三个控制回路：电除尘器的控制、蒸发冷却器的温度控制、风机流量控制、切换站气体成分控制。

整个控制系统的关键是静电除尘器的控制，其性能特点是：根据吹炼、停吹工作状态，进行火花跟踪控制、一次侧、二次侧电压、电流检测、峰值跟踪控制和各种保护功能。

蒸发冷却器的温度控制根据出入口烟气温度、流量调节喷水量，确保烟气出口温度在控制范围内。

切换站气体成分检测为实时在线检测，根据烟气成分分析确定切换站的动作。

干法除尘系统自动化控制范围是从汽化冷却烟道开始到煤气冷却器结束，设一级基础自动化，与转炉本体、汽包等自动化系统进行联网通讯，组成以太网光纤通讯。

其自动化控制水平高，具有自适应功能的控制软件，使得干法除尘系统的运行更加符合炼钢工艺的实际变化情况。

3故障分析
3.1干法除尘电场跳电的检查及处理方法
3.1.1极线或极板框架开焊变形
极线或极板框架开焊变形分为电场中间位置极线或极板框架变形、电场出入
口临边的极线或极板框架变形。

处理方法：电场中间位置极线或极板框架变形，若果是极线框架变形直接将此框架进行断电处理，极板框架变形需将距其最近的极线框架进行断电处理。

起因：5#板钢B电场2018年12月多次出现跳电现象，12月25日检查发现B电场中心线西侧有块极板顶部悬挂钢板开焊变形，导致极板呈U型，距离极线仅有50mm（极板极线正常间距175mm），位置位于B电场中部，人无法进入处理，计划先查找图纸确定检修方案，下次定修处理。

检修方案确定：通过查看图纸，提出了对极板绝缘和极线断电两种方案，极板绝缘如果距离太近，将会击穿，不能有效切断，故排除极板绝缘方案，确定了极线断电的处理方案。

检修方案实施：5#板钢定修，将离变形极板最近的极线框架先进行加固，两侧顶部钢管用两根角钢夹住焊在挡风板侧板上，走梯平台处钢管用V型架夹住并焊接在走梯两侧型钢上；加固完成后，将两侧悬臂架割断、上部及下部间距框架割断，并将此框架的振打锤拆除。

极线断电后效果：B电场闪络次数由60次/min降至20次/min，可满足正常生产需求，但仍高于正常值（约10次/min）。

图二：5#板钢极板悬吊钢板开焊变形处如图所示
图三：电除尘器内部俯视图（粉色交叉部分为走台）
3.1.2电场出入口临边的极线或极板框架变形
处理方法：对极线或极板框架变形部分进行割除
起因：5#板钢C电场跳电后无法开启，检修检查电除尘器，发现C电场出口有3块极板上部变形严重，其中1块极板与悬吊梁固定销脱落1件（共2件），极板卷边撕裂搭在阴极框架上。

检修方案制定：极板通过销轴并排连接在极板悬吊梁上，极板上部变形凸出，电场升压时容易击穿短路，需要对变形部分进行割除。

检修方案实施：将极板撕裂的卷边割除，变形极板下部（绿色捆扎点）用麻绳捆住，上部（黄色割孔点1）割孔穿铁丝，铁丝绑在极线悬臂架上，人将麻绳拉住，分别在悬臂梁下方（红色割断点1）、振打砧子上方（红色割断点2）将其割断，往下放2m左右，在极板靠近振打锤位置再割孔穿铁丝（黄色割孔点2），将割下的极板分成两节，分别取出。

图四：极线、极板框架变形部分割除示意图
极板割断取出后效果：C电场正常送电，生产后未出现跳电。

图五：5#板钢极板变形处如图所示
3.2静电除尘器常见故障及处理方法
3.2.1二次侧电压趋于0，二次侧电流偏大（相当于短路）
故障原因：①极板与极线之间有短路现象；②瓷套管内壁结露，造成高压对地短路；③极线振打绝缘瓷瓶破损，对地短路；④输灰系统故障，电场内部积灰短路；
⑤阴极线断线后断头向外偏并靠近阳极板。

处理方法：①清理造成短路的杂物或断脱的阴极线；②擦拭瓷套管内壁，提高绝缘子温度；③修理或更换坏的瓷瓶；④处理输灰系统，清理堵灰，疏通灰路；⑤检查断线处，割除残余断线。

3.2.2二次侧电流正常、二次侧电压降低
故障原因：①阳极板和阴极线的距离局部变小；②有杂物挂在阳极板或阴极线上；
③保温桶温度不够，瓷套管内壁受潮爬电；④阴极振打瓷瓶或高压绝缘子受潮积灰或污物漏电。

处理方法：①检查调整极间间距；②清理杂物；③擦拭瓷套管内壁，提高保温桶温度；④擦拭和清洗瓷瓶。

3.2.3二次侧电压正常、二次侧电流降低
故障原因：①阳极板或阴极线上积灰太多；②振打装置未开或部分失灵；③阴极
线肥大，放电不良。

处理方法：①清理阳极板或阴极线上积灰；②修理振打装置或调整振打周期；③调整阴极振打强度。

3.2.4二次侧电压降低、二次侧电流降低
故障原因：①阴极线折断，残留线段在晃动；②瓷套管对地产生沿面放电；③工况异常，烟气变化剧烈。

处理方法：①割除残余线段；②检查和处理放电的故障点；③通知前道工序。