新电捕焦油器的工作原理是借助于高压电场

电捕焦油器在直立炉中的设计及应用

由于直立炉产生的煤气量是常规焦炉的2.5-3倍，焦油量也相应增加，所以非常有必要使用电捕焦油器除去较多的焦油，能够使鼓风机正常运行，也保证后续工段正常工作。

电捕焦油器按沉淀级的形式不同可分为同心圆、管式和蜂窝式三种。

（1）同心圆电捕焦油器。它由数个不同直径的钢板圆筒组成，以同一垂直轴为圆心，并以同一间距套在一起而组成沉淀极。由于电晕极之间的同性相斥．会使电场出现空位小空洞，即场强洞穴。易造成气体在洞穴中短路流失，降低捕集效果，同时，同心圆电捕焦油器的制造精度要求高、安装调试极为严格，在制造、安装和运输中较易使同心度、水平度和垂直度产生变化，均会造成阴阳极之间或其它部件间产生放电现象，难以达到要求的电压，直接影响焦油的捕集效率，还易使电瓷瓶击穿毁坏。

（2）管式电捕焦油器。由于钢管与电晕线单独组成电场，其场强电压取决于钢管的半径。由于管式电捕焦油器在每个管截面内形成等极间距电场，而管与管之间则是空位，由管板盲区堵住这些空穴，这就降低了圆筒内有效空间的利用率，减少了净化通道的截面积。而且这种型式的电捕焦油器的钢材耗量较大。

(3)蜂窝式电捕焦油器。蜂窝式与管式的结构相同，是将通道截面由圆形改为正六边形。两个相邻正六边形共用一条边，即靠中间的正六边形的六条边均被包围它的六个正六边形所共用。用

2～3mm的钢板制成的蜂窝板即可满足工艺和机械强度的要求。由于蜂窝式电捕焦油器具有结构紧凑合理、没有电场空穴、有效空间利用率高、重量轻、耗钢材少和捕集特性好等优点,但存在制造难度大．在运输安装过程中易产生误差等缺点。随着设备制造工艺水平的提高，蜂窝式电捕焦油器的优点会越来越受到人们的重视，必将逐步取代同心圆式和管式电捕焦油器。

一.蜂窝式电捕焦油器的工作原理

高压直流电源产生的负高压，接入电晕极（阴极），它与沉淀极（阳极）之间产生电场，电场强度超过一定极限后在阴阳两极间即产生电晕放电。此时流经电场区的气体发生电离，产生大量的离子和电子。通过电场的煤气中的焦油，粉尘，水雾等粒子与离子或电子结合而苻电，在电场力的作用下向两极运动。由于电子质量小，运动速度快，空间分布广，所以主要是苻负电的粒子向沉淀极运动。到达沉淀极板中和后，依靠残存的静电引力和分子间凝聚力首先吸附于沉淀极，而后靠自身重力沿极板下落，通过焦油出口排出。

二.电捕焦油器在直立炉工程中存在的问题及解决办法

1.打开绝缘箱检查发现，有大量萘等杂质沉积在瓷瓶上，致使电捕焦油器的工作效率降低，器后煤气含焦油量超标。解决办法主要在工艺设计中改进：

1)在常规焦炉中可采取提高初冷器上、下段的冷凝液温度的办法。在直立炉中，因为直立炉产生煤气含萘特别少，所以不必提高初冷器上、下段的冷凝液温度。

2)除萘效果差的主要原因之一就是喷洒液内含焦油比例太少．因此可以用热环水池分离出来的含轻质焦油的氨水来喷洒初冷器的下段。3)定期检测初冷器上下两段冷凝液中含焦油的比例，如果比例较小，可以加大含有焦油的氨水喷洒量。

采取上述措施后，初冷器的阻力变小，电捕焦油器瓷套筒上的萘沉积量明显减少，为电捕焦油器的正常运行创造了良好的条件。

2. 磁绝缘子炸裂

这是电捕焦油器最严重的事故，一旦发生此事故，必须停车、检查并消除事故原因和重新更换瓷瓶后再开工生产。绝缘子炸裂的主要原因是随着磁瓶上吸附焦油等杂质量的增加，使其绝缘性能随之下降而发生爬电现象，达到一定程度后易造成火花放电，引起磁瓶炸裂。为控制和消除此故障，设计一般可采取如下四种方法。

(1)外加氮气保护，以阻止煤气进入绝缘箱和馈电箱。

(2)将绝缘箱和馈电箱内的温度提高到80—1O0℃，在此温度下，可避免水汽和焦油中的易挥发组分冷凝吸附在磁瓶表面。

(3)选择耐污性好、爬电距离长、互换性好和价格低廉的磁瓶。

(4)选用性能良好的高压配电用硅整流器，以便有效控翻火花放电的产生，并能在出现第一个周期火花放电后即迅速降压，直至停车。

3.电晕丝断原因。主要是由于电晕丝底部附着焦油渣，在液体表面张力的作用下，形成局部尖端，在尖端附近场强增大，引起频繁

放电，造成放电击穿。电捕焦油器运行多年，上、下吊架变形严重，致使电晕丝安装超出允许偏差，造成两极距离缩短，引起放电击穿。解决办法如下：

(1)对蜂窝壁进行高压清洗，消除反电晕现象。由于电捕运行多年，蜂窝桶壁上堆积焦油类物质，氨水很难冲洗干净，故利用高压水枪对蜂窝壁进行彻底清洗，消除了反电晕现象，提高了捕集焦油效率。

(2)增加了电晕丝的比表面积，提高了捕集焦油的效率。同时在电晕丝底部去掉了原有的控制环，增加了不锈钢套管及控制钩，既减少了电晕丝挂焦油又延长了电晕丝的使用寿命。

(3)改变旋挂结构。改为三吊柱悬挂结构，确保偏心距小于3mm，底部利用控制钩，确保电晕丝不偏离。

三.电捕焦油器在直立炉工程中的操作与维护

电捕焦油器的作业率及除焦油效率不仅与安装调试过程密切相关，更重要的是必须加强操作维护，一般在焦化厂设备维护中需要特别注意以下几个方面的问题。

(1)由于电捕焦油器在负压下操作，因此必须随时注意煤气含氧量，按照《城镇燃气设计规范》的要求，当煤气中含氧量大于1%（体积分数）时应进行自动报警，当含氧量达到2%或电捕焦油器的绝缘箱温度低于规定值时，应有能立即切断电源的措施。

(2)为严格控制绝缘箱内温度，保温用蒸汽夹套必须连续供汽，正常时应将温度控制在80～10O℃范围内。

(3)在直立炉中集气管压力必须严格保持在-100～300Pa范围内，超出

此范围时必须立即进行调整。电捕焦油器前的水封及电捕焦油器的排液必须保持畅通，以防止管路堵塞，电捕焦油器集水产生危险。(4)按操作规范定时记录电压、电流值。若操作电压出现较大波动时，应检查胴体是否有放电现象，并立即关机查找原因。为防止污物沉积在电晕丝上而造成电压波动时，可用热氨水定期冲洗。另外，电气控制箱内部和变压器外部应每半个月清扫一次。

四.设计中应注意的问题

在电捕焦油器的设计中，主要是确定沉淀极的面积、电晕丝的长度、煤气的速度和停留时间等参数。

(1)尽可能延长煤气在电捕焦油器有效捕集区内的停留时间，在管式电捕焦油器中应达3．o～3．5S．在蜂窝式电捕焦油器中应达5s以上。

(2)因煤气在电捕焦油器内需经再分布板重新分布，煤气流速一般宜选取0．6～1．5m／s，在此速度下，经过再分布板后煤气中的焦油雾可除去35%左右。

(3)为尽可能地减少电晕盲区，尽量不要采用下吊柱结构和同心圆结构．这样可减少电场空穴和避免煤气短路。

(4)为保证绝缘箱和馈电箱内部的温度达到8O～100℃，在箱内必须设有足够的加热面积。

(5)煤气进口管处应设有防冲挡板，其目的是可用机械方法除去部分焦油、降低煤气流速和使煤气分布更加均匀．以提高电捕焦油器的效率。