电捕焦油器净化设备及操作教学课件PPT.ppt

目前在煤气站中最为常用的是管式电除焦油器，大、中型煤气站 普遍采用的是c-140型，小型煤气站采用的是c-39、c-72、c-97型为 多。板式除焦油器未能较广泛的应用，在株州玻璃厂有用。蜂窝式电 除焦油器在煤气站中首先应用的是大冶钢厂煤气厂。同心圆式电除焦 油器则应用历史最久，直至最近国外引进的两段炉煤气工艺中就较多 采用同心圆式电除焦油器。 管式电除焦油器有下列部件组成： 1.电缆终端盒：是在电除焦油器上接受高压电缆送过来的高压直流电 的装置。 2.穿墙套管：是电瓷件，由终端盒引出而进入支持绝缘子的过渡装置 。 3.支持绝缘子：是起两个作用。一般都是有三只支持绝缘子以吊杆吊 住电晕极的上框架，以保持上框架的稳定，但小型的就是采用单只支 持绝缘子吊住上框架。另一个作用是通过其中的一只支持绝缘子引入 高压直流电源。 4.上框架与下框架：是安装固定与稳定电晕极之用。上框架可以对电 晕极在沉淀极中的位置进行调整。下框架主要是固定重锤来保证电晕 极的调整及使电晕极处于垂直状态，而并非为扭曲状态。 5.电晕极：由导电性能好的镍铬丝组成，也有采用钢丝。 6.沉淀极：一般是由厚度为2毫米的普碳钢板卷焊而成，由于沉淀极总 长为3500毫米左右，所以是由多段管对焊而成一整体。 7.分气格板：这是由冲制的带有孔眼的钢板组成，通过分气格板的目 的是使煤气能达到在全截面上的均匀分布，从而使所有的电晕极沉 淀极组都能起到除焦油的目的，分气格板一般是分上下两层。 8.外壳：是由钢板卷焊而成，由顶盖与筒体两部分组成，外壳上有以 下部件： （1）入孔：进出电除焦油器内用，同时作为检修时采光用。 （2）防爆阀：防爆阀作为事故时筒体与顶盖同时泄压之用，分为水 平防爆阀和垂直防爆阀两种。 （3）进出口管道：一般进口煤气管道是在筒体的下侧放进入，出口 煤气管道在顶盖的中央，也有的是另一侧上方引出。 （4）发散管：这是指在筒体的左右侧安装的，目的在于置换沉淀极 管间的残余气体用的放散管。 （5）蒸汽吹扫管：目的在于气体置换时进入蒸汽。 9.焦油封：是收集电除焦油器流下焦油的一种装置，焦油封起到既能 收集焦油，并能使其自流至焦油沟或焦油管中，同时又起了封住电除 焦油器内的煤气，使之不向外泄露的作用。 管式电除焦油器理论上是应控制煤气实际流速在1米/秒以下，也 就是在一平方米截面中能流过1立方米/秒，而实际上通过量是约0.7- 0.8立方标米/秒，部分区域煤气通过量是远比此数据低，这主要是分 气不均匀所致，虽有分气格板，但全截面气流的分布还是不均匀的， 经上钢五厂煤气厂三十年来运行情况来看，中央部分沉淀极管损坏较 为严重，占全面积约50-60%左右，因而也可以说明气流主要集中在中 央部分，截面的有效利用率仅在50-60%。一般传统的经验计算法是每 一个电晕极沉淀极组通过的煤气量为100立方标米/时，一根管子 100立方米煤气，所以习惯上计算煤气通过量为： 影响其效率主要是两大因素，即是煤气方面与电气方面的。 1.由于流量过大造成电捕焦油器效率下降。 因为煤气中的带电焦油粒子在气流的推动下及高压电场的作用下 其本身具有两个速度，即煤气气流推动的速度vg，高压电场作用的流 速ve。这两个流速的方向正好是垂直的，它的合速度是vm，所以当煤 气流速大时，共合速度vm与气流速度vg的夹角就越小，小，煤气 流动就靠近垂直方向。(图4-7所示) 煤气在沉淀极中流通时，在正常情况下是未出沉淀极的上端时就 已经到达沉淀极管壁，于是焦油就被除下。但当流速过大时，在气流 出上端管口时焦油粒子还未到达管壁，所以焦油就不能在电捕焦油器 中除下。 2.煤气温度过高效率也会下降。 当煤气温度过高时气流的实际速度就提高，此时即为前述的降低 效率的因素，其次是煤气温度过时，煤气中的焦油还是气态。此时尚 不是细小液粒或雾状，因而也不易除下。 3.直流电源电压过低，一般是在3万伏以下难以产生电晕（即产生电离 的现象）在电压过低时产生的电晕强度不高，此时电离现象也不剧烈 ，产生的电子与正离子量少，因而焦油粒子带电的可能性小，所以除 焦油效率会下降。 4.煤气中的水分过大，此时煤气中的湿度就大，因而所施加的直流电 压也相应的降下，否则会造成电气上的击穿放电现象。 5.煤气流量的波动，由于用户使用量的不稳定，造成整个煤气系统中 气流的不稳定，气流的不稳定会造成电晕极的振荡，而电晕极的振荡 则使电滤器不能在正常的直流电压下工作，而必须降下电压，所以也 会影响除焦油效率。 6.点气故障，由于整流机组的不稳定造成输出的高压直流电的不稳定 ，也会造成除焦油效率的下降。 7.分气格板堵塞或脱落，由于长期对分气格板不清理造成部分除下的 焦油堆积于分气格板上，流通面积减小，局部流速增加，造成效率下 降，分气格板脱落时，此处集中进气流速大也造成效率下降。 8.分气不均匀，尤其是c-140、c-180型，煤气偏流造成局部区域流速 过大，效率下降。 在新安装或大修后的电除焦油器投入运行时，可以在数小时内不 见焦油封排出焦油，这是因为刚除下的焦油涂在沉淀极及塔体的内壁 上，同时焦油封也要有一部分积聚后才能流出，所以这是一重正常的 现象。 但若一直未见焦油流出，这就要细致的进行分析： 1.观察供电电压及电流是否正常，若电压有闪动现象则是正常，若电 压极为稳定，则需检查机组及供直流电系统是否有故障，若电压极低 也属于不正常现象，此时不会产生电离，因而也无法将焦油除下。 2.在直流供电的正常情况下，就要分析焦油封有没有冻结或堵塞现象 。 3.检查净化系统的进口水封是否呈打开状态，净化系统的出口阀门是 否处于全开状态。 4.在上列故障都已排除的情况下，则应考虑分气格板是否有异物堵塞 现象以及电除焦油器的锥型底出口有无堵塞现象（由于破裂瓷瓶落下 ）。 电捕焦油器在运行过程中也会出现异常的情况，如不出油，而只 冒油烟或泛油珠的现象，一则可能是除下的焦油量小而焦油封保温蒸 汽过大，再则可能是电除焦油器锥型底有堵塞现象。 这根据不同型式与大小的电除焦油器 各有不同，有的同心圆电除焦油器只有一 只支持绝缘子，但c型管式电除焦油器多 数是由三只绝缘子吊住上框架，不管是三 只支持绝缘子，还是一只支持绝缘子，其 中总有一只支持绝缘子是馈电的，所以称 为有馈电绝缘子，其余的称为无馈电绝缘 子。绝缘子外部的保护箱体称为绝缘子箱， 因而也有馈电绝缘子箱和无馈电绝缘子箱 之分。 绝缘子在内受高湿度煤气，外壁为空气介质，若外壁温度低，煤 气中凝结水就会凝结于内壁上这样降低了绝缘子的耐压，就会产生击 穿现象造成绝缘子表面发裂，耐压强度进一步降低，就被迫停运，所 以必须将绝缘子的外壁温度大于煤气温度10左右，才不至造成水分 凝结。 以c-140型电除焦油器为例，在原设计中是三个绝缘子箱（一个有 馈电绝缘子箱和两个无馈电绝缘子箱）都要进行保温，因为无馈电绝 缘子通过整个电晕极组在吊杆组终端上还是有电，一些厂已对无馈电 绝缘子不进行保温，也就是使无馈电的绝缘子处于无电状态，改进的 方法就是在支持吊杆上断开，串接多个盘式绝缘子，达到连接上框架 的夏布吊杆与连接支持绝缘子的上部吊杆隔离，绝缘的目的。 绝缘子箱的保温是采用两种方式保温，一是用蒸汽加热，一是用 电热丝加热，但大多数采用蒸汽加热，用电加热时，若绝缘子不严密 ，漏煤气，就会出现爆炸现象，采用蒸汽保温每只绝缘子箱每小时耗 蒸汽100公斤左右，无馈电绝缘子箱采用不保温的措施，每台电捕焦 油器每天可节约蒸汽约5吨左右。有馈电绝缘子箱也有采用不保温的 ，这两种不保温型绝缘子箱，内部皆是用高压瓷瓶，并与外壳进行绝 缘。 沉淀极用薄板制成，主要是减轻重量。但薄板卷焊成的沉淀极管 也有不足之处，就是在几段焊接时要保持同心度，不能有明显的波折 形，否则在与电晕极配组时就会导致电晕极与沉淀极之间的间距有较 大的差异，而送入的电压往往受最短距离限制，所以沉淀极管在多段 焊接后，还需要用钢模进行校直。 目前，部分厂已有用钢管来替代卷板管，由于250毫米的钢管 其壁厚远大于2毫米，使用时效果肯定较卷管为好，但很少有单位采 用，是由于重量大，投资也大。 沉淀极在安装时要保持每一根的垂直度，这样也就保证了相互之 间的平行度。因为电晕极由于重锤拉紧总是垂直的，所以只有沉淀极 垂直后，才能保证在沉淀管的各点上，电晕极与沉淀极的间距接近， 以使在正常的电压下进行。 沉淀极的制作质量也影响了电晕极的使用寿命，当沉淀极管在焊 接时出现毛刺时，此时就会出现局部放电，放电就可能造成电晕极与 沉淀极两者的损蚀。另外在气流不稳定时，整个固定于电晕极的框架 发生摆动，使电晕极与沉淀极之间的距离变小，在正常供电电压的情 况下也造成了击穿，由于摆动时下框架的摆动幅度大，所以大多数断 裂是在镍铬丝与沉淀极管下端管口处，每出现一次击穿就是造成镍铬 丝的一次损蚀，镍铬丝在此处的直径就渐渐的减小，最后导致承受不 了重锤的拉力而造成断裂。 电晕极断裂时，长度约3500毫米的镍铬丝因无重锤的约束，呈自 由状态漂浮，接触沉淀极管，构成接地，因此电压也不能打上，故此 时电除焦油器必须停下来进行检修。 据上钢五厂对运行二十年后的电除焦油器大修时解体分析来看， 最容易产生腐蚀及电蚀的部位大约有下列三处： 一是在沉淀极管上端管口100毫米处焊耳边的地方，此处由于焊接 时造成焊点附近的壁厚度变薄，故最容易产生腐蚀。 二是在沉淀极管下端管口，由于镍铬丝的振荡造成丝管直接接触 放电电蚀，往往有的在下端管口造成一个很大的缺损。 三是管段连接出的焊接处缝旁的腐蚀现象也比较严重。 使用时，由于电除焦油器内部在生产中自然的涂上了一层焦油防 护层，所以对于含低硫化氢的煤气来说是可以足够抵御它们的腐蚀， 但是在长时间的有空气状态下的蒸汽吹扫，焦油保护层渐渐由于焦油 流损而变薄，甚至暴露了钢板表面，因此在有氧、水蒸汽及一定温度 的条件下，其腐蚀加快，有时虽不吹扫，但是备用设备漏蒸汽，同样 存在氧、水蒸汽的条件，也易腐蚀，加上沉淀极管是2毫米的钢板制 成，经不起长时间的锈蚀。 所以一直在运行中的电除焦油器沉淀极管是不易锈蚀的，而不好 好维护的备用设备则很容易损坏。 进出口管道布置得不好，会造成煤气气流的偏析，常见的进出口 管道布置有两种方式(图4-10所示)，一是下方侧面进口，上方另一侧 面出口，另一种是下方另一侧面进口，顶部出口，这两种布置方法在 筒体直径小时都可能达到气流的均匀分布，如c-39及c-72型电除焦油 器，但对于c-97，c-140，c-180型电除焦油器，则就容易造成气流的 偏析。采用下方侧面进口，顶出口的，就明显发现中间区域的设备腐 蚀现象较边缘为严重。 所以当电除焦油器直径增大时应当充分考虑进出口管道有多方向 的布置，从而达到气流均匀的目的。 1.在冷备状态下投入运行时应当作如下检查： （1）检查所有入孔是否封闭。 （2）所有防爆阀是否正常的工作位置，防爆膜是否完好。 （3）两侧的放散管是否打开。 （4）焦油封是否有焦油或有水，并处于饱满状态，并将焦油封稍微 加温。 （5）需保温的绝缘子箱是否已达到95-115范围。 （6）电气测量，应处于合格状态。 2.在大中修后投入运行前还应增加进入上部及下部进行检查，电晕极 应处于完整状态，是否有异物留在器内，同时，分气格板应无检修后 遗留工具、杂物、锥形底下的排抽孔应无堵塞现象。 3.在全部检查完毕后即进行净化系统（连同洗涤塔）的蒸汽吹扫工作 ，当放散管见蒸汽后（15分钟左右）即可解除切断水封送入半净煤气 ，然后经过电除焦油器出口管道中煤气分析，当o21%时即可送电。 根据运行的经验，c-140型电除焦油器在煤气正常放散约15分钟后， 也可认为内部置换合格，直接送电投入运行。 有下列三种不同情况： 1.暂时停运，可以转入热备用的状态，此时仅需关闭洗涤塔的出口阀 门，拉去电源，单头由半净总管煤气顶压，一旦需要投运时，就立即 开启洗涤塔出口阀门并送上电源，即为正常投入运行。 2.在较长时间停运时，此时可关闭洗涤塔出口阀门及将切断水封改为 上溢流，用蒸汽进行吹扫放散15分钟，然后关闭蒸汽打开下部侧面入 孔一个，以利其充分自然通风，并关闭绝缘子箱蒸汽。 3.当停运后需转入检修状态时，此时除按上述停运步骤停去后，需要 打开所有侧面和顶部的入孔，让其充分的自然通风，在人进入器内检 修时，需作co含量测定，短时间检修有专人看管切断水封与洗涤塔出 口阀门，较长时间的检修必须在洗涤塔出口阀门加锁，同时在切断水 封出口管与电除焦油器的进口管之间加堵盲板，在加堵盲板后切断水 封仍应维持在高位溢流状态。 绝缘子（即通称为瓷瓶）在使用以前都是经过耐压试验，一般是 在直流10.5万伏下通电10分钟不会发生击穿，但是为什么在生产中， 当直流电压在4-6万伏时就会被击穿呢？这是与绝缘子（瓷瓶）所处 的不同工作环境有关。在做试验时绝缘子是处在干燥的状态，而且内 外表面处理得很干净，而在电除焦油器投运以后，则内表面是处于带 有焦油的有一定湿度的煤气气体中，正常工