静电除尘器结构原理课件

1、干法除尘系统干法除尘的发展历史干法除尘的工艺流程图湿法除尘与干法除尘的区别干法除尘的发展历史 自1994年上海宝钢第一次全套引进国外转炉烟气干法除尘系统起，我国就开始了对该技术的全面研究工作，并已将其列为“十五”计划中重点开发推广技术项目。宝钢引进的两套250转炉煤气干法除尘系统于1997年投运。西安重型机械研究所在跟踪和研究该技术的基础上，于2001年10月对其进行了改造。这是国内第一次对该技术的深入研究。继此之后，山东莱芜钢铁公司2003年8月与德国鲁奇公司及西安重型机械研究所合作，共同建成了三套120转炉煤气干法除尘系统，其主要设备是由西安重型机械研究所供货和安装的，2004年7月2日第

2、一套干法除尘系统投运，第二、三套干法除尘系统相继于2004年8月29日、2005年1月2日投运。目前三套干法除尘系统运行良好，而且均已通过验收。继莱钢之后，包钢炼钢厂于2005年与德国鲁奇公司及西安重型机械研究所合作，为100转炉移地改造建成了两套100转炉煤气干法除尘系统，于2005年底两套全部顺利投运。目前，西安重型机械研究所正在安装信钢新建10转钢两套转炉烟气干法除尘系统。干法除尘的工艺流程图湿法除尘与干法除尘的区别干法除尘的工作原理湿法除尘的工作原理转炉干法除尘的特点转炉湿法除尘的特点干法除尘较湿法除尘有很大的优越性干法除尘的工作原理 转炉烟气通过烟道降温，到达干法除尘系统的蒸发冷却器

3、。蒸发冷却器对烟气再次降温和调质后，进入高压静电除尘器,粉尘荷电后在电场力的作用下，以一定的平均速度向集尘极表面漂移(其运动轨迹接近抛物线)，粉尘到达集尘极表面，当粉尘积聚到一定厚度以后，通过振打装置使粉尘从集尘极表面脱落下来，落入输灰机，完成除尘过程 ， 然后洁净的烟气根据CO和O2浓度进行回收或放散。湿法除尘的工作原理 湿式除尘是利用洗涤剂(水)与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。转炉干法除尘的特点优点:压力损失小，一般为200500Pa处理烟气量大，可达105106m3/h能耗低，大约0.20.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99可在高温或强腐蚀性

4、气体下操作适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。缺点:设备庞大，占地面积大耗用钢材多，一次投资大结构较复杂，制造、安装的精度要求高对粉尘的比电阻有一定要求。转炉湿法除尘的特点 优点:除尘效率高，除尘器结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便特别适于处理高温高湿易燃易爆的含尘气体，在除尘的同时还能除去部分气态污染物，应用很广。缺点:需对洗涤后含尘污水污泥进行处理；对于净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水将具有一定程度的腐蚀性，设备易受腐蚀，应采取防腐措施，比一般干式除尘器操作费用高。干法除尘较湿法除尘有很大的优越性干法除尘系统净化后的烟气含尘量平均在6.6mg/Nm3，远远低

5、于国家规定的排放标准(100mg/Nm3)，煤气可直接利用，环境效益十分显著。 由于净化后的煤气含尘量低,风机使用寿命长。需要维护的工作量小。干法除尘系统阻力小，约6500Pa;湿法除尘系统阻力约20000Pa，因此干式系统耗电量约为湿式系统的1/3,节电70左右。 干法除尘耗水量低,平均耗水量0.05m3/t钢,而湿法除尘系统耗水量在0.25m3/t钢。干法除尘系统控制程度高；煤气回收切换速度快，可以提高煤气的回收量。由于干法除尘回收的煤气含尘量低,煤气的质量高，可以省去煤气的精除尘,降低了设备维护费用。干法除尘属于无污染转炉煤气净化系统，在节能、节水与环保方面有着湿法除尘无法比拟的优势。节

6、能、节水效果明显；没有污水产生，不需污水及污泥处理设备，经济和社会效益显著。设备原理及工艺参数 蒸发冷却器 高压静电场 卸灰系统 煤气切换站 煤气冷却器 放散烟囱蒸发冷却器蒸发冷却器工作原理蒸发冷却器的作用蒸发冷却器的喷枪蒸发冷却器检修注意事项蒸发冷却器工作原理 烟气通过汽化烟道降温后（800），进入蒸发冷却器，被蒸发冷却器内的雾化喷嘴喷出的蒸汽冷却到200左右，同时对烟气进行了调质处理,使粉尘的比电阻有利于电除尘器扑集。蒸发冷却器内约40的粗粉尘沉降到底部，形成的粗粉尘通过链式输送机到粗烟尘仓。蒸发冷却器的作用降低烟气温度烟气的调质，提高比电阻粗除尘蒸发冷却器的喷枪喷枪的样式 喷枪的检查 喷

7、枪的检查主要是看有无堵塞，检查方法是在吹炼过程中，现场手摸喷枪进水管的温度，高则为堵塞。喷枪喷水喷汽操作注意事项转炉吹炼时注意观察蒸发冷却器入口和出口的温度变化，尽量控制好蒸发冷却器出口的温度不超过设定的最高温度；注意观察蒸发冷却器供水、供气的调节的开关是灵敏度；必须保证蒸发冷却器供水、供汽的切断阀、调节阀处于自动化状态；注意观察蒸发冷却器出口的温度变化，转炉吹炼时保证温度不低于设定温度;必须保证蒸发冷却器供水、供汽的压力正常(水压：0.40.8MPa,汽压：0.81.2MPa).蒸发冷却器检修注意事项转炉炉口冲炉后,挂牌”有人工作,禁止摇炉”确认蒸汽阀门总阀切断阀和调节阀关闭,供水泵停止运行

8、氮气吹扫和压缩空气置换保持风机低速运行,降低温度设专人监护高压静电场静电除尘器的工作原理电场的结构气流分布板电场阴极线电场阳极板振打清灰装置电除尘器效率的影响因素电除尘参数电场检修注意事项静电除尘器的工作原理 静电除尘器的工作原理：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳极板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。电场的结构

9、静电除尘器是一个圆桶形的钢板外壳，带有隔热装置，设计有4个独立的电场，平行布置。电场通道间是形成接地的集尘电极和在其间承载所安排的高压排放电极，集尘电极由单个极板组成，极板形状是按照烟气流向串联排列，各个极板都悬挂于一个共用的顶部结构，并由共同底部支撑结构支撑。通过一个引导杆系统，在其下部导向。放电极系统由排列在通道中央的框架组成，放电极夹紧在框架中,框架是通过支撑框和支撑管连接于上部壳体结构上的支撑绝缘子上。气流分布板电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率有较大影响。除尘效率与气流速度成反比，当气流速度分布不均匀时，流速低处增加的除尘效率远不足以弥补流速高处效率的下降，因而总的效率是下降的。气

10、流分布板的形式多为方孔板，开孔率（开孔面积与分布板总面积之比）约为25%50% .电场阴极线 芒刺型电晕线是依靠芒刺的尖端进行放电.形成芒刺的方式很多，RS是目前采用较多的一种（见下图）,它是以直径为20mm的圆管作支撑，两侧伸出交叉的芒刺.这种线的机械强度高，放电强。芒刺式采用点放电代替极线全长的放电，试验表明,在同样的工作电压下，芒刺式的电晕电流比较大 有利于捕集高浓度的微小尘粒.芒刺式电晕极的刺尖会产生强烈的离子流,增大了电除尘器的电风（由于离子流对气体分子的作用,气体向集尘极的运动称为电风）,有利于减少电晕闭塞。芒刺式电晕极电场阴极吊挂装置电场阳极板 性能良好的阳极应满足下述基本要求:

11、振打时粉尘的二次扬起少单位集尘面积消耗金属量低极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形振打时易于清灰，造价低480c阳极板振打清灰装置沉积在电晕极和集尘极上的粉尘必须通过振打及时清除，电晕极上积灰过多，会影响放电。集尘极上积灰过多，会影响尘粒的驱进速度，对于高比电阻粉尘还会引起反电晕,及时清灰是防止反电晕的措施之一。常用的振打方式是锤击振打。振打频率和振打强度必须在运行过程中调整。振打频率高、强度大，积聚在极板上的粉尘层薄，振打后粉尘会以粉末状下落，容易产生二次飞扬。振打频率低、强度弱，极板上积聚的粉尘层较厚，大块粉尖会因自重高速下落，也会造成二次飞扬。振打强度还与粉尘的比电阻有关，高比电阻粉

12、尘应采用较高的振打强度。阴极振打 阴极振打方式为侧部挠臂锤振打，单个挠臂锤每旋转360，振打一次对应的单排框架，并且由于相邻锤之间错开一定的角度，避免了振打力同时作用于所有单排框架上，使得每个电场内阴极框架整体冲击力大大减小，不但保护了顶部支承绝缘子，而且还加强了每排阴极框架的振打力，从而保证了放电极的清灰效果阳极振打阳极振打采用侧部减速电机传动，侧部挠臂锤锤击方式清灰。 挠臂锤型振打 阳极振打锤阴极振打锤电场刮灰机 刮灰机包括刮灰器和传动机构，通过传动机构，刮灰器可在卧式筒形除尘器内部的预定范围内摆动，刮灰器的摆动轴基本与卧式筒形除尘器的中心线重合。通过使刮灰器的摆动轴基本与卧式筒形除尘器的

13、中心线重合，可以保证刮灰器的刮灰齿的刃部与筒体的径向距离一致。另外，刮灰器的传动机构为内啮合的销齿传动轴，通过使主动齿轮的传动轴位于刮灰器框架的内部空档 中，可以避免干涉刮灰器的摆动。此外，通过在刮灰齿的刃部设置硬质耐磨层，可以提高刮灰齿的使用寿命。电除尘器效率的影响因素烟气比电阻烟气含尘浓度烟气流速烟气比电阻比电阻:指面积为1cm2、厚度为1cm的粉尘层所具有的电阻值.比电阻在1041011cm之间的粉尘，电除尘效果好。当粉尘比电阻小于104cm时，由于粉尘导电性能好，到达集尘极后，释放负电荷的时间快，容易感应出与集尘极同性的正电荷，由于同性相斥而使“粉尘形成沿极板表面跳动前进”，降低除尘效

14、率。当粉尘比电阻大于1011cm时，粉尘释放负电荷慢，粉尘层内形成较强的电场强度而使粉尘空隙中的空气电离，出现反电晕现象。正离子向负极运动过程中与负离子中和，而使除尘效率下降。粉尘比电阻与除尘效率之间的关系反电晕现象及影响 所谓反电晕就是指沉积在收尘极表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。 当粉尘比电阻超过临界值1011(cm)后，电除尘器的性能就随着比电阻的增高而下降。比电阻超过1012(cm)，采用常规电除尘器就难以达到理想的效果。这是因为：若沉积在收尘极上的粉尘是良导体，则不会干扰正常的电晕放电，当如果是高比电阻粉尘，则电荷不易释放。随着沉积在收尘极上的粉尘层增厚，释放电荷更加困难

15、。此时一方面由于粉尘层未能将电荷全部释放，其表面仍有与电晕极相同的极性，便排斥后来的荷电粉尘。另一方面由于粉尘层电荷释放缓慢，于是在粉尘间形成较大的电位梯度。当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就在粉尘层的孔隙间产生局部击穿，产生与电晕极极性相反的正离子，所产生的正离子便向电晕极运动，中和电晕区带负电的粒子。其结果是电流大幅度增大， 电压降低。 运行参数及为不稳， 电除尘性能显著恶化。反电晕对电流电压特性最明显的影响是降低火花放电电压，使二次电压降低；形成稳定的反电晕陷口而发生电流的突变或非连续性，使运行参数及为不稳；最大电晕电流大为增加，在即将发生火花放电时，二次电流为正常电流值的好几倍 烟

16、尘比电阻与湿度、温度的关系烟气含尘浓度 电除尘器内同时存在着两种电荷，一种是离子的电荷， 一种是带电尘粒的电荷。 离子的运动速度较高，约为60100m/s,而带电尘粒的运动速度却是较低的，一般在60cm/s以下.因此含尘气体通过电除尘器时，单位时间转移的电荷量要比通过清洁空气时少,即这时的电晕电流小。如果气体的含尘浓度很高，电场内悬浮大量的微小尘粒，会使电除尘器电晕电流急剧下降，严重时可能会趋近于零，这种情况称为电晕闭塞。为了防止电晕闭塞的产生，处理含尘浓度较高的气体时，必须采取措施，如提高工作电压，采用放电强烈的电晕极，增设预净化设备等。气体的含尘浓度超过30g/m3时，必须设预净化设备。气

17、流速度 随气流速度的增大，除尘效率降低，其原因是，风速增大，粉尘在除尘器内停留的时间缩短，荷电的机会降低。风速过大，容易产生二次扬尘，除尘效率下降；但是风速过低，电除尘器体积大，投资增加。根据经验，除尘效率高的气流速度在1.01.5m/s之间。电除尘主要参数电除尘器入口温度: 90150电除尘器出口温度: 150 200 电除尘器气流速度: 1.01.5m/s电除尘器入口粉尘浓度: 75g/m3烟道中的流速: 8 13m/s电场数: 4个同极间距: 400mm电场检修注意事项要有足够的检修时间(夏天8个小时,冬天6个小时)转炉炉口向炉后,挂牌,风机低速运行电场断电,电场放电,保证电压为”零”电

18、场运行设备都打到”零”,回收钟阀和眼镜 阀关闭电除尘器入口温度低于3040,CO浓度为零,检修人员才可进入电场卸灰系统卸灰流程图链式输送机双摆阀斗提机星形卸灰阀粗细灰系统正常侧紧急侧注意事项 卸灰流程图链式输灰机双摆阀链式输灰机斗提机灰仓星行卸灰阀灰车链式输灰机主要由头轮、尾轮、输送链、机壳及驱动装置等组成。输送链上每隔一定距离焊有对称的L型圆钢,用以带动物料.链式输送机工作时,机槽下部的链条向前运动，使机槽里物料内部压力增加，物料颗粒之间的内磨擦力随之增加，当物料的内磨擦力大于物料与机槽壁的外磨擦力时，物料便随着输送链一起向前作连续的整体运动。粗细灰系统正常侧紧急侧注意事项主控人员必须通知巡

19、检人员到现场确认紧急侧是否具备启动条件巡检人员到现场后，打开机头的氮气吹扫，防止机头堵灰切换完毕后，冶炼第一炉时，巡检人员现场确认底部输灰机有无抖动情况，及时调整氮气阀门的开度主控人员及时观察本炉钢灰仓重量的变化双摆阀 工作原理及结构特点：双摆阀是由两个阀板串联组成，且交替开启或关闭，从而始终有一个阀板处于关闭状态，另一个阀板处于关闭状态。任何一个阀板都由气缸驱动，而气缸由电磁阀控制。双摆阀常见故障汽缸驱动气源压力不够减压阀缺油导致电磁阀卡滞不能换向汽缸开关限位器松动不到位汽缸本体密封和供气管路漏气严重导致气源不足气源压力过高, 减压阀喷油过大,导致电磁阀不能排气而卡滞不能换向现场与远程开关故

20、障翻板转动轴承缺油,翻板转动不灵活星形卸灰阀 工作原理及结构特征:星形卸灰阀主要由壳体叶轮和端盖组成.减速器传动轴叶轮联为一体，工作可靠轻便节能.由于该阀的轴承和减速机都是向外凸出,能够避免粉尘挤进轴承和大颗粒物料卡死现象.工作时由减速电机通过联轴带动叶轮转动,把壳体上部的物料均匀带到下部,由下一个装置把物料送走.提升机粗细灰系统正常侧紧急侧注意事项 主控人员必须通知巡检人员到现场确认紧急侧是否具备启动条件巡检人员到现场后，打开机头的氮气吹扫，防止机头堵灰切换完毕后，冶炼第一炉时，巡检人员现场确认底部输灰机有无抖动情况，及时调整氮气阀门的开度主控人员及时观察本炉钢灰仓重量的变化润滑系统两台电除

21、尘器由两台甘油润滑泵，采用两路供油， A、B路定时进行切换供油。煤气切换站 为了将烟气从火炬运行切换成煤气柜运行或者从煤气柜运行切换成火炬运行，设计采用了切换站用于回收煤气。该气体切换站主要由两个钟型阀构成，它们用液压调节并彼此分离。利用该站，可切换操作而系统不会有任何压力冲击。切换系统的信号通过气体分析仪提供。所以，可以很容易地并且几乎同时（在几秒的时间内）地追踪转炉工艺的变化。可在短暂的时间内进行切换.在此过程中，风机必须由火炬运行的特性曲线切换成煤气柜运行，或者反向切换。阀台放散阀回收阀冷却油泵储油箱泄压油管2#油泵1#油泵蓄能器溢流油管放散烟囱 放散烟囱有点火装置，从而保证在经过燃烧之

22、后不会有任何含有一氧化碳的废气排入大气中。天然气或焦炉气体可用作点火装置点火燃烧器的燃料。燃烧器的火焰用热电偶进行监控。煤气冷却器 煤气冷却器的主要功能是降低煤气温度和洗涤煤气, 以便煤气顺利进入储气柜,保证煤气系统的安全。结构性能设计上除保证功能要求外，还必须保证气密性。煤气冷却器用立式塔状结构，侧下部进气,锥形上下端,分上下两层喷淋装置,喷淋压力不同,喷淋水循环一定次数后排除更新, 设有氮气吹扫孔,且设有压缩空气置换装置, 结构性能设计上除保证功能要求外,还必须保证气密性. 喷淋方向与烟气流速相反方向,增加冷却水与煤气的接触几率; 采用双层喷淋管路冷却；设备设有氮气清扫及压缩空气清扫管路。

23、泄爆阀泄爆案例关于2007.8.3 2#炉泄爆原因分析关于2007.6.11 2#炉电除尘器泄爆分析关于2008.6.18 2#炉泄爆原因分析关于2007.8.3 2#炉泄爆原因分析 2007.8.3 2#炉吹炼2分30秒,转炉加料批量大,碳氧反应减弱,有富余氧气进入电除尘系统,导致电除尘器8个泄爆阀全开(泄爆前的参数:O2=2.2% CO=25.36% 电除尘器进口压力为0.54KPa 出口压力为0. 50 KPa).原因分析:转炉加料批量大，大量的O2进入电除尘系统转炉降罩不到位预防措施:须尽快完善转炉炼钢控制、操作规范化和标准化建议下枪吹炼后就降罩到位转炉加料,杜绝大批量的加料关于200

24、7.6.11 2#炉电除尘器泄爆分析 2007.6.11 转炉冶炼过程中,吹氧至10分钟,转炉喷溅严重,摇炉工强行提枪,二次下枪时发生泄爆.原因分析:转炉冶炼操作不稳定二次下枪时,碳氧反应激烈,转炉降罩不到位,有空气吸入钢水温度高,加莹石降温,烟气成分波动预防措施:定转炉操作,减少喷溅,减少二次下枪二次下枪要及时降烟罩关于2008.6.18 2#炉泄爆原因分析 2008.6.18 6:56分,2#炉开始吹炼,30s后降下烟罩,吹炼500氧量后加入头批料后,发现灭火后上、下动枪点燃,30s后电除尘器泄爆.原因分析:由于降罩较早,未能及时发现火灭,动枪造成泄爆预防措施:不要提前降罩,精心操作,注意

25、力集中,杜绝此类事故发生 安全问题安全注意事项安全器材安全注意事项检查或检修时必须携带煤气报警仪检查设备时必须两人或两人以上检查设备时如有煤气中毒,不要盲目上前营救检查高压静电场时要远离泄爆阀通过时必须快速检修时必须设专人监护安全器材空气呼吸器煤气报警器及报警仪防尘连体衣防尘口罩转炉提枪条件蒸发冷却器供气压力低0.5MPa蒸发冷却器供水压力低0.4MPa蒸发冷却器入口温度断线蒸发冷却器入口温度高1200蒸发冷却器出口温度高于450电除尘器入口温度高于250电除尘器出口温度250高压静电场2个电场工作泄爆阀没全关风机故障 CO含量高于7%,O2含量高于2%设备检修及确认蒸发冷却器的检修及确认高压

26、静电除尘器检修及确认煤气冷却器检修操作顺序蒸发冷却器的检修及确认蒸发冷却器喷枪的更换蒸发冷却器内壁的清理蒸发冷却器内壁的清理清理前的联系确认清理前的准备过程清理清理结束启动蒸发冷却器喷枪的更换更换喷枪是整体更换，把法兰螺栓松开，整体卸下，整体装配，大约需要15分钟，更换时要注意烫伤。 清理前的联系确认联系主控人员风机保持一定的转数，启动振打器振打内壁积灰10分钟现场人员要求转炉炉口冲炉后，主控人员将“有人工作，禁止摇炉”检修牌挂在摇炉操作手柄上根据现场温度情况，现场人员打开检修人孔确认供水、供汽总阀门关闭状态，其管道上的排水阀打开 清理前的准备用氮气吹扫蒸发冷却器高压清洗机、水管道、清洗前的连

27、接就位检查清洗机的油位，水箱的水位通知电工送电，启动高压清洗机时，加压阀必须全开状态，压力保证最低，并注意观察启动电流和润滑位过程清理根据结垢的硬度，调整加压阀加压清理时压力不能超压，内壁的清理干净彻底如果在压力范围内无法清理，那只有人工清理清理结束高压清洗机卸压、停机、断电清洗机水箱供水阀门关闭，停止供水，储水箱放水拆卸水管道、清洗枪，然后摆放回指定位置带入的工具全部清到蒸发冷却器外，确认进入的检修人员全部出来后，再密封人孔启动现场关闭管道上的排水阀法，打开供水管的总阀门关闭管道上的蒸汽凝水排水阀，打开供汽管的总阀门通知主控人员联系水泵房启泵维修工在现场确认启动运行一切正常后，将现场操作切换

28、为远程操作，通知主控人员具备生产条件，并将现场清理干净，方可离开现场主控人员摘牌，并通知调度具备炼钢高压静电除尘器检修 停机操作顺序现场人员确认停机操作顺序接到转炉停炉通知，主控人员将自动操作切换至现场操作现场人员联系主控人员进行电除尘器电场断电，通知电工进行电场阴极放电，绝缘子加热器断电停炉30分钟后，现场人员停阴极、阳极振打系统，停振打30分钟后，停扇形刮灰器现场人员停低部输灰机，中间输灰机，斗提机现场人员进行细灰仓卸灰，必须保证卸灰完毕现场人员停集中润滑泵，并断电现场人员联系主控人员风机转速保持在一定转速，一般需要4个小时（冬天3个小时），才能打开人孔降温现场人员联系主控人员，要求转炉炉口冲炉后方向，主控人员将“有人操作，禁止摇炉”检修牌挂在摇炉操作手