王建新，陳杰亮

( 河北文豐鋼鐵有限公司，河北 邯鄲 056300)

摘要: 燒結在鋼鐵流程中，污染物排放量比較大，除 SO₂ 等有害氣體外，粉塵的排放量也相當可觀。目前鋼鐵企業(yè)大都用電除塵器捕集和處理燒結煙氣中的含鐵粉塵。由于 2#風機抽風段為燒結段，煙氣含水分大，溫度低，煙氣中的 SO₂ 與冷凝水結合生成亞硫酸腐蝕電場極板，使電除塵器不能有效發(fā)揮作用。介紹了河北文豐鋼鐵公司通過改造燒結機煙道，提高除塵器進口煙氣溫度，保證電除塵器正常運行的改造過程。改造后，提高了除塵效率，處理后的煙氣實現(xiàn)了達標排放。

關鍵詞:126 m² 燒結機; 電除塵器; 抽風機; 煙道( 集氣管) ; 改造

0 引言

隨著國家環(huán)境控制的日益嚴格，燒結廠被列為鋼鐵企業(yè)的首控單位，燒結機煙氣中的粉塵需要有效地捕集和處理才能排放。電除塵器是一種常用的燒結煙氣凈化設備，保證其正常運行尤為重要。河北文豐鋼鐵公司燒結廠 2#電除塵器經(jīng)多次大修仍不能正常運行，直接影響了燒結生產(chǎn)和煙塵排放達標。通過對126 m² 燒結機煙道改造，保證了2#電除塵器正常的運行，同時延長了主抽風機葉片的使用壽命，為燒結生產(chǎn)順行和煙氣達標排放創(chuàng)造了條件。

1 存在的問題

燒結工序中的 126 m² 步進式燒結機由北京明誠公司設計，為 3 臺主抽風機共抽同一煙道的分段式抽風系統(tǒng)。抽風系統(tǒng)主要設備性能及平面布置分別如表 1、圖 1 所示。與其配套的電除塵器的性能如表 2 所示。

如圖 1 所示，3 臺電除塵在運行過程中，1#風機抽 1# ～5#、15# ～18#風箱，為點火段與燒結段末端，1#電除塵進口溫度保持在 110 ℃ 左右; 3#風機抽19# ～30#風箱，為冷卻段，3#電除塵進口溫度在 180℃左右，電除塵運行正常; 2#風機抽 6# ～ 14#風箱，為燒結段。2#電除塵進口溫度在 65 ℃左右，冬季進口溫度在 50 ℃左右。2#電除塵冬季出現(xiàn)放灰斗流水現(xiàn)象，電除塵內部電場極板腐蝕嚴重，且電場內極板粘灰嚴重，甚至堵塞出口分布板，造成 2#電除塵運行困難，影響燒結生產(chǎn)。2#電除塵維修情況如表3 所示。

2 原因分析

電除塵器是一種煙氣凈化設備。其工作原理:煙氣中灰塵塵粒通過高壓靜電場時，與電極間的正負離子和電子發(fā)生碰撞而荷電( 或在離子擴散運動中荷電) ，帶上電子和離子的塵粒在電場力的作用下向異性電極運動，并積附在異性電極上，通過振打等方式，使電極上的灰塵落入收集灰斗中，使通過電除塵器的煙氣得到凈化，達到保護環(huán)境的目的 ^［1，2］。

影響電除塵效率的因素主要有 3 個: 含塵氣體和粉塵的性質，電除塵本身結構性能，電源性質。

1#、2#、3#電除塵共抽同一煙道，1#、3#電除塵能正常運行，證明含塵氣體的性質和粉塵的性質對電除塵影響不大。3 臺電除塵電源性質相同，對電除塵影響不大。電除塵器外殼、電場下部料斗、懸掛電暈線框架的絕緣套管、供電裝置的絕緣子和電暈線旋轉錘擊式振打裝置的瓷軸需要保溫，以防止絕緣性能低，粉塵結塊和腐蝕極板、電暈母線。

電除塵器運行時，絕緣套管周圍要保持一定溫度，防止在其表面出現(xiàn)冷凝水而破壞絕緣性能，甚至短路而使電除塵無法工作。絕緣套外的保溫箱溫度，要求高于露點溫度 20 ～ 30 ℃，保證套管的絕緣性能。

2#風機抽風段為燒結段，煙塵含水分較大，溫度較低。由于電除塵進口煙氣溫度低于露點溫度，煙氣中的 SO₂ 與冷凝水分結合生成硫酸或亞硫酸腐蝕電場極板，因此出現(xiàn)了電場內部極板腐蝕嚴重現(xiàn)象。煙塵濕度大，粉塵吸附粘結在極板上，導致振打失效，極板粘灰嚴重，電暈線失去放電效果。絕緣軸套及絕緣子表面出現(xiàn)冷凝水，絕緣性能破壞，電除塵器出現(xiàn)短路。

綜合以上分析認為，電除塵器進口煙氣溫度低于露點溫度是造成除塵效率低、風機葉輪磨損的主要原因。

3 改造過程

為改變 2#電除塵器工況條件，試打開 1#、2#煙道門，實現(xiàn) 1#、2#風機共抽 1# ～18#風箱，提高 2#電除塵進口煙氣溫度。試驗效果并不明顯，2#電除塵煙氣進口溫度沒有明顯提高，僅達到 70 ℃左右，達不到 2#電除塵器運行工況要求。

試打開 1#、2#、3#煙門實現(xiàn) 3 臺風機共抽 30 個風箱，以期達到提高 2#電除塵進口煙氣溫度目的。

但 3 臺風機共抽煙后，出現(xiàn) 2#風機載荷減小。風機運行電流由正常的 115 A 左右，降至 95 A 左右。燒結機垂直燃燒速度下降，機速降低，對產(chǎn)量影響較大。同時 2#電除塵器進口煙氣溫度達到 80 ℃ 左右，基本能維持 2#電除塵器正常運行。但此方式對生產(chǎn)影響較大，不可取。

2016 年 2 月份，因 2#電除塵器出風口分布板堵塞，電除塵器出風口抽裂，電除塵器 3#電場懸掛電暈線框架因除塵框架箱體腐蝕脫落，2#電除塵器不能使用。隨即對除塵器進口管道進行改造，利用閑置的原 2#多管除塵維持生產(chǎn)。運行 10 天，又因溫度低粉塵粘接，2#多管堵塞，2#風機被迫停用 15 天，對生產(chǎn)造成重大損失。隨后安裝新增管道對接 3#多管除塵，利用閑置的原 3#多管除塵維持 2#風機正常運行。

多次改進措施都達不到理想工況條件，2#電除塵器運行困難，除塵效率低，設備腐蝕快，對后續(xù)工序影響較大，成為燒結設備運行中多年的隱患。為改變這種被動局面，燒結廠多方請教，探討、研究可實施的方案。通過征集合理化建議，召開專題會議，最終制定出可行性實施方案。

4 改造方案及實施

4． 1 煙道改造方案

多種改進措施都不能滿足生產(chǎn)要求，只有改變煙道溫度分配與風量分布，才能滿足生產(chǎn)需要。根據(jù)風量及風溫的調節(jié)要求進行計算，改變進口管徑，重新安裝抽風管道的對接位置，實現(xiàn)對風量、風溫的調節(jié)，并充分考慮風機的載荷。2017 年 6 月對 126m 2 步進式燒結機大煙道進行改造，平面布置如圖 2所示。

4． 1． 1 1#風機煙道改造

1#風機抽 1# ～ 14#、26# ～ 30#風箱。1#風機煙道加長延伸到 26#風箱，管道為 1 200 mm × 1 700mm 矩形管，變徑 1 200 mm; 原通向 2#與 3#風箱間1 900 mm 管道變徑為 1 200 mm; 原通向 16# ～17#間管道卦堵，重新在 12# ～ 13#風箱間開孔為變徑1 400 mm管道。利用 26# ～ 30#風箱冷卻段的高溫煙氣提高 1#除塵進口煙氣溫度。

4． 1． 2 2#風機煙道改造

2#風機與 1#風機共抽 1# ～14#、26# ～30#風箱，實現(xiàn) 1#、2#風機互備。原煙道由 2 700 mm 變徑2 400 mm管道，并在原煙道插加旁通與原 3#風機煙道連通，變徑為 1 200 mm 管道。利用 26# ～ 30#風箱冷卻段的高溫煙氣來提高 2#除塵進口煙氣溫度。

4． 1． 3 3#風機煙道改造

3#風機抽 15# －25#風箱。新增 Φ 3 000 mm 管道與 3#電除塵進口 3 200 mm 管道接通。燒結段與冷卻段結合，保證 3#電除塵器進口溫度。2012 年 6月份，由外協(xié)河北路泰建筑安裝有限公司完成安裝對接。同時新增管道進行噴涂、防腐和保溫。

4． 2 風機改造

3#風機只有與 1#、2#風機匹配，才能使 3 臺風機實現(xiàn)共抽煙道。改造 3#風機葉輪，使其與其他 2臺 風機匹配。當有1臺風機有問題時，可打開煙道門生產(chǎn)，實現(xiàn) 3 臺風機互備。由陜西嘉惠風機廠設計，實現(xiàn)原風機外殼與功率不變的同時，改造風機葉輪，與 1#、2#風機匹配。2013 年 5 月份，完成改造。

改造后的風機性能如表 4 所示。

4． 3 2#電除塵器大修

為實現(xiàn)除塵本體無故障運行，2016 年 1 月 19 日～4 月19 日，由河北華東除塵設備有限公司承建，對2#電除塵器實施大修。2016 年6 月份對接使用。

5 結語

2016 年 6 月份管道對接完成后，1#電除塵器進口溫度 130 ℃左右，2#電除塵器進口溫度 120 ℃左右，3#電除塵器進口溫度 160 ℃左右，達到了各電除塵器進口煙塵的溫度要求。3 臺風機運行電流及載荷與改造前基本相同如表 5 所示。燒結機的產(chǎn)量、大煙道負壓沒有明顯變化。

由表 5 可以看出，2#電除塵經(jīng)改造后，進口溫度明顯提高，各電場電流明顯提高，除塵效率有較大改善。制約燒結生產(chǎn)多年的設備缺陷得到根治，126 m² 燒結機生產(chǎn)得到保障改造后，環(huán)境治理明顯改善，煙氣達標排放，改造是成功有效的。

參考文獻

［1］劉洪武． 包鋼煉鐵廠 4 號高爐出鐵場除塵系統(tǒng)電除塵器的選用［J］． 河北冶金，2001，( 2) : 45 ～46．

［2］劉義梅，張迎福． 燒結煙氣脫硫中除塵器的選擇［J］． 河北冶金，2011，( 5) : 28 ～30．