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立窑电除尘器的设计与应用

2001/09/12 00:00 来源:

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  近几年来,有关设计和科研单位在不断总结经验的基础上研制出了新型的立窑立式、卧式电除尘器,取得了良好的效果。

  电除尘器的同极间距以往电除尘器的同极间距多采用250~300毫米。自宽间距的技术出现后,多数都采用400毫米的间距。但在立窑电除尘器上,为尽量减轻除尘器的重量,其极间距可考虑适当加大。如阳澄水泥厂和天津水泥厂的立窑电除尘器上,都是采用500毫米的间距,实践证明丝毫未降低其性能,相反两极的重量减轻了。以流通面积30平方米的电除尘器为例,当极板高度为5米,极间距为400毫米时,通道数为15个,当极间距加大为500毫米时,通道数减少到12个,相应两极的重量和造价降低20%。

  电除尘器的电场数电场数的确定,主要取决于所要求的收尘效率,一般至少取2个电场。但就立窑而论,在暗火或浅暗火的正常操作情况下,烟气含尘浓度较低,一般≤5克/立方米。如要求排放浓度≤100毫克/立方米(标况)时,应考虑采用2个电场,但要求排放浓度≤150毫克/立方米(标况)时,可考虑采用1个电场,这样可减少电除尘器占地面积和降低一次性投资。如阳澄水泥厂和巢湖铸造厂水泥分厂的立窑电除尘器,都是采用1个电场,测试结果,其排放浓度均≤150毫克/立方米(标况),达到了当地排放浓度的要求。

  防腐蚀措施经过多年的摸索,腐蚀问题现已基本得到解决。极板的防腐蚀,现在有多种材料可供选择。一种是采用不锈钢板,如天津水泥厂新安装的立窑电除尘器,第一电场的极板就是采用的不锈钢板。但价格昂贵,一般是普通钢板的4倍以上,所以建议尽量不采用。第二种是采用铝合金材料。虽然价格比普通钢材高2~3倍,但铝合金的密度只是普通钢材的三分之一,所以总的造价增加有限。但是应注意采用防超温措施。第三种是采用耐高温而又导电的特制油漆。这种产品是由西安重型机械研究所与有关单位共同研制的。据介绍,这种油漆用在工程上,具有很高的耐腐蚀性,耐温可达400℃以上,而且附着性很好,价格也不贵,但要求被涂表面清理干净,否则将影响其附着性。

  除两极要考虑防腐蚀外,壳体和灰斗的腐蚀也不能忽视,可采用普通耐高温油漆或稀土保温材料。

  防超温措施一是从电除尘器的结构本身,特别是两极结构要充分考虑热膨胀的影响。收尘极可借鉴有色冶金工业曾采用过的耐高温棒帏式收尘极。棒帏式收尘极采用的是钢棒,重量太重,可改成薄壁圆管或方管。这样不仅能减轻重量,而且管中可蓄热,对防止冷凝结露有好处。电晕线在小框架上固定时,一定要有足够的膨胀量。另外,在收尘系统中,增加冷风阀或旁路放风阀,当温度达到最大设定值时,阀门自动开启,进入冷风或高温烟气直接排入大气。这样就可以防止电除尘器超温受损。

  防低温结露的措施由于立窑料球的含湿量在14%左右,一般露点>50℃,如果立窑煅烧加氟化钙,烟气中会含有不同程度的酸性氧化物,因此可能酸露点会更高,如果立窑操作温度低于60℃,便会出现冷凝结露现象,这也是立窑电除尘器产生腐蚀和灰斗卸灰困难的主要原因。防低温的措施是:

  1.壳体和灰斗敷设较厚的保温层。具体厚度应根据当地冬季最冷气温进行详细计算后确定,一般不小于100毫米。

  2.放电极悬挂绝缘子和振打绝缘轴的保温箱,除敷置保温层外,箱内要增加带式或管式加热元件,每个保温箱的功率至少在1千瓦以上。最好是采用热风清扫,既可保温,也能防止绝缘子积灰爬电。

  3.在寒冷地区,由于温差较大,保温层不足以防止除尘器内冷凝结露,应设置简易热风炉,将加热的气体与立窑烟气混合后进入除尘器。现在天津水泥厂立窑收尘就是采用这种措施。或者是从熟料冷却上抽吸热气体,与立窑烟气在一混合室混合后,再进入电除尘器,而且这个混合室还起沉降室的作用。当然这一措施要精心设计,并凭借可靠的自动控制系统才能得以实现。

  4.加强除尘器和管道系统的密闭性,减少漏风。特别是人孔门和灰斗排灰装置处的漏风。所以人孔门要采用双层结构的装置。

  5.改进操作规程。即操作规程要根据工况条件的变化进行调整。如到冬季就要考虑适当提高废气温度,特别是暗火操作的立窑。

  防爆措施立窑中燃料的燃烧,显然不如回转窑中燃烧得完全。因此烟气中会含有一氧化碳气体。只要一氧化碳含量达到一定的浓度,就有可能产生爆炸。所以在电除尘器的顶部要设置防爆阀。

  立窑除尘系统采用自然排风问题

  立窑的收尘系统,可不设置排风机,建造一座高15米以上的烟囱,靠烟气的热压差自然排风。用立式电除尘器,其垂直壳体本身就可当作烟囱,这样可以节约大量的能耗。也许有的立窑厂房上无法布置电除尘器,可在立窑厂房旁边,另新建一框架,将电除尘器架起。投资大小,由除尘器规格大小、立窑厂房的标高,以及是外包还是自行施工等因素而定。粗略估算,一般在8万元左右,但每年节约的电费和风机的维修费足可以补偿。

  高压电源的选型问题天津院和合肥院都是采用高压恒流电源,使用效果都很理想,因为这种电源装置对立窑工况条件变化的适应性比较强。

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