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1、SWB 型湿板煤气防爆电除尘器技术及应用型湿板煤气防爆电除尘器技术及应用冶金环境保护 2006 年第 4 期SWB 型湿板煤气防爆电除尘器技术及应用西安理工大学环保装备工程中心西安宇清环境工程科技有限公司1 概要高炉煤气和焦炉煤气进行燃气一蒸汽联合循环发电(以下简称 CCPP)是一项新的资源综合利用工艺.进入 CCPP 系统的煤气含尘浓度为10mg/Nm3,而煤气压缩机要求的煤气含尘浓度为1mg/Nm3,要求的机械水含量5mg/Nm3.而在转炉煤气湿法回收工艺中,进入煤气柜的煤气含尘浓度在通常情况下只能达到不大于 100mg/Nm3,而煤气管网及用户的要求则需达到不大于10mg/Nm3,因此必
2、须设置除尘器以净化煤气.SWB 型湿板煤气电除尘器是西安宇清环境工程科技公司在消化,吸收国外湿式电除尘技术的基础上研制开发的已获国家专利局授权的专利技术.SWB 型湿板煤气电除尘器分为 SWB1 型和 SWB2 型.SWB1 型湿板煤气电除尘器专用于 CCPP 系统(高炉煤$;气和焦炉煤气一蒸汽联合循环发电)的煤气净化;SWB2 型专用于转炉煤气净化.按有无防爆系统 SWB1 型及 SWB2 型湿板煤气电除尘器又可分别分普通型和防爆型两种,防爆型是在普通型的基础上增设防爆系统.对于具体的煤气净化工程是选择普通型还是防爆型由用户确定.2 设计条件2.1 能源介质条件(1)氮气纯度:99.99%;
3、压力:0.1MPa;温度:常温.(2)水喷洗水压:0.35MPa(喷嘴处);喷洗水量:根据除尘器型号确定.喷洗水质要求见表 1.(3)供电供电电源:四路,三相四线(AC380/220V50Hz).2.2 煤气成分尘密度减小,轻细粉尘量增加.出口排放浓度经数月的多次连续检测,其排放值约为120-160mg/Nm3,针对如此工况条件,在不增加电场长度,不增加设备规格的限定条件下,公司以工程总包的形式于 2004 年 9 月进行提效改造现场施工.改造后正式投运以来,在正常可比的工况条件下已进行 6 次性能检测,出口排放浓度均低于 70mg/Nms.6 适用范围(1)五区技术不但能用于新建工程,而且适
4、用于原有电除尘器的提效改造.也可在原重力旋风除尘器的场地改建五区电除尘器;(2)五区技术适用于冶金,电力,建材,电子,化工,有色等各工业领域的烟尘净化,尤其对烧结机头电除尘器提效改造更为适用;$牟军$军$军(3)五区技术适用于板卧式,管极式,顶部电磁振打式,圆筒型(转炉煤气净化)等各种干式电除尘器的达标改造.7 使用条件(1)原有电除尘器运转正常,各电场工作电压正常且稳定,不存在断线,极距精度差等高压故障;(2)各电场二次电流有一定余量;(3)原有电除尘器气流分布均匀;(4)原有电除尘器加热及振打清灰系统运转正常;(5)各电场二次电流留有少许余量;(6)除尘系统风机全压有余量(2ooPa);(
5、7)除尘器规格容量足够,电场风速一般不宜过高.2006 年第 4 期冶金环境保护表 1 喷洗水质要求 X10(除 pH)名称悬浮物氯离子数值 1002001002006-815O100200(1)燃气一蒸汽联合循环发电机组(CCPP)煤气成分煤气条件(干体积)见表 2.表 2 煤气条件(干体积)成分囊笔囊笺成分襄笺囊笺02%0.70.52NHs/g?m 一0.096a%18.572.08H2s/g?m 一 0.01Co%246.15CnI-Im%2.36CH4%1.2423.42 萘/g?m 一 0.64N2%55.343.99 差/g?m2.07H2%0.1456.41 焦油/g?m 一 0
6、.001灰分/g?m-31O(2)转炉煤气成分及粉尘成分煤气成分见表 3.表 3 煤气成分名称 FeOFe20sFeIvflOSi02MgOCaOPS数值 w%26.7326.73606.994.82O.812.92O.04O.072.3 工况条件及性能(1)CCPP 工况条件及性能运行介质:高炉煤气,焦炉煤气;处理煤气量:由用户方提供;入口煤气温度:35-55;入口煤气含尘量:10mg/Nm;入口煤气压力:58kPa;设计工作压力:3kPa;出口煤气含尘量:1mg/Nm3;出口机械水含量:5mg/Nm3.(2)转炉煤气工况条件及性能运行介质:转炉煤气;处理煤气量:由用户方提供;入口煤气温度:
7、3555;入口煤气含尘量:150mg/Nm3:入口煤气压力:58kPa;设计工作压力:3kPa;出口煤气含尘量:10mg/m;煤气湿度:100%.2.4 抗震防冻3 设备工作原理SWB 型湿板煤气电除尘器工作原理为:含尘气体通过电除尘器进口喇叭及气流分布系统,均匀地进入电场.配置在进口喇叭内气流分布板附近的喷嘴以及配置在电场上方的若干喷嘴将水雾化后喷入.在进口喇叭区段,水雾与煤气中的粉尘碰撞凝聚成较粗的颗粒落入灰斗;在气流分布板和电场区入口之间装有预荷电系统,使粉尘均匀荷电(此为强化收尘效率的备用措旋);在电场区,润湿粉尘荷电后,在电场力的作用下,被集尘极捕集.被捕集的水滴和粉尘在整个集尘板上
8、形成连续向下流动的一层水膜,从集尘极上流到灰斗中,然后通过灰斗排入含尘废水处理系统.而净化后的煤气在出口喇叭区段被脱水后进入压缩机.SWB1 型和 SWB2 型湿板煤气电除尘器的脱水装置不同,CCPP 用SWB1 型湿板煤气电除尘器采用煤气脱水装置,使出口煤气可达到更高的脱水效率.CCPP 用 v131 型和转炉煤气用 SWB2型湿板煤气电除尘器的工作原理相同,所不同的是根据使用工况及要求不同其具体结构,强度及性能不同.防爆型和普通型湿板煤气电除尘器的区别是有无防爆系统.4 设备特点4.1 机械部分(1)极板,极线及其配置,经电流密度分析,极配优化试验后选定.(2)集尘极和放电极组合采用特殊研
9、制的“平行平板“结构.(3)在煤气进口喇叭内部设置两层气流分布板,以确保进入电场中的气流分布均匀.(4)在煤气出口喇叭内部设置脱水收尘装冶金环境保护 2006 年第 4 期置,以去除煤气中残余尘粒和大部分的水雾.(5)采用连续喷入雾化水来清理集尘极和放电极,在喷淋清洗期间不需要切断高压电源和煤气.(6)供水系统具有连续喷淋的自动冲洗清灰功能.喷淋强度可调,以合理控制电场清洗效果,清洗用水量小,运行费用低廉.(7)电晕及供水管路和阀门均采用不锈钢材料,使用寿命长.(8)集尘极板采用碳钢材料表面涂有专用导电防腐涂料,均具有较高的耐腐蚀及耐磨性.(9)在壳体上设有多个安全自动泄爆门和煤气放散阀,以确
10、保除尘器工作时和检修时的安全.(10)壳体侧板内表面涂有专用导电防腐涂料,延长设备的使用寿命.(11)壳体采用有限元计算,具有足够的耐压强度.(12)燃爆预防控制系统(燃爆预防控制系统只在防爆型设备上配置)零含量巡回检测分析,超限报警;保温箱燃爆预防控制;系统工作时氮气供应压力检测,当氮气供应停止时,系统报警.(13)在出口喇叭内装有脱水装置,分机械脱水和静电脱水两种型式,可根据不同要求配制.4.2 电气控制部分(1)高压电源选用户内式可控硅整流电源,并采用火花频率控制技术,确保电除尘器安全有效的运行.高压电源具备自动跟踪,电压,电流自动调整的功能.(2)低压控制系统选用带有通讯接口的可编程控
11、制器,其具有以下功能:阴极吊挂保温恒温控制;喷嘴间隙工作控制;电除尘器的分区自动运行与自动停止功能;电除尘系统的保温箱温度自动检测报警功能;PLC 软件设计实现模块化,某一控制功能可以投入主程序运行.也可以脱离主程序而由人工操作,并不影响整个系统的正常工作.操作维护十分方便;与上位机有通讯接口,可方便进行数据传输.(3)配备显示系统运行工况参数的触摸屏,具有彩色图形界面.(4)当氧含量超过 2%时,其报警信号送至 PLC,由 PLC 实现声光报警并自动切断高压电源.(5)设备本体电气防爆等级二级.5 供货范围5.1 机械设备从电除尘器的进口喇叭到出口喇叭,下至灰斗下排污法兰区间的满足电除尘器正
12、常工作及检修的所有设备:电除尘器本体,本体上的喷淋清灰系统管路及阀门,本体上的充氮,排气管路及阀门,设备接口配对法兰等.5.2 电气设备满足电除尘器正常工作的所有电气控制设备及相关的控制软件(高压控制系统,低压控制系统,温检仪表系统,电除尘器本体冲洗控制系统)和设备本体照明及本体上的电缆穿线管,控制室至电除尘器本体的高低压电缆.不包括接地网,控制室至电除尘器本体的电缆桥架及控制室电缆沟,氧含量分析仪和隔离网.6 设备组成(1)电除尘器本体:包括壳体,进出口喇叭,出口脱水装置,集尘极,放电极,绝缘子保温箱,高压进线端子箱,灰斗,走梯平台,台架等.(2)供水管路:包括电除尘器内部喷淋冲洗管路及喷嘴,外部管路及电动球阀,压力表,手动阀门等.(3)充氮,排气管路:包括煤气放散管道及充氮管道和阀门.(4)高,低压电控:包括高压电源,PLC低压控制柜,温度压力检测仪表等.7 适用范围CCPP 用 SWB1 型湿板煤气电除尘器主要用于高炉煤气,焦炉煤气等煤气回收系统,也可用于连铸及轧钢的火焰清理机除尘.转炉煤气回收用 SWB2 型湿板煤气电除尘器主要用于转炉煤气除尘.
