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摘要：济钢炼铁厂120烧结机头除尘器扩容改造后，不同程度存在极板极线覆灰结球、灰斗积灰板结架桥现象，本文通过介绍声波清灰器在机头电除尘器上的应用，为电除尘器投产后期使用提供一种解决低效、高排等问题的较佳途径。
关键词：电除尘器 板线积灰 声波清灰器
1、概述
济钢炼铁厂120烧结区域共有两台机头电除尘，为2007年4月除尘改造投入使用，每台设计过滤面积2350m2，处理风量540000 m3/ h，电场结构为双室三电场，极板极线清灰方式为机械摆锤振打清灰。由于烧结工艺过程产生的粉尘具有温度高、粒度细、尘团密度低、比电阻较高等特性，以及烟气流均布程度差异情况，在电除尘器各电场积灰程度各不相同。尤其是II , III电场的极板、极线积灰很难清除，由此带来的电场参数波动，导致除尘效率大幅下降。同时，每台电除尘器的底部集灰斗都存在着积灰、架桥、板结、下灰不畅、易堵塞等问题，严重影响了电除尘器的正常运行。
2、烧结机头电除尘器基本状况
电除尘器在工作状态下，阴阳极上的粉尘不断聚集、由薄变厚，经周期性的清灰落入集灰斗，完成捕集任务。由于机头电除尘器采用摇臂锤振打清灰，在投产初期基本上可以保证清灰效果。但随着时间的推移，大量含尘气体的进入，极板、极线挂灰不断增多，导致其自身质量增加，振打锤传递相同的振打加速度衰减变快，清灰效果不断恶化。特别是II , II电场灰尘颗粒较细，呈絮状物附在板线上很难清除。放电极被大量积灰包裹，影响放电效果。同时阴阳极积灰太厚造成电晕闭塞，导致反电晕现象时有发生，极大地影响了除尘效率及电除尘器工作稳定性。
此外，除尘器运行过程中，大量轻质灰尘富集集灰斗，经常出现积灰架桥、板结、仓壁挂料及堵灰现象。原设计的机械摇臂锤的振打力作用在极板极线上，被粘附粉尘吸收，清灰效果恶化，不断积累直接影响极板极线间距，电场放电变弱，电压下降，甚至导致短路。而仓壁清灰采用普通机械振打，其作用力不能传递到积灰深层，且力的作用点在积灰层，只能越振越实，形成仓壁积料爬坡。当某处挂灰爬坡至极板极线处，将直接导致电场接地，造成除尘停机事故。因而清灰效果的好坏是电除尘器保证除尘效率甚至电场运行的关键所在。
3、声波清灰技术简介
声波清灰技术是当今清灰领域的一项前沿技术，它以0.5- 0.7MPa的压缩空气为动力源，使声能器内部的高强度膜片自激振荡，并在谐振腔内产生振动，将压缩空气的势能转换成低频声能，发出低频、高能的声波，通过扩声筒放大，由空气介质把声能传递到相应的积灰点，直接作用于灰尘的分子结构内，使灰尘分子间积聚力由紧密变为疏松，在重力和流体媒介的作用下脱离附着体表而达到有效清灰、清堵的目的。
采用这一技术开发研制的专利产品SQ系列声波清灰器，己在国内众多电除尘器、袋式除尘器、热交换器，特别是灰仓、料斗等领域应用取得了成功的经验。
声波清灰器的配套设备有空气压缩机、储气罐、气源箱、电控箱和PLC控制箱。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆压缩空气压力应不低于0.7 MPa，每个声波清灰器的耗气量为2. 95 m3/min、功率为210 w.
4、声波清灰器的应用
针对现场实际情况通过多次研究论证，决定采用声波清灰技术，于2007年10月对120区域2台机头电除尘器进行了改造，除尘器箱体安装位置在一电场顶部、二电场顶部、三电场顶部时，清灰器数量均为12台，型号为SQ-75，安装套（导波筒）直径为φ460；当除尘器灰仓安装位置在第一电场、第二电场、第三电场时，清灰器数量均为为8台，型号为SQ-160G，安装套（导波筒）直径为φ194，共安装56台。
正确的安装位置对声波清灰器的有效运行最为重要,它将直接影响声波辐射的范围和声波传递的效率,从而影响到清灰的实际效果。
在本次改造中，声波青灰器的安装位置及安装数量不仅考虑到该除尘器的容积和声波清灰器的作用范围，对24个灰斗而言，还要考虑到灰斗内积灰的膨料点或易产生爬坡架桥的位置。除尘器顶部安装的SQ-75型声波清灰器，其工作声波从上至下作用于极板、极线。一般情况下，声波清灰器的出口距极板或极线框架约450～600mm.。安装灰斗下部的SQ-160G型声波清灰器，其导波筒与灰仓壁成30度角插入灰斗内，导波筒的出口距灰斗出口约800～1000mm。
声波清灰器控制系统由气源、气路集中控制系统（过滤器、减压阀、电磁阀）、电控单元、声能器、谐振筒和工作区域（电除尘器及其灰斗）组成。
该系统核心是声能器，它是保证系统有效工作的必备部分，其产生的低频、高能声波经由谐振筒放大后进入电除尘器及下部集灰斗。气路集中控制系统是保证声能器正常工作的重要组成部分，其中，电磁阀又是整个清灰系统中的主要控制执行元件。现场控制箱的控制而板上设有手动按钮，也可在现场进行手动操作。同时，它还可以接收现场其他上位机发出的信号，实现在控制室内集中控制电除尘器。
此外，考虑到现场工人操作方便，电磁阀的选型采用电动、手动通用型。现场工人可在电除尘器灰斗附近操作电磁阀的手动按钮，也可控制声波清灰器工作。
5、应用效果
1、极板覆灰、极线结球明显减少
作为机械摇臂锤振打清灰的有效辅助设施，声波清灰器投入正常运行后，电除尘器运行状况正常，烟囱排放稳定。二、三电场电流、电压的稳定性较安装声波清灰器前有很大提高。增设声波清灰器后的电场二次电压变化不大，但二次电流升高，极板、极线积灰减少，荷电粉尘到阳极后较易吸附并很快释放电荷，减少了反电晕，没有出现板线间二次扬尘，极大提高了除尘效率。该系统运行近一个月后，进入电除尘器内部检查积灰情况，极板表面灰层厚度减小，有明显的积灰片状脱落留下的痕迹，局部极板本色显现，极线芒刺端没有出现球、团状粉尘，刺线清晰，同时通过班次清灰统计，灰斗卸灰量相应增加。在同一工况下，相比没有安装声波清灰器的其他电除尘器则看不到这种效果。
经总公司环保处在线监测，电除尘器出口尾气的含尘浓度如下:未装声波清灰器时，排放的尾气含尘量月检测均值为118.6mg/ m3，高点达到127. 5 mg/ m3；安装声波清灰器后，持续监测一月的尾气含尘量均值为42 mg/m3，且检测结果分布均匀，除尘效率明显提高。
2、灰斗卸灰均匀稳定
在两台机头电除尘器集灰斗下部同时安装的SQ-160G声波清灰器作用明显，当积灰达到一定量时，开启星型给料机和声波清灰器，清料均匀无大块及沉积灰。停机后进入现场查看，各灰斗没有出现积料、爬坡、架桥、悬料等现象，灰尘板结堵灰现象消失，达到了清灰、清堵的目的。
6、结束语
通过对声波清灰器在炼铁120机头电除尘上的运行，并与其他未安装声波清灰器的电除尘器进行比较，其清灰效果相当明显。安装声波清灰器的电除尘器极板中、上部先出现斑点、片状脱落，随时间延长，极板、极线上的挂灰、粘灰状况明显减少，同时还可解决其灰斗出现架桥、板结、堵灰、下灰不畅的问题，提高了除尘效率，不仅为其他电除尘器清灰改造提供了成功典范，同时为炼铁环保控排工作积累了丰富经验。
论文作者:陈军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
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