聲波清灰器在燒結(jié)機頭電除塵器中的應(yīng)用

   摘要：本文通過對遼寧中鑫自動化儀表有限公司生產(chǎn)的聲波清灰器在鞍鋼煉鐵總

廠燒結(jié)機頭電除塵器中的應(yīng)用情況調(diào)研，進一步說明了聲波清灰器在電除塵器中的

工作機理．對聲波清灰的效果作了客觀的評價．并將聲波清灰技術(shù)與原振打技術(shù)作

了比較。通過應(yīng)用聲波清灰技術(shù)，使電除塵器極板、極線表面的清灰效果得到改善

，除塵效率進一步提高。關(guān)鍵詞：1 ．聲波清灰；2 ．電除塵器；3 ．極板；4 ．

極線；5 ．燒結(jié)機頭

，、燒結(jié)機頭電除塵概況

燒結(jié)機頭電除塵器是指用于凈化燒結(jié)機機頭含塵煙氣的靜電除塵器，其燒結(jié)原料一

般為：精礦（富礦粉）、燃料（焦炭粉或無煙煤粉）、溶劑（石灰石、白灰或白云

石）。一般情況下，精礦含水量為7 - 5 一9 % 0 ，燒結(jié)溫度為1050 一1150 ℃ ，

燒結(jié)機頭煙氣的含塵濃度一般不大于2 以靦3 ，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)使用的含鐵原料大多

來自國外礦，含有較多的Na 、K 、Zn 等元素，這些成分在煙氣中是以K 刃、N 二0

、Zno 的形式存在，并在收塵板、電暈線上聚集，使電場內(nèi)部迅速惡化。電除塵器

在工作狀態(tài)下，陰陽極排上的粉塵不斷聚集，由薄變厚，經(jīng)周期性的清灰落入灰斗

，完成捕集任務(wù)。若清灰不及時或清灰效果不好，則會使放電極被粉塵包裹，影響

放電效果，陽極排積灰太厚易造成反電暈，極大的影響除塵效果。

鞍鋼煉鐵總廠電除塵器原設(shè)計采用頂部振打清灰，在投產(chǎn)初期基本可以保證清灰效

果，但隨著時間的推移，板線掛灰不斷增多導(dǎo)致其自身質(zhì)量增加，振打的加速度變

小且衰減很快，清灰效果不斷惡化。特別是第三、第四電場灰塵顆粒較細，附著在

板線上更難清除．振打機構(gòu)故障率高，頂部振打力過大陰極瓷瓶易被振碎，一旦出

現(xiàn)問題，需要停機處理，影響電除塵器效率的同時還影響電除塵器的運轉(zhuǎn)率。

2 、聲波清灰作用機理

聲波是一種以能量形式存在的機械波，聲波的傳播是一種機械波在任何彈性介質(zhì)中

的傳播，聲波在媒質(zhì)中傳播時使質(zhì)點作交變振動，處于聲場中的一個物質(zhì)點，在聲

波的激勵下將產(chǎn)生受迫振動，產(chǎn)生位移，因為質(zhì)點的不斷振動，使灰塵分子間積聚

力或粘附力受到破壞，達到一定疲勞程度時，從極板上脫落，在重力或氣流的作用

下離開極板落入灰斗。

聲波引起的振動，可以帶動體積不同或密度不同的微小塵粒振動的程度不同，從而

產(chǎn)生不同的移動速度。體積小的塵粒由于質(zhì)量小將參與大幅度的聲波振動，并與難

以振動的大塵粒相碰撞，在靜電作用下凝聚。凝聚增大了粉塵粒徑，對電除塵器的

清灰起到良好的作用。

3 、電除塵器為什么要應(yīng)用聲波清灰技術(shù)？

3 . 1 提高電除塵器除塵效率的需要。

清灰是除塵過程中的一個重要環(huán)節(jié)，當除塵設(shè)備捕集粉塵達到一定厚度時，必須予

以清除，否則將直接影響除塵效率，清灰效果的好壞也成為影響電除塵器除塵效率

的一個主要因素。

電除塵器的清灰系統(tǒng)主要集中在極板、極線的振打裝置上，若陽極板或陰極線清灰

效果不好，導(dǎo)致粉塵層加厚，將使電場參數(shù)惡化，降低電場強度和捕塵能力，影響

除塵效率。

3 . 2 彌補原振打力不足的需要

目前，大多數(shù)電除塵器的振打裝置多采用側(cè)向機械振打和頂部電磁振打，這兩種振

打方式在實際使用中均由于安裝位置固定，存在著振打力衰減的問題，造成許多電

除塵器清灰系統(tǒng)振打力不足。

3 . 3 增加電除塵器運行時間的需要

電除塵器的極板、極線或氣流分布板積灰過多，將會造成電除塵器電場負荷增加，

若電極變形，會造成電場短接；電除塵器灰斗積灰過多，灰斗出灰口架拱、膨灰，

也會使積灰堆集到電場下部，造成短路，引起電除塵器整體或部分電場停止運行。

3 . 4 降低電除塵器維修成本的需要。

頂部電磁振打間歇供電容易造成線圈發(fā)熱，燒毀線圈，使振打裝置不能正常工作。

這些問題均造成維修費用較高。

4 、聲波清灰在電除塵器中有幾方面應(yīng)用范圍？

4 . 1 極板、極線的清灰

清除電除塵器極板、極線是保證電除塵器正常運行的關(guān)鍵。

4 . 2 氣流分布板的清灰

清除氣流分布板積灰使進入電除塵器的煙氣分布更均，各電場的負荷更合理。4 . 3

上部框架的清灰

清除電除塵器上部框架積灰，可有效防止框架積灰造成電場短接。

 4 . 4 灰斗的清灰、清堵

清除灰斗架橋、膨灰，保證放灰順暢，使電除塵器不因灰斗積灰短路。

5 、聲波清灰器的選型、數(shù)量、安裝位置選擇聲波清灰器所應(yīng)考慮的主要因素有：

聲波作用的范圍；電除塵器的容積、結(jié)構(gòu)、電場高度；不同性質(zhì)粉塵所需的頻率、

聲強；現(xiàn)場安裝位置。

在電除塵器安裝的聲波清灰器的型號、數(shù)量及安裝位置見圖1 、表1 。

 正確的安裝位置對聲波清灰器的有效運行zui為重要，它將直接影響聲波輻射范圍和

聲波傳遞效率：從而影響到清灰的實際效果。

聲波清灰系統(tǒng)組成

 根據(jù)選定的聲波清灰器的型號和有關(guān)參數(shù)組建聲波清灰系統(tǒng)。

聲波清灰系統(tǒng)由聲波發(fā)生裝置和控制系統(tǒng)兩部分組成，控制系統(tǒng)又分為氣路控制系

統(tǒng)和電控單元（見圖2 ）。、

 聲波發(fā)生裝置由聲能器、諧振筒、氣路控制系統(tǒng)組成。

電控單元的基本組成部分是現(xiàn)場控制箱。本現(xiàn)場所用的是SQX 一型PLC 控制柜。采

用PLC 控制系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場工況要求，通過人機界面設(shè)定或調(diào)整聲波清灰系統(tǒng)的工

作時序，制定合理的振打制度，以適應(yīng)現(xiàn)場清灰的需要。

6 、應(yīng)用效果

整套聲波清灰系統(tǒng)于2003 年5 月安裝調(diào)試后，即作為燒結(jié)機頭電除塵器的輔助清灰

裝置投入運行，二年多來，聲波清灰系統(tǒng)清灰效果明顯，較好的保證了燒結(jié)機頭電

除塵器的正常運行。

聲波清灰系統(tǒng)投運初期，電除塵器運行人員發(fā)現(xiàn)，電除塵器灰斗的收灰量明顯增多

，每次排灰的時間幾乎是以前的一倍左右，這與聲波清灰系統(tǒng)的投運有很大關(guān)系，

聲波清灰系統(tǒng)投運初期，其PLc 程控系統(tǒng)一般會選擇較大的清灰強度，當運行一定

周期后，結(jié)合現(xiàn)場工況，經(jīng)進一步調(diào)試，即進入穩(wěn)定狀態(tài)，電除塵器各項參數(shù)如電

場電壓、電流在保持原值的情況下略有提高。

經(jīng)過幾個月的運行，對電除塵進行停機檢查時，工人發(fā)現(xiàn)電除塵器的電場內(nèi)，上框

架非常千凈；極線上掛灰量非常少；極板上掛灰在允許的范圍之內(nèi)。而過去使用撓

臂錘振打通道的上框架上有積灰，極線上掛灰比使用聲波清灰器的掛灰量多。檢查

后，得出的結(jié)論是聲波清灰器清灰十分有效。

 由于聲波清灰為非接觸的清灰方式，不會對極板、極線造成損害，聲波清灰系統(tǒng)的

正常運行使電除塵器的維護工作量大大減少，電除塵保持著良好的除塵器效果，經(jīng)

公司環(huán)保部門多次監(jiān)測，排放濃度己降至150m 彭耐以下。

7 、結(jié)論

聲波清灰技術(shù)在鞍鋼煉鐵總廠燒結(jié)機頭電除塵器中的應(yīng)用，進一步驗證了聲波清灰

技術(shù)的*性、科學性、實用性。對提高除塵效率，使其符合環(huán)保達標排放的要求

及電除塵的維護和日常管理帶來極大的方便。隨著國家新的排放標準的實施，許多

電除塵器己較難滿足排放濃度的達標要求，因清灰問題造成除塵效率不能達到環(huán)保

要求的電除塵器數(shù)量在不斷增加；電除塵器在技術(shù)上改造的難度和經(jīng)濟投資也在不

斷增加，聲波清灰技術(shù)為存在上述情況的現(xiàn)場提供了經(jīng)濟可靠的高技術(shù)低成本解決

方案，具有廣泛的發(fā)展前景。

參考文獻：

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聲波清灰的理論探討”《 第十屆全國電除塵／第二屆脫硫?qū)W術(shù)會議論文集》