张雪峰,何春文,高德成
(金川集团股份有限公司,甘肃金昌 737100)
电除雾器通过高压静电作用去除烟气中的硫酸雾和矿尘,其内部阴极线垂于正六边形蜂窝状结构阳极管正中心,通电状况下在阳极管和阴极线间形成电场。烟气通过电场时,矿尘成为酸雾雾滴的核心,经过不断碰撞形成带正、负电荷颗粒,在强电场的作用下作定向移动,分别移向阳极管、阴极线并附着其上[1]。长期运行导致阳极管内壁、阴极线外部所积铅泥增多,形成致密坚固的积泥,通过冲洗难以有效去除,使电场强度减弱,电除雾器效率下降,对后序的生产造成不利影响,必须进行定期清理。
阴极线积泥除会导致电场强度减弱、电除雾器效率下降外,还将导致阴极线肥大而拉断、大梁吊杆坠断等。
由于阴极线酸泥含铅高、质地坚硬,只能用物理方法处理。先采用橡胶锤将极线齿片砸平,锤落部分挂泥,再用钢丝刷或磨光机,将阴极线挂泥除去。采用此种方法处理有几个弊端:①容易打落阴极线齿片;②会不同程度的损伤阴极线包铅;③不能完全将挂泥除去。
阳极管挂泥严重,通用的做法是将阴极线逐根取出,由检修人员在阳极管的顶端和底端用铁铲沿阳极管内壁清泥。但此种做法存在以下弊端:①阳极管内壁有6个面,需检修人员逐面清理,工作量大,耗时长;②阳极管较长,人工只能清理阳极管顶端和底端的积泥,中间段积泥无法清理,导致检修结束后电除雾器运行效果无较大提升;③清泥后需对拆掉的阴极线重新安装调试,若达不到安装精度,会导致电除雾器电场大幅波动,严重时导致电场接地。
为解决上述问题,金川集团股份有限公司化工厂曾设计一款阳极管刮泥工具(专利号:ZL 2015 2 0938516.0)。在阳极管内积泥时,将刮泥工具从阳极管顶部放入,阴极线经中心件开口处穿过(不用拆除阴极线);通过合页的旋转和弹簧的拉伸使刮铲外沿与阳极管内壁完整贴合,拉绳上端置于阳极管正上方的大梁上,拉绳下端置于阳极管正下方的铅锤固定架上,检修人员握住手柄上下拉动拉绳,使刮铲在阳极管内壁上下移动刮除酸泥。3个面刮完积泥后,将本刮泥工具换到阳极管另外3个内壁面继续操作,最终使六边形阳极管内壁积泥全部清理干净,达到不拆除阴极线就能清理阳极管内壁积泥的目的。
应用此种方法,虽然解决了不少问题,劳动强度也大大减小。但仍需要检修人员进入电除雾器内操作,且工作量依然很大,并不能从根本上解决问题。
对电除雾器阳极管和阴极线的积泥成分进行分析,数据见表1。
表1 电除雾器内积泥成分分析 %
由表1可看出:积泥主要成分是铅和二氧化硅。其中铅的可能存在形式为氧化铅(PbO)及硫酸铅(PbSO4)。
铅原子序数为82,原子量207.2,是所有稳定化学元素原子序数最高、质量最大的。其化合物氧化铅(PbO)及硫酸铅(PbSO4)都是难溶物,且质地较为坚硬,比重较大,很难清理。
氧化铅在酸性溶液中存在以下反应:
PbO+H2SO4(稀)→PbSO4+H2O
4PbO+H2SO4(浓)→3PbO·PbSO4+H2O
硫酸铅在酸性溶液中存在以下平衡:
含铅较高的电除雾器积泥,在酸性条件下会部分溶解,且酸性越大溶解越快。因此,将电除雾器冲洗水由一次水改为具有一定酸度的酸性水。通常情况下电除雾器内冷凝水具有一定酸度,可保证电除雾器积泥适度松软。在定期冲洗电除雾器时,大量较高酸度的酸性水短时间内进入电除雾器,可将大部分未结成坚硬块状松软积泥冲出。同时,高酸度酸性水还将大量H+带入电除雾器并与积泥接触,使结成块状积泥部分溶解软化,方便冲洗时带出系统。
利用此种创新方法可最大限度将电除雾器内含铅积泥带出系统,有效阻止电除雾器积泥的发生。
在处理挂铅泥比较严重的电除雾器阴极线时,可利用净化酸性废水提供酸性环境。将挂铅泥极线浸泡在净化酸性废水中,有条件可增加震动装置。利用净化酸水可将阴极线上所挂铅泥软化,震动又有助于铅泥从阴极线上脱落。24 h后捞出极线,再用塑料软刷将少量挂泥擦去即可。
此种创新方法利用净化酸性废水除去电除雾器阳极管、阴极线上所挂铅泥,采用了“以废治废”,节省了投资,减小了劳动强度。
[1] 刘光辉.电除雾器在消除脱硫装置排放烟雾夹带中的应用[J].科技创新与应用,2015(24):29.