煤气净化系统电捕焦油器升级改造

张 强

（山钢股份莱芜分公司 焦化厂，山东 莱芜271104）

1 前言

山钢股份莱芜分公司焦化厂原有单相恒流源式电捕焦油器7台，担负着煤气净化系统捕集荒煤气中雾状焦油的任务，作为煤气净化系统的关键设备，具有环保、高效、安全可靠的优点，在冶金化工行业生产中起着举足轻重的作用。一旦电捕焦油器故障停机，后续脱硫系统脱硫填料结块堵塞，脱硫催化剂中毒，将会严重影响脱硫效果。煤气中H2S含量将超出国家环保要求，焦炉烟囱SO2排放超标，带来的环保压力巨大。并且后续硫铵系统母液变色，影响硫铵产品质量。

2 电捕焦油器存在的问题

连续运行一段时间后，电捕焦油器捕集焦油能力不足，经常出现电气控制系统运行紊乱停机；电捕焦油器作为1套全自动化运行关键设备，无可视化的人机监控界面；瓷瓶绝缘箱经常出现瓷瓶炸裂；出现异常情况时，无故障预警及应急处置连锁。因此，需对电捕焦油器进行改造。通过升级改造将原蜂窝式、单相恒流源控制系统改造为高压直流复合脉冲电源设备，确保电捕焦油器出口焦炉煤气中焦油尘含量≤15 mg/m3，系统运行高效稳定。

3 主要改造项目

3.1 瓷瓶改造

改造前，主瓷瓶为加油式绝缘箱，出现漏油后造成绝缘降低，导致瓷瓶爬弧放电，瓷瓶炸裂。并且每年的补油、油质监测较繁琐，带来不必要的检修困难。改造以后主瓷瓶选用干式瓷瓶，材质选用绝缘强度较高的复合材质绝缘瓷瓶，无需加油，运行3 a来未出现任何爬弧、放电、炸裂等问题。

3.2 电晕线吊架的改造

原有吊架采用传统的单片扁钢钻孔吊架，且吊架之间无加强筋，当通入煤气后，吊架晃动严重，电源线偏离沉淀极中心，经常出现放电现象，运行一段时间后，电晕线断裂，与蜂窝壁搭在一起，造成接地。另外在检修过程中，顶部电晕线调节装置只能单相调节，检修难度较大。

改原有的吊架结构为U型结构，吊架采用加强筋加固，当通入煤气后，吊架基本无晃动情况，电晕线的使用寿命延长。通过顶部调节装置的改造，采用上下左右前后均可活动的调节装置，检修方便。

3.3 复合脉冲高频电源的应用

电捕焦油器复合脉冲控制系统的基本构成分为复合脉冲柜、高压发生器、捕焦本体三大部分。其中复合脉冲柜在整套系统中属核心部件。复合脉冲电源技术利用前沿陡峭、窄脉宽的高压脉冲放电，通过脉冲电压与基础电压的叠加，克服高比电阻粉尘的反电晕现象，提高超细油滴的收集，克服二次扬尘。对于不同焦油雾滴，可通过调整直流基压、脉冲频率和占空比，使之达到最佳效果以满足复杂工艺条件下的要求。电压波形见图1。

图1 电压波形示意图

复合脉冲电源技术综合了三相电源升压整流的优点，减少峰值电压对负载的冲击放电。基础电压+脉冲电压高达150 kV，能对高阻比灰尘进行捕集，其电源的幅度和频率可调，运行稳定，可靠性高，能长期保持沉积效率，承受瞬态及稳态短路。功率因数≥0.98，节能效率50%～80%。电源结构简单，采用并联模块化设计，检修方

便，故障率低。复合脉冲高频电源系统采用PLC控制，将所有控制输入点综合到触摸屏内，主要具有温度控制、工作模式、参数设置、升降压控制、曲线记录等功能。

外部接线配有过电压和过氧报警功能。有良好的电压自动跟踪性能，有效克服电晕电流“闭塞”情况，配有过电压、持续欠电压和过氧保护电路，能自动报警和跳闸。

4 结语

电压的稳定性和设备运行高效性在电捕焦油器的安全稳定运行中起到决定性作用。通过增大动力回路中绝缘瓷瓶的绝缘强度，加固支架的强度等基础改造后，将复合脉冲技术应用到电捕焦油器控制系统中，优化检修难点，使电捕焦油器控制系统运行可靠、高效、稳定。