烧结机头电除尘器运行中的常见问题与维护措施

郭文军，李旭军

（首钢长治钢铁有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

烧结机头烟气具有成分复杂、温度波动大、烟气湿度大和粉尘黏度大等特点。不仅造成严重的环境污染，而且净化治理具有一定的难度。针对烧结机头烟气的特点，采用电除尘器是一种比较理想的除尘方式。受烧结机头烟气高温和粉尘黏附等原因的影响，机头电除尘器在运行中会出现电晕线放电尖端结球、反电晕和电晕线断线等现象，严重影响机头电除尘器的工作效率，影响其除尘效果[1]。通过分析故障现象的原因，对这些影响电除尘器运行的问题采取有效的解决措施，确保烧结除尘设备高效、稳定运行，为企业环保减排提供了技术保障。

1 烧结机头电除尘器运行中的常见故障问题

电除尘器以电场力吸附为基本工作原理，利用负高压尖端放电释放出电子，使中性的粉尘带上负电荷，通过建立电场，使带有负电荷的粉尘在电场力的作用下向正极移动、带有正电荷的粉尘向负极移动，从而达到吸附和回收粉尘的作用。

1.1 电晕线放电尖端结球现象

由于烧结机头烟气湿度较大、粘附性较强，容易粘附在阴极电晕线尖端。久而久之，会出现放电尖端结球的现象，影响阴极芒刺电子的产生。如果不对尖端结球进行及时处理，粉尘将会完全包裹住阴极芒刺线，使电晕封闭，电场放电强度减弱，降低除尘效率，严重时会导致电除尘完全失效。出现这种故障时，现场检查通常电压正常，但由于尖端完全被灰尘裹覆形成了强电阻，并影响了电子产生，测得的电流比较微弱，甚至电流为零。

1.2 反电晕现象

沉积在电除尘器表面的粉尘出现局部放电的情况被称之为反电晕现象。如果烟气中的粉尘大量积附在电除尘器表面，严重影响到电晕电荷释放的时候，电晕所产生的大量电荷就会积聚在电除尘器表面的粉尘颗粒中，使其成为带电荷的粉尘颗粒，并且不同位置和新旧粉尘之间会逐渐出现电位差。当电位差达到一定程度时，粉尘层就会出现局部击穿的情况，继而产生反电晕现象。反电晕现象会使二次电压和电流的参数发生较大改变，除尘效率逐渐下降。

1.3 电除尘阻尼电阻断裂现象

电除尘在日常运行中，还有一种情况是二次电压严重超出正常运行范围，但是却没有二次电流，导致电场表面看也在运行，却没有除尘效果。经过检查发现，这种情况的发生是因为电场阻尼电阻断裂（如图1 所示），造成线路开路，导致电场不工作，没有除尘效果。

图1 电除尘阻尼电阻断裂

经过分析，电除尘阻尼电阻断裂的原因有以下方面：

1）下料处由于排料不及时，导致灰尘堆积过高，埋住阴极线与阳极板，造成电场负荷过大，导致阻尼电阻断裂。

2）由于电场壳体腐蚀较为严重，造成外壳漏风进入冷空气，使电场内潮气增大。久而久之，粉尘包裹于阴极线与阳极板上，使电场运行电流增大，过大的电流导致阻尼电阻被击坏而断裂。

3）不进行日常设备维护，导致震打设备工作异常，不能及时清除极板、极线上的积灰，电场运行电流增大。当粉尘越来越厚且电场运行电流过大时，便容易造成阻尼电阻断裂，出现电晕封闭和反电晕现象。

1.4 电除尘穿墙瓷瓶破裂现象

穿墙瓷瓶破裂接地，会导致电场无法正常开启运行。经现场检查发现，为电除尘穿墙瓷瓶破裂所致，如图2 所示。其原因主要是由于瓷瓶表面长期没有维护，积灰较多，从而造成爬电现象。随着时间的延长，集灰增多，特别是阴雨天，极易造成绝缘降低，瓷瓶被击碎，导致接地，电场法正常开启运行。

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图2 电除尘穿墙瓷瓶破裂

1.5 烧结机头电除尘排放超标的工艺因素

1）原料问题。原料中各种成分的组成决定了机头烟气、粉尘的成分组成，继而对除尘以及排放指标带来较大的影响和压力。如烧结原料中的碱性氧化物含量、含铁废料中的油污以及高挥发性物质含量等，都会影响电除尘设备的运行状况和除尘效果，继而影响排放指标，导致排放超标。

2）除尘效果也会受到点火煤气种类的影响。如在烧结中使用焦油含量较高的焦炉煤气，会使焦油黏附到除尘器的极板和极线上，导致电极肥大，给后期清理工作带来极大不便。

3）生产工艺控制方面。设备操作不到位、清灰器安装不合理以及原料条件变化较大等原因，也会导致指标的大幅波动。

2 烧结机头电除尘器的日常运行维护措施

经过生产实践发现，烧结机头电除尘器运行中的常见故障问题，其根本原因大多是粉尘积附过多而影响到电场运行。对此，可从控制烧结原料、改进除尘器设备以及做好日常的清扫维护等方面采取措施，确保设备稳定运行[2-3]。

2.1 加强烧结原料控制

为了减少烧结烟气和粉尘中不利于吸附和净化的成分，保证静电除尘器正常运行和排放指标稳定，必须要对烧结原料进行严格控制。

1）要使用碱金属含量较低的原料，减少混合料中K2O、Na2O 等碱金属含量。可以减少烟气中低熔点化合物的产生，减少烧结除尘的工作负荷，提高后期高炉运行的经济性。生产实践表明，烧结原料中w（K2O+Na2O）≤3 kg/t 铁是比较理想的状态。

2）严格控制燃料的粒度、挥发性以及生石灰的粒度和活性，保证其在烧结过程中能够被充分利用。通常要求燃料粒度在经过破碎后应控制在3 mm 以下，且小于3 mm 的粒度应大于90%。

4）要严格控制原料铁屑，尽量不使用或是减少使用含油铁屑。烧结用精矿中粒度小于0.074 mm 的量应小于80%。

2.2 改进除尘器设备

1）改进电除尘器的供电方式，对一电场进行高频电源配置，而其他则选择工频电源配置。在电流控制方面，可采用自动控制方式，将除尘器电场电流大小与烟气排放指标进行连锁。当排放指标达到一定数值时，自动控制系统自动对电流大小进行闭环控制。从而减少二次电流，既降低了电除尘器的能耗，也保证了烧结机工作电场的稳定，减少了电除尘器反电晕现象的发生。

2）合理安排振打清灰。由于电除尘器运行时电场阴阳极之间存在的高压吸附作用，带有电荷的粉尘更容易吸附在除尘器的极板上。即使在除尘器振打清灰时，也很难将其完全振落清除。为了配合振打清灰，可适当降低电压，从而减少电场对粉尘的吸附作用。在粉尘吸附力下降时，再进行振打清灰，则可起到更为理想的清灰效果。此外，还可在电除尘器中加装声波辅助清灰装置，利用声波使粉尘出现“声致疲劳”的情况，以辅助清灰，提高振打清灰的效果。

3）改进除尘器的结构设计，对灰斗进行密封，以防止卸灰时漏风，减少漏风对电除尘器性能的影响。

2.3 工艺操作与日常维护

电除尘器在高温腐蚀和机械振动的影响下，一些部位可能出现漏风的情况。这就需要我们定期检查除尘器的设备密封情况，消除设备漏风的影响。在生产组织和管理方面，要严格控制烧结原料和参数，根据实际情况制定合理的降尘管、电除尘器下的灰斗放灰制度，定期安排放灰。电除尘器要定期进行振打清灰，防止粉尘积附而影响除尘效果。最好是在粉尘达到一定厚度时再进行敲打，使其呈块状脱落，避免二次扬尘。

3 结语

烧结机头烟气具有成分复杂、温度波动大、烟气湿度大和粉尘黏度大等特点。不仅对于环境造成严重污染，而且净化治理具有一定的难度。针对烧结机头烟气的特点，采用电除尘器是一种比较理想的除尘方式。受烧结机头烟气高温和粉尘黏附等原因的影响，机头电除尘器在运行中有时会出现电晕线放电尖端结球、反电晕等现象，都会严重影响机头电除尘器的工作效率，影响其除尘效果。通过分析故障现象的原因，对这些影响电除尘器运行的问题采取了有效的解决措施，从而保证了烧结除尘设备的高效稳定运行，为企业环保减排提供了技术保障。