湿式电除尘器在转炉煤气回收系统中的运用

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1、湿式电除尘器在转炉煤气回收系统中的运用三加压回收的转炉煤气含尘量大，导致加压机叶轮积灰严重，检修任务繁重，设备损耗大。由于煤气含尘量大使得用户很受限制，为了更好地满足用户需求，进一步扩大用户，提高转炉煤气利用率，节约能源，减少转炉煤气的放散，达到环保要求，三加压新建1台卧置式湿法电除尘器。电除尘器由马鞍山市双益机械制造有限公司设计、制造，于2004年3月投运。理论处理煤气量为33000m3/h，除尘效果达到设计要求，即电除尘器出口含尘量≤10mg/m3，电场电压为50kV。1除尘器除尘原理介绍1.1除尘器原理全部过程可分为几个阶段：分子离子化，把电荷传给灰尘颗粒，把灰尘颗粒从气流

2、中分离出来，使其沉降到沉淀极上，用水把灰尘从沉淀极上冲洗下来，并把电除尘器中含灰的水排出电除尘器之外。煤气离子化是决定煤气净化的主要过程。为了使中性气体分子转化为离子，或者使气体得到电子或丢失掉电子。如得到电子则变成带负电荷的离子，如丢掉电子时气体则变成带正电的离子。为了使中性气体转变为离子，必须使其受到电场力的作用，即杂电场中有高压(几万伏)电晕极放电，使气体离子化。中性分子的气体是电解质，也就是它不导电。当提高电场强度，给电晕极电流时，在电晕电极上积聚电子，然而此时没有电流，在图1中所表示的这种情况相当于曲线1～2段。当达到一定的电场强度时引起电晕放电。此时自由电子出现，气体

3、离子化过程开始，并拌有吱吱的声音和蓝光一即电晕放电。电晕放电开始时的电场强度称为临界电场强度(kV/cm)。与临界电场强度相适应的是临界电压。如板式电除尘器为24kV。对于以管子做沉淀极和以金属丝做电晕极的系统，其临界电晕电压可由下列公式确定：uo=EoR1ln(R2/R1)对于以板做沉淀极和以金属丝做电晕极的系统，其临界电晕电压可由下列公式计算uo=EoR1(πH/d—Ln2πR1/d)式中：uo为临界电压，V；Eo为临界电场强度，V/m；R1为电晕极半径，m；R2为管式沉淀极半径，m；H　为板式沉淀极和电极间的距离，m；d为相邻电晕极间的距离，m。气体离子化时，得到电子的气体

4、分子变成负离子，被吸向沉淀极，即被电晕极推向沉淀极。由于电场强度的提高，气体离子化程度也显著提高，到沉淀极的离子流的速度也提高，电晕也增长了。这种状态相当于图1中的曲线3-4段。电流也增加了，因而提高了煤气导电性。在电场断面上的离子化程度和离子运动速度是不均匀的，其数值在电晕区高，随着远离电晕极的距离而逐渐减小。提高离子运动速度时，生成湍流的离子流动。即电风现象。电场强度提高到某一极限，使气体离子化增强，必然提高它的导电性能和电晕强度，以导致电极之间产生火花击穿，即短路。此时电流急剧增加，而电压下降如图1中的4-5线段。煤气中的灰尘颗粒和水滴由气体离子获得电荷。这个电荷的传递是*

5、煤气和灰尘的接触，和在气流中磨擦而进行的。吸附在煤气灰尘颗粒上离子电荷的多少决定于煤气离子化程度，它决定于电晕电压高低。电荷的多少还决定于灰尘颗粒尺寸和荷电性质。为了使灰尘由气流中分离出来，并沉降到沉淀极上。荷电的灰尘颗粒应有足够的电力，以便保证使灰尘有足够的动能，这些动能足以克服截止的阻力、煤气流速和表面张力。在高电场强度中造成的电风引起煤气流旋转，促使灰尘尘粒走向沉淀极。　沉淀极表面的灰尘尘粒有阻止电荷到沉淀极的作用，所以要用水把灰尘冲走。1.2三加压卧置湿式电除尘器的工作原理当含尘的转炉煤气通过电除尘器时，由于加在电除尘器放电极和集尘极间的直流高压使得通过两极间的含尘煤气被

6、电离，从而使煤气中的尘粒带上电荷。带电的尘粒在电场力的作用下驱向集尘极并被集尘极所捕集，从而使含尘煤气得到净化。被捕集下来的尘粒和布置在电除尘器内部上面的喷嘴喷出的水雾在整个集尘极表面上形成一层连续向下流动的污水膜，从集尘极上流到灰斗中，然后通过灰斗排入循环水池。2除尘系统工艺流程及相关技术参数2.1除尘系统工艺流程　钢厂转炉→三加压威金斯煤气柜→电除尘器/旁通管→加压机→用户。2.2设备所需要的工艺条件2.2.1卧置板式湿法电除尘器入口煤气条件(1)介质：转炉煤气，其组分见表1。表1　转炉煤气成分%CO:59.4CO2:15.8N2:19.8O2:0.5H2:2.5CmHn:1

7、水分:1注：CmHn为碳氢化合物(2)进气含尘量：≤100mg/Nm3(N表示标准状况)。(3)进气压力：2～3kPa。(4)进气温度：O～60℃。2.2.2设备运行配套条件(1)供电：50Hz，380V/220V。(2)供水：供水参数见表2。　　　表2　　供水参数水质项目水质指标悬浮物/mg·L-1≤100PH值:9-10总硬度CaCO3/mg·L-1100-200氯离子/mg·L-1普通100-200硫酸根离子/mg·L-1普通100-200温度/℃≤30压力/MPa≥0.6