鄭州華電聲波清灰器除塵技術(shù)
氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜、多工序的物理化學(xué)過(guò)程，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，有很多諸如含塵煙氣凈化、破碎過(guò)程微細(xì)飛揚(yáng)粉料回收及固體物料轉(zhuǎn)運(yùn)站、點(diǎn)的空氣凈化等收塵設(shè)施，它們主要起著凈化空氣、確保工作環(huán)境衛(wèi)生、回收有價(jià)物料和降低生產(chǎn)成本的重要作用。特別是熟料窯電收塵系統(tǒng)在燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁過(guò)程中起著舉足輕重的作用，解決好熟料窯的電收塵問(wèn)題，不僅對(duì)環(huán)境保護(hù)有重大的影響，而且對(duì)熟料窯熱工制度的穩(wěn)定以及節(jié)堿降耗還具有重要的意義。本文通過(guò)分析影響熟料窯電收塵效率的主要因素，著重從技改的角度探討開(kāi)發(fā)應(yīng)用聲波清灰這項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值。
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鄭州華電聲波清灰器除塵技術(shù) |
1.影響熟料窯電收塵效率的主要因素
1.1電收塵工作原理
電收塵的除塵過(guò)程大致可分為四個(gè)階段：
(1) 氣體電離；
(2) 粉塵獲得離子而荷電；
(3) 荷電粉塵向電極移動(dòng)；
(4) 將電極上的粉塵清除到灰斗中去。
1.2影響熟料窯電收塵效率的主要因素
影響熟料窯電收塵效率的主要因素有煙氣性質(zhì)、粉塵特性、結(jié)構(gòu)因素和運(yùn)行因素。
(1)煙氣性質(zhì)主要指煙氣溫度、壓力、濕度和煙塵荷電離子向收塵極板運(yùn)動(dòng)的驅(qū)進(jìn)速度。
(2)粉塵特性主要指粉塵的比電阻、粒徑分布、真密度、堆積密度、粘附性等物理化學(xué)性質(zhì)。
(3)結(jié)構(gòu)因素指電收塵本體電暈線的幾何形狀、直徑、數(shù)量、線間距、收塵極的型式、極板斷面形狀、極板間距、極板面積、電場(chǎng)數(shù)、電場(chǎng)強(qiáng)度、供電方式、振打方式（方向、強(qiáng)度、周期）、氣流分布裝置、灰斗型式、出灰口鎖氣器裝置和電收塵器的安裝質(zhì)量等。
(4)運(yùn)行因素主要指煙氣流量、進(jìn)口含塵濃度、漏風(fēng)率、氣流短路和粉塵二次飛揚(yáng)等。
當(dāng)煙塵化學(xué)成分及煙氣流量穩(wěn)定，電場(chǎng)供電質(zhì)量可靠的情況下，電收塵各部位振打效果好壞是直接影響電收塵效率的一個(gè)最重要因素，電收塵的振打裝置主要分布在進(jìn)口煙氣分流板、電場(chǎng)內(nèi)陰、陽(yáng)極和倉(cāng)壁等部位。若煙氣分流板振打運(yùn)行不正常，個(gè)別分流板孔堵塞，容易造成發(fā)配到各電場(chǎng)的煙氣量有很大差異，而使個(gè)別電場(chǎng)負(fù)荷加重；若倉(cāng)壁振打運(yùn)行不正常，容易造成倉(cāng)底棚灰，影響正常排灰，嚴(yán)重時(shí)堵塞排灰口，造成倉(cāng)內(nèi)積灰短路，使電場(chǎng)不能正常運(yùn)行；若陰、陽(yáng)極板振打不能正常運(yùn)行，在電極上形成的粉塵層逐漸增加會(huì)改變電氣參數(shù)，降低電場(chǎng)強(qiáng)度，影響收塵效率。
2.目前電收塵振打方式存在的缺陷
電收塵的振打裝置應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼翊蛄，過(guò)小將使沉積的粉塵脫落；過(guò)大會(huì)引起電極系統(tǒng)變形和疲勞破壞，還會(huì)造成粉塵的二次飛揚(yáng)，甚至改變電極間距，破壞正常的收塵過(guò)程。
振打力大小的確定，取決于粉塵的特性及電收塵本體的結(jié)構(gòu)因素，目前國(guó)內(nèi)氧化鋁廠熟料窯電收塵通常采用DBP45-4型棒幃式和DCP65-3型板框式電除塵器這兩種型式，振打方式主要有機(jī)械傳動(dòng)振打和電磁振打.這兩種振打方式在生產(chǎn)實(shí)際中存在以下問(wèn)題：
機(jī)械振打是以一臺(tái)小電機(jī)為動(dòng)力，通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)振打軸，振打軸上按同性極距的間隔裝上撓臂錘，一個(gè)錘子對(duì)準(zhǔn)一排電極的振打砧，振打軸旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)電場(chǎng)的電極都輪流被錘子振打一次。該振打裝置結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是振打力和振打周期不能隨意調(diào)整，振打力衰減快，傳遞到電極末端的振打力很有限，致使除塵效果不理想，其次由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行許多部位極易損壞，出現(xiàn)如鏈條斷、振打錘脫落、振打砧頭掉及電極框架變形影響極間距等故障，維修費(fèi)用較高。再次，由于熟料窯煙塵中含堿量高，吸濕性強(qiáng)，腐蝕性強(qiáng)，對(duì)機(jī)械振打結(jié)構(gòu)破壞力大。
電磁振打裝置的主要元件是線圈和鐵錘，線圈通電時(shí)產(chǎn)生吸引力使鐵錘上升，斷電時(shí)借助彈簧力和振打錘自重鐵錘下落，通過(guò)振打桿將振打力向電極傳遞。振打力和振打周期可以調(diào)整，但同機(jī)械振打一樣，有固定的安裝位置，振打力衰減快，傳遞到電極末端的振打力也很有限；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。
3．開(kāi)發(fā)應(yīng)用聲波清灰裝置
聲波清灰技術(shù)是指利用聲場(chǎng)能量的作用，清除電除塵器極板、極線上的積灰和結(jié)垢，提高其除塵效率的一種實(shí)用技術(shù)，該技術(shù)上世紀(jì)80年代引入我國(guó)，經(jīng)消化吸收，在水泥熟料窯收塵系統(tǒng)上應(yīng)用取得成功，目前在山西鋁廠氧化鋁熟料窯上開(kāi)發(fā)應(yīng)用尚屬首次。
3．1聲波清灰工作原理
由氣聲轉(zhuǎn)換裝置將壓縮空氣或高壓蒸汽所攜帶的能量轉(zhuǎn)換為高強(qiáng)度聲能，通過(guò)聲波導(dǎo)管的放大，輸送到清灰表面，聲波清灰與氣（汽）力、水力、振打等清灰方法同屬于物理機(jī)制，但是聲波清灰作用的能量來(lái)自于聲波。聲波是一種以能量形式存在的機(jī)械波，它表現(xiàn)為振動(dòng)，擾動(dòng)和波動(dòng)。處于聲場(chǎng)中的一個(gè)物質(zhì)點(diǎn)，在聲波的激勵(lì)下將產(chǎn)生受迫振動(dòng)，使灰垢超過(guò)疲勞極限從而發(fā)生斷裂和破碎，尤其在聲波極高的加速度的外力策動(dòng)下使其從附著面上剝離。
3．2技術(shù)特點(diǎn)
（1） 設(shè)備投資小，安裝方便，操作和維護(hù)簡(jiǎn)單；
（2） 作業(yè)溫度范圍寬，在200～1200℃均可使用；
（3） 聲波作用可以達(dá)到整個(gè)電場(chǎng)空間，使聲場(chǎng)內(nèi)任何部位的積灰都得以有效清除；
（4） 聲波對(duì)聲場(chǎng)內(nèi)設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生腐蝕和磨損；
（5） 清灰系統(tǒng)全自動(dòng)化運(yùn)行。
3．3聲波清灰系統(tǒng)組成
聲波清灰系統(tǒng)主要由聲波發(fā)生器、聲波導(dǎo)管、電氣控制系統(tǒng)組成。
3．4效果檢驗(yàn)
從2001年11月18日在3＃熟料窯電收塵上開(kāi)發(fā)應(yīng)用，一直穩(wěn)定運(yùn)行至今，運(yùn)行狀況良好。主要表現(xiàn)在：二次電流較高，一般都在0.5A以上；目測(cè)煙囪冒煙相對(duì)其它窯小，技術(shù)中心跟蹤測(cè)定結(jié)果均符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)前后效果對(duì)比收塵效率由平均99.3％提高到99.7％。
3．5日常管理注意事項(xiàng)及常見(jiàn)故障排除方法
3．5．1日常管理注意事項(xiàng)
（1） 注意定期排放空氣冷凝水，每周排一次；
（2） 確保氣源壓力穩(wěn)定，滿足發(fā)生器技術(shù)參數(shù)要求，每班定期檢查；
（3） 加強(qiáng)熟料窯操作，杜絕電收塵跑煤爆炸，防止造成聲波發(fā)生器的損壞；
（4） 崗位操作人員要按時(shí)巡檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
4．結(jié)論
該技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)量小，維護(hù)費(fèi)用低，屬于非接觸式振打，不受傳遞過(guò)程影響，在氧化鋁生產(chǎn)收塵設(shè)施上具有很重要的推廣價(jià)值。
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