新疆八一钢铁股份有限公司炼钢厂
应贵公司要求对1#电除尘器检修,我公司质量服务、技术人员多次前往现场对该设备进行现场检查、采集数据以及与贵公司相关人员进行技术交底。经过对除尘系统工艺分析,也为了更长远目标,编制本次大修方案。
针对干法除尘系统核心设备圆筒型电除尘器的电场电压、电流进行了采集,A电场:二次电压48KV,二次电流735Ma; B电场:二次电压53KV,二次电流743mA;C电场:二次电压29KV,二次电流742mA;D电场:二次电压39KV,二次电流741mA。四个电场电源运行过程中二次电压普遍偏低,尤其是C、D电场最为明显,远不满足《电除尘器设计、调试、运行、维护 安全技术规范》的要求,从而影响除尘器收尘效果。存在电压偏低的原因分析:电源自身工作能力不足或电场内部阴阳极之间的距离不满足要求,突出的两个原因也就是本次检修的关键。
1 检修内容:
1.1 电源能力检测:
电源负载断开调试电源,记录电流、电压数据;电源与电场连接,未通烟气空载调试记录数据。空载调试电压标准按照JB_T_6407《电除尘器设计、调试、运行、维护 安全技术规范》,二次电压≥60Kv。确认电源能力是否满足要求。
1.2 阴阳极间距调整
本项目同极线间距为350mm,按照JB-T8536《电除尘器 机械安装技术条件》标准,偏差为±10mm,考虑到煤气除尘器的局限性和检修项目统计间距偏差不得大于±20mm。
1.3 绝缘瓷瓶绝更换
如下图,保温箱内绝缘瓷瓶,作为阴阳极隔离的载体,目前观察现象为表面积灰严重,可以推断出内壁结垢更严重,这种现象势必导致绝缘等级下降,甚至阴阳极导通,处理方法更换绝缘瓷瓶,旧瓷瓶进行去垢处理,经鉴定可用,作为日后更换备件使用。
1.4 短距离放电处理
保温箱内壁、阴极穿拉杆、保护管表面、内壁清理,表面打磨光滑无毛刺,杜绝短距离放电。
1.5 易损件更换
调整振打锤与振打砧子的相对位置,实现振打锤刚好的与砧子接触,对振不能使用的振打锤和损坏严重的振打砧子更换,现场图片如图所示。
1.6 调整振打频率
A、B电场极板、极线挂灰严重,影响放电效果,从而降低收尘效果。阴阳极振打系统周期缩短,彻底清除阳极板、阴极线灰尘。
1.7 蒸发冷却器喷水雾化效果调整
现场情况蒸汽压力0.58Mpa,水压0.6Mpa,经过与现场人员沟通,蒸发冷内部2~3月需要清理内部结垢,根据以往我司项目运行经验、以及喷枪压力要求,建议蒸汽压力0.8Mpa,水压0.7Mpa,优化喷枪雾化效果,另外合理调整喷枪深入长度,从而减少大液滴与筒壁接触,达到减少结垢的成因,据了解目前喷枪结垢严重,业主需要更换喷枪,达到优质的喷雾效果。
在喷枪雾化效果保证的情况下,降低蒸发冷出口温度,除尘器进口烟气温度控制在130℃左右,调制粉尘比电阻,增加收尘效果。
1.8 脉冲智能变频电源的应用
三种三相电源耗电量对比
| 单相晶闸管调压电源 | 三相晶闸管调压电源 | 脉冲智能变频电源 |
二次输出功率 | 144KVA | 144KVA | 144KVA |
二次电压/流 | 72KV/2000mA | 90KV/1600mA | 90KV/1600mA |
柜体输入功率 | 209KVA | 168KVA | 144.2KVA |
柜体输入电流 | 550A | 256A | 218A |
单个单相晶闸管调压电源更换成脉冲智能变频电源,每小时节省65 KVA/台,每年运行300天合计,合计节省397800度/电台,按0.47元/kw.h,合计18.7万元/台(采购价23万元/台),此项目更换三套合计节能56.1万元,其中留一套单项作为电场调试使用,智能变频电源因响应速度快,放电不明显,不容易发现放电点,不利电场内部机械结构的调整。
几种不同的高压电源性能对比
| 单相晶闸管调压电源 | 三相晶闸管调压电源 | 脉冲智能变频电源 | 高频电源 |
工作频率 | 50Hz | 50Hz | 200-500Hz | 经多个现场使用证明,高频电源+-在粉尘量大的环境下,电压电流持续走低,频率接近工频,短路严重,难以满足使用要求。 |
系统响应速度 | 10ms | 3.3ms | 0.2---0.03ms | |
功率因数 | <0.7 | 0.95 | 0.99 | |
耗电量 | 100% | 85% | 69% | |
是否有智能模糊控制 | 无 | 无 | 有 | 无 |
是否采用双闭环控制技术 | 否 | 否 | 是 | 否 |
针对静电除尘器运行过程中粉尘浓度高,粉尘结构变化复杂等情况,难以完全用纯数学的方式描述等控制难点,推出的基于IGBT变频控制技术与智能控制相结合的高压控制系统,其特点如下:
●运行时始终保持高压运行,配合脉冲控制模式。比现有设备高10—20KV,有力克服反电晕现象;
●采用IGBT比现有单相电源控制响应速度快50---300倍。
●利用变频提升电功率的控制技术,更高效地提高除尘效率。
●利用IGBT变频控制与智能模糊功率优化相结合的控制技术,除尘效率比现有系统提高20-30%(仅改电源此项不作为验收标准,原因阴阳极间距不合要求,仅更换电源是无法满足要求)的基础上更加节省电耗,降低环保运营成本 。
新建项目工程案例:日照钢铁2x300吨2018年上半年运行,电除尘器前两个电场均为IGBT变频控制与智能电源,日照钢铁300t吨2017年运行,电除尘器前两个电场均为IGBT变频控制与智能电源,在执行项目五矿营口二期工程四个电场均为IGBT变频控制与智能电源。
1.9 拨叉振打清灰装置(四个电场均更换)
1)阴极振打传动采用顶部凸轮提升机构或内部拨叉振打传动装置,采用连续振打方式,运行稳定可靠,收尘极采用侧部传动绕臂锤振打方式。
2)实现了放电极不同极排间的间断振打,避免造成粉尘的二次飞扬 ,减轻了三四电场的收尘压力,能有效的降低粉尘排放浓度。
3)实现了阴极振打锤360°旋转振打,势能增大、振打加速度增加,清灰效果明显 。
4)更换内容:穿拉杆、阴极悬吊架、悬臂架、振打砧子、阴极振打轴和振打锤。
5)提升振打改造案例:河北天铁(2013)、中天一期(2014年)、宣化钢铁(2017)、日照2x300t(2017)。
提升振打 拨叉振打
1.10 振打锤采用曲柄锤(西矿新型专利)
防止掉锤现象,避免拉链机被卡死导致停炉检修,振打锤振打加速度增加,清灰效果明显改善 。
1.11 阴极线、框架更换
极线、阴极框架腐蚀严重,按照工程经验已经到更换周期,随拨叉振打一同更换。更换内容:阴极框架、阴极线。
阴阳极板检修时间要求:
小修:3~4月,检查分布板、极板、极线积灰情况,刮灰驱动润滑,阴阳极振打锤与砧子的相对位置;中修:3~4年,振打砧子、振打锤、刮灰驱动轴承等局部更换,已线断线切割;大修:5~6年,根据腐蚀情况,极板、极线变形程度,已断极线全部更换、不能使用的极板全部更换。
近期转炉干法圆筒型除尘器大修工程实例:1)山西太钢不锈钢:2012年8月投产,今年大修一二电场阴、阳极系统全部更换,刮灰驱动装置全部更换,一二电场为IGBT变频控制与智能电源,保证排放≤30mg/Nm。
2)三钢闽光:3套设备运行8年,今年大修,电场内部四个电场阴阳极系统、刮灰驱动均更换,保证排放≤25mg/Nm。
1.12 刮灰驱动更换
作为电场底部清灰的载体,内部环境恶劣,设备已经运行6年之多,尤其内部轴承使用寿命降至,更换轴承很有必要,因此项目为整体式轴承(近期检修再复核),故需要驱动装置整台更换,新技术为剖分式轴承,以后仅更换轴承即可。
2 费用概算:
序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 单价(万元) | 总价(万元) | 备注 |
1 | 电源能力检测 | 4 | 套 | 0.05 | 0.2 | 人工费 |
2 | 阴阳极间距调整 | 4 | 套 | 2 | 8 | 人工费 |
3 | 绝缘瓷瓶绝更换 | 16 | 套 | 0.9 | 14.4 | 采购95磁 |
4 | 易损件 | 1 | 套 | 5 | 5 | 采购 |
5 | 调整振打频率 | 1 | 套 | | | 原程序控制 |
6 | 蒸发冷却器喷水雾化效果调整 | 1 | 套 | | | 维护人员调整 |
7 | 脉冲智能变频电源的应用 | 3 | 套 | 23 | 69 | 采购 |
8 | 拨叉振打系统 | 6 | 套 | 10 | 60 | 采购 |
9 | A、B电场阴极线、框架、大吊架 | 2 | 套 | 33 | 66 | 采购 |
10 | 刮灰驱动装置 | 2 | 套 | 12 | 24 | 减速减利旧 |
8 | 内部检修 | 4 | 套 | 1.5 | 6 | |
9 | 内部清灰 | 4 | 套 | 2 | 8 | |
10 | 采购件施工费 | 1 | 套 | 78 | 78 | 含机具、吊装费、调试 |
11 | 劳动人员差旅费 | 30 | 人 | 0.2 | 6 | |
总投资合计 | 344.6 | | ||||
备注:报表中施工费合计约106.2万元,配套件费用238.4万元,共计344.6万元,以上报价均为综合性报价,分项报价价格不同。 |
3 机具配备
序号 | 设备名称 | 规格 | 单位 | 数量 | 备注 |
1 | 交流电焊机 | 32KVA | 台 | 10 | |
2 | 砂轮锯 | Φ400 | 台 | 20 | 清灰 |
3 | 电钻 | Φ12 | 台 | 5 | |
4 | 手拉葫芦 | 20T | 台 | 8 | 更换瓷瓶 |
5 | 氧气、乙炔 | | 台 | 60 | |
6 | 吊车 | 100T | 台 | 2 | |
4 施工进度表
| 名称 | 内 容 | 班次 | 人员 | 备注 |
1 | 前期准备 | 准备施工工具和施工人员进场 | | | |
2 | 停机前 | 现场安排施工防护措施 | | | |
3 | 绝缘瓷瓶更换 | 四组人员、每组一个电场 | 1 | 16 | |
4 | 电场内部清灰 | 五组人员、每组一个内部走到 | 5 | 16 | |
5 | 电场内部检修 | 除极板极线以外内容 | 6 | 12 | |
6 | 阴阳极间距调整 | 四组人员、每组一个电场 | 9 | 12 | |
7 | 拨叉振打 | | 12 | 10 | |
8 | 阴极系统 | | 30 | 14 | 两电场 |
9 | 刮灰驱动 | | 6 | 10 | |
10 | 调试 | 验收空载调试 | 2 | 5 | |
11 | 清理现场 | 清除现场杂物,打扫卫生 | 1 | 2 | |
备注:本次改造为交叉施工,施工周期为17天。 |
5 性能保证
(1)根据现场实情况了解,炼钢加入石灰品质、加料量均有所变回,故影响排放效果,炼钢过程中更换品质好的石灰、对加料量进行控制。
(2)确认回收杯阀、放散杯阀的密封性,保证煤气回收时无大量煤气外泄导致烟囱排放浓度增加现象,此项乙方仅检查指导,具体事宜由甲方完成。
(3)在甲乙双方均按照上述方案执行后,大修后排放检: 检测取样点位于烟囱上,从“炉此准备”开始连续检测,期间CO含量达到20%时正常回收,中间检测不间断,检测40分钟停止。检测取样次数不小于3次,每次检测只包含一炉钢的炼钢周期,每次取样时间不低于40分钟,前后检测方式、仪器完全一致。经多次检测平均排放浓度保证保证值≤20mg/Nm3。