关于八一钢铁集团有限责任公司转炉圆筒型电除尘器大修方案

(整期优先)网络出版时间:2021-01-22
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关于八一钢铁集团有限责任公司转炉圆筒型电除尘器大修方案

袁磊

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。

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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。

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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。

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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。



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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/电台,0.47/kw.h合计18.7万元/(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

是否采用双闭环控制技术

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2x3002018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300t2017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2x300t2017)。

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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 。

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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。

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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。

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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

0.05

0.2

人工费

2

阴阳极间距调整

4

2

8

人工费

3

绝缘瓷瓶绝更换

16

0.9

14.4

采购95磁

4

易损件

1

5

5

采购

5

调整振打频率

1



原程序控制

6

蒸发冷却器喷水雾化效果调整

1



维护人员调整

7

脉冲智能变频电源的应用

3

23

69

采购

8

拨叉振打系统

6

10

60

采购

9

A、B电场阴极线、框架、大吊架

2

33

66

采购

10

刮灰驱动装置

2

12

24

减速减利旧

8

内部检修

4

1.5

6


9

内部清灰

4

2

8


10

采购件施工费

1

78

78

含机具、吊装费、调试

11

劳动人员差旅费

30

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

10


2

砂轮锯

Φ400

20

清灰

3

电钻

Φ12

5


4

手拉葫芦

20T

8

更换瓷瓶

5

氧气、乙炔


60









6

吊车

100T

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。

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