单峰，等：余热发电投入后窑尾电除尘系统的优化改造余热发电投入后窑尾电除尘系统的优化改造单峰，时恭元（泰山水泥集团有限公司，山东泰安271413）高达4>4012Qcm以上），加上内部结构损坏等原因，使窑尾除尘器的粉尘排放高达350mg/m3以上。后经二次技术改善，其中包括增加增湿塔喷水量以降低烟气比电阻值，更换收尘阴极振打方式和加固极板等，使窑尾电除尘器实现高效除尘的稳定运行。
0前言000t/d新型干法生产线窑头、窑尾均采用的是鲁奇型卧式电除尘器，自2007年余热发电系统投入以后就逐渐出现了高压电源装置效果差、电压无法达到实际要求、除尘效率衰减过快等问题，最终导致除尘效果明显变差。通过一年多的努力，经过几次改造最终使电除尘适应了余热发电系统投入以后的废气工况要求，实现了废气达标排放。本文就采取的优化改造措施作一介绍，供。
1第一次改造2007年3月我厂余热发电系统投入运行以后，窑系统产量质量都比较稳定，但是窑尾废气处理系统效果明显变差，窑尾烟囱明显看到浓烟出现，经过测定烟气粉尘含量在350mg/m3以上，严重超过了国家环保规定。经过各个专业共同调整数次但效果均不明显。为此，在2007年5月只得停车对电除尘进行了检查维修。
1.1问题及原因分析经过内部检查发现：电除尘内部六个室，其中二电场两个室的阴极吊架发生了断裂，造成了阴极无法振打，阴极电极积灰多；一电场两个室少量极板发生变形，极板间距不均匀，最大350mm，最小仅有90mm.根据检查结果，分析原因如下。
1.1.1粉尘比电阻值的变化余热发电系统投入后，粉尘比电阻值的增加是除尘器除尘效果降低的主要原因。余热发电投产之前，由于窑尾烟气温度比较高，增湿塔入口温度平均在340C左右，增湿塔加水量比较多，平均24t/h.投入SP窑尾锅炉后，增湿塔入口温度下降，基本在230C左右，这样在生料系统正常生产过程中，增湿塔水泵则不能开启，否则就很容易出现“湿底”事故；且烟气中粉尘比电阻值大大提高，平均高达4X1012Qcm以上，超过鲁奇公司说明书要求的1011Qcm数值的5倍以上（如表1）。根据鲁奇表1增湿塔喷水系统改造前后数据对比项目增湿塔温度/C增湿塔加水烟气比电阻入口出口值/（A：余热发电投入前；B：余热发电投入后；C：余热发电投入并对增湿塔喷水系统改造后。
综合利用单峰，等：余热发电投入后窑尾电除尘系统的优化改造公司测定的比电阻值趋向和除尘性能比较，投入余热后废气粉尘比电阻值过高，使其在除尘器内无法高效电离，因而造成除尘效果下降。另外根据流程看，窑尾废气首先经过窑尾沉降室和SP锅炉后才经过增湿塔。这样经过两次沉降以后，最后进入窑尾电除尘的粉灰量大大降低，同时粉尘颗粒直径也大大减少，同样风速和电场电压的情况下沉降时间大大增加，从而造成捕集困难。所以，在投入余热发电以后，增湿塔的作用降低也是除尘效率降低的原因之一。
1.1.2除尘器内部结构损坏阴极振打吊梁断裂以后，放电极无法及时得到清理，造成电极肥大，放电效果会明显下降，粉尘气体无法得到有效电离，所以粉尘无法被捕捉，导致除尘效果明显变差。另电除尘内部部分极板出现了变形，造成极板间隙不均匀，导致电压无法进一步升高，也造成除尘效果差。
1.2第一次改造实施1.2.1改造实施（1）首先对增湿塔喷水系统进行改造，增加喷水量以降低烟气的比电阻值。当增湿塔内水滴的气化时间超过在增湿塔内停留的时间，则水滴直接触底造成湿底。我们知道：水滴的气化时间与水滴的初始直径成正比（见公式①），因我厂增湿塔使用的是传统的回流式喷枪，形成的雾滴直径平均为0.2 0.3mm之间，经计算可知，在温差170 C时气化时间长达26s，温度降低则时间更长。因此，在低温度下给烟气进行调质，减少水滴直径是一个非常有效的方法。根据市场调查，南京某厂的新型单介质压力式喷头产生的水滴直径平均在0.09mm以下，根据以上公式计算气化时间与原来相比可以减少70%，经过对比我厂最终采用了该产品。
P水滴密度；ATm烟气与水的温度差；Dpi水滴的初始直径；液体蒸发潜热。
（2）焊补损坏的阴极吊架，对变形的极板进行了整形，同时处理了系统漏风。
1.2.2改造效果改造后运行良好，当实际喷水量增加到11.6t/h时，增湿塔出口温度可以降低到145C以下，增湿塔再没有出现湿底事故。经过测算，烟气的实际比电阻值为5X011Qcm，达到电除尘的设计要求。极板整形后的收尘室电压升高到50kV，除尘效果明显好转；正常生产期间基本看不到“冒烟”现象。但运转过程中，收尘高压控制系统仍然出现电压波动现象，电压无法进一步升高。经过一个月的运转以后，供电高压又逐渐降低到了45kV，除尘效果又逐渐变差。于是，在2007年9月只得停机进行了第二次维修改造。
2第二次改造2.1除尘效率再次降低的原因分析停机后经过内部检查发现，两个室阴极吊架又发生了断裂，造成振打不到放电极积灰；极板情况还比较理想，只有很少的发生变形。根据检查结果，最终认为造成除尘器效率下降的原因如下。
两个室阴极振打吊架断裂，造成振打不起作用，电极肥大，放电效果不好，是除尘效果差的主要原因之一。两次检查都发现阴极吊架断裂，而且短时间内就出现了断裂，经过认真分析后认为，这是由于机械振打强度过高造成的。原厂配用的阴极振打是提升式振打，属于一次振打方式，对吊架的冲击力很大，很容易造成吊架断裂。
阳极板之间的距离不稳定是造成供电压无法进一步升高的主要原因。极板之间的距离不稳定主要是由于收尘室内风的流动引起极板摆动造成。
由于极板面积很大且又是吊挂式的，所以摆动是无法避免的，在风量变化的情况下更容易发生摆动，造成极板间隙数值发生波动。附后尘的最高供电电压主要取决于含尘气体的最小击穿电压，在介质相对稳定的情况下，击穿电压主要取决于极板之间的间隙，间隙变小，击穿电压就变小，反之则增加。当极板之间的间隙发生波动时，为了防止击穿短路，势必根。74-综合利用单峰，等：余热发电投入后窑尾电除尘系统的优化改造据最小的击穿电压来确定最高收尘供电电压，电压相比正常时候小得多。通过统计历史数据得到验证，系统风量调整的时间与电压波动的时间基本一致，也是除尘效果最差的时候，这与分析结果一致。
2.2改造措施2.2.1更换除非尘阴极振打方式为连续型振打方式根据以上的分析后认为，防止阴极吊架断裂的方案不外有两个方面，一个是加固吊架，增加吊架的抗振能力来防止再次断裂，另外一个就是减小振打力量。经过认真讨论，最终确定，在除尘内部使用四个连续式拨叉式振打，代替原来的四个提升杆式振打，通过使用连续振打的方式来减少对吊架的冲击，防止断裂。
2.2.2加固极板，减少极板之间的距离波动在阳极板底部增加了一道与极板等长的G形管，以增加极板的刚性强度，防止单块极板发生变形。另外对同一室的极板进行了连接，每四个极板之间用G形管焊接到一块，通过增加整体厚度来减少极板的摆动，减少极板之间的距离波动（如）。
2.2.3更换电除尘器供电方式为脉冲方式由于电除尘器极板巨大，整形难度比较大，同时整形后也不能保证不再变形，所以我厂技术人员经过讨论后认为，极板整形后还应该对电除尘的供电方式进行改进，采用更好的脉冲供电的方式来为电除尘供电，以确保今后的运转效果。常规直流电源供电对高温高比电阻粉尘易产生反电晕现象，粉尘回收率低，而且当使用可控硅调压时供电不连续，很容易出现“跑灰”的现象，降低除尘效果，而脉冲供电能克服直流供电的缺点，很容易提高供电电压，特别适用于高温、高比电阻粉尘，提高除尘率，且能明显节能。2007年10月份，我厂在原供电设备不更换的情况下，通过增加脉冲优能供电器柜组，用较小的投资使窑头电除尘实现了脉冲供电；随后根据实际使用效果又对窑尾电除尘供电系统进行了改造。
2.3改造后的效果二次改造后除尘器运行非常平稳，其一电场、二电场运行数据如表2.改造后二次电压可以提高到65kV，二次电流以及排放粉尘含量都有了较大幅度的下降，效果十分理想，烟囱“冒烟”情况得以根治。
表2电除尘器运行参数表供电方式一次电一次电二次电粉尘含二次电压/V流/A流原机组（直流）310改造后（脉冲）227 3结语我厂除尘系统在余热发电系统投产的一年内通过不断的采用新技术，积极开拓，最终实现了系统运行稳定、可靠运行，减少了除尘能耗的同时也确保粉尘排放始终在GB4915-1996规定的最低排放浓度以下，2007年通过山东省水泥企业生产许可证环保达标验收，检测粉尘含量仅仅为44mg/m3.
