聲波清灰器在燒結機頭電除塵器中的應用

   摘要：本文通過對遼寧中鑫自動化儀表有限公司生產的聲波清灰器在鞍鋼煉鐵總

廠燒結機頭電除塵器中的應用情況調研，進一步說明了聲波清灰器在電除塵器中的

工作機理．對聲波清灰的效果作了客觀的評價．并將聲波清灰技術與原振打技術作

了比較。通過應用聲波清灰技術，使電除塵器極板、極線表面的清灰效果得到改善

，除塵效率進一步提高。關鍵詞：1 ．聲波清灰；2 ．電除塵器；3 ．極板；4 ．

極線；5 ．燒結機頭

，、燒結機頭電除塵概況

燒結機頭電除塵器是指用于凈化燒結機機頭含塵煙氣的靜電除塵器，其燒結原料一

般為：精礦（富礦粉）、燃料（焦炭粉或無煙煤粉）、溶劑（石灰石、白灰或白云

石）。一般情況下，精礦含水量為7 - 5 一9 % 0 ，燒結溫度為1050 一1150 ℃ ，

燒結機頭煙氣的含塵濃度一般不大于2 以靦3 ，國內鋼鐵企業使用的含鐵原料大多

來自國外礦，含有較多的Na 、K 、Zn 等元素，這些成分在煙氣中是以K 刃、N 二0

、Zno 的形式存在，并在收塵板、電暈線上聚集，使電場內部迅速惡化。電除塵器

在工作狀態下，陰陽極排上的粉塵不斷聚集，由薄變厚，經周期性的清灰落入灰斗

，完成捕集任務。若清灰不及時或清灰效果不好，則會使放電極被粉塵包裹，影響

放電效果，陽極排積灰太厚易造成反電暈，極大的影響除塵效果。

鞍鋼煉鐵總廠電除塵器原設計采用頂部振打清灰，在投產初期基本可以保證清灰效

果，但隨著時間的推移，板線掛灰不斷增多導致其自身質量增加，振打的加速度變

小且衰減很快，清灰效果不斷惡化。特別是第三、第四電場灰塵顆粒較細，附著在

板線上更難清除．振打機構故障率高，頂部振打力過大陰極瓷瓶易被振碎，一旦出

現問題，需要停機處理，影響電除塵器效率的同時還影響電除塵器的運轉率。

2 、聲波清灰作用機理

聲波是一種以能量形式存在的機械波，聲波的傳播是一種機械波在任何彈性介質中

的傳播，聲波在媒質中傳播時使質點作交變振動，處于聲場中的一個物質點，在聲

波的激勵下將產生受迫振動，產生位移，因為質點的不斷振動，使灰塵分子間積聚

力或粘附力受到破壞，達到一定疲勞程度時，從極板上脫落，在重力或氣流的作用

下離開極板落入灰斗。

聲波引起的振動，可以帶動體積不同或密度不同的微小塵粒振動的程度不同，從而

產生不同的移動速度。體積小的塵粒由于質量小將參與大幅度的聲波振動，并與難

以振動的大塵粒相碰撞，在靜電作用下凝聚。凝聚增大了粉塵粒徑，對電除塵器的

清灰起到良好的作用。

3 、電除塵器為什么要應用聲波清灰技術？

3 . 1 提高電除塵器除塵效率的需要。

清灰是除塵過程中的一個重要環節，當除塵設備捕集粉塵達到一定厚度時，必須予

以清除，否則將直接影響除塵效率，清灰效果的好壞也成為影響電除塵器除塵效率

的一個主要因素。

電除塵器的清灰系統主要集中在極板、極線的振打裝置上，若陽極板或陰極線清灰

效果不好，導致粉塵層加厚，將使電場參數惡化，降低電場強度和捕塵能力，影響

除塵效率。

3 . 2 彌補原振打力不足的需要

目前，大多數電除塵器的振打裝置多采用側向機械振打和頂部電磁振打，這兩種振

打方式在實際使用中均由于安裝位置固定，存在著振打力衰減的問題，造成許多電

除塵器清灰系統振打力不足。

3 . 3 增加電除塵器運行時間的需要

電除塵器的極板、極線或氣流分布板積灰過多，將會造成電除塵器電場負荷增加，

若電極變形，會造成電場短接；電除塵器灰斗積灰過多，灰斗出灰口架拱、膨灰，

也會使積灰堆集到電場下部，造成短路，引起電除塵器整體或部分電場停止運行。

3 . 4 降低電除塵器維修成本的需要。

頂部電磁振打間歇供電容易造成線圈發熱，燒毀線圈，使振打裝置不能正常工作。

這些問題均造成維修費用較高。

4 、聲波清灰在電除塵器中有幾方面應用范圍？

4 . 1 極板、極線的清灰

清除電除塵器極板、極線是保證電除塵器正常運行的關鍵。

4 . 2 氣流分布板的清灰

清除氣流分布板積灰使進入電除塵器的煙氣分布更均，各電場的負荷更合理。4 . 3

上部框架的清灰

清除電除塵器上部框架積灰，可有效防止框架積灰造成電場短接。

 4 . 4 灰斗的清灰、清堵

清除灰斗架橋、膨灰，保證放灰順暢，使電除塵器不因灰斗積灰短路。

5 、聲波清灰器的選型、數量、安裝位置選擇聲波清灰器所應考慮的主要因素有：

聲波作用的范圍；電除塵器的容積、結構、電場高度；不同性質粉塵所需的頻率、

聲強；現場安裝位置。

在電除塵器安裝的聲波清灰器的型號、數量及安裝位置見圖1 、表1 。

 正確的安裝位置對聲波清灰器的有效運行zui為重要，它將直接影響聲波輻射范圍和

聲波傳遞效率：從而影響到清灰的實際效果。

聲波清灰系統組成

 根據選定的聲波清灰器的型號和有關參數組建聲波清灰系統。

聲波清灰系統由聲波發生裝置和控制系統兩部分組成，控制系統又分為氣路控制系

統和電控單元（見圖2 ）。、

 聲波發生裝置由聲能器、諧振筒、氣路控制系統組成。

電控單元的基本組成部分是現場控制箱。本現場所用的是SQX 一型PLC 控制柜。采

用PLC 控制系統可根據現場工況要求，通過人機界面設定或調整聲波清灰系統的工

作時序，制定合理的振打制度，以適應現場清灰的需要。

6 、應用效果

整套聲波清灰系統于2003 年5 月安裝調試后，即作為燒結機頭電除塵器的輔助清灰

裝置投入運行，二年多來，聲波清灰系統清灰效果明顯，較好的保證了燒結機頭電

除塵器的正常運行。

聲波清灰系統投運初期，電除塵器運行人員發現，電除塵器灰斗的收灰量明顯增多

，每次排灰的時間幾乎是以前的一倍左右，這與聲波清灰系統的投運有很大關系，

聲波清灰系統投運初期，其PLc 程控系統一般會選擇較大的清灰強度，當運行一定

周期后，結合現場工況，經進一步調試，即進入穩定狀態，電除塵器各項參數如電

場電壓、電流在保持原值的情況下略有提高。

經過幾個月的運行，對電除塵進行停機檢查時，工人發現電除塵器的電場內，上框

架非常千凈；極線上掛灰量非常少；極板上掛灰在允許的范圍之內。而過去使用撓

臂錘振打通道的上框架上有積灰，極線上掛灰比使用聲波清灰器的掛灰量多。檢查

后，得出的結論是聲波清灰器清灰十分有效。

 由于聲波清灰為非接觸的清灰方式，不會對極板、極線造成損害，聲波清灰系統的

正常運行使電除塵器的維護工作量大大減少，電除塵保持著良好的除塵器效果，經

公司環保部門多次監測，排放濃度己降至150m 彭耐以下。

7 、結論

聲波清灰技術在鞍鋼煉鐵總廠燒結機頭電除塵器中的應用，進一步驗證了聲波清灰

技術的*性、科學性、實用性。對提高除塵效率，使其符合環保達標排放的要求

及電除塵的維護和日常管理帶來極大的方便。隨著國家新的排放標準的實施，許多

電除塵器己較難滿足排放濃度的達標要求，因清灰問題造成除塵效率不能達到環保

要求的電除塵器數量在不斷增加；電除塵器在技術上改造的難度和經濟投資也在不

斷增加，聲波清灰技術為存在上述情況的現場提供了經濟可靠的高技術低成本解決

方案，具有廣泛的發展前景。

參考文獻：

【 l ］陳茂梅等：“聲波清灰技術在工業生產中的應用”《 第九屆全國電除塵／

*屆脫硫學術會議論文集》 【 2 〕 韓克、譚瑞田、劉忠成“聲波清灰器在電除

塵器現場的應用”《 電除塵及氣體凈化》 2003 年第1 期【 3 ］韓克、譚瑞田“

聲波清灰的理論探討”《 第十屆全國電除塵／第二屆脫硫學術會議論文集》