CN200988001Y - 一种复合式电捕焦油器 - Google Patents
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Abstract
一种复合式电捕焦油器，涉及一种用于碳素厂碳素焙烧烟气净化的电收尘设备，特别是用于预焙阳极焙烧炉烟气净化复合式电捕焦油器。其特征在于在电捕焦油器其顶部阳极框架上方设置有水平上喷淋管；位于电极组下方、沿排灰斗上部边缘环形设置有水平下喷淋管。本实用新型的复合式电捕焦油器，能有效实现自动清洗，电捕器稳定运行时间长，改变了以往需人工定期检修、清理费工、费时、不彻底的局面，节省了大量时间和资金。消除了净化系统存在的安全隐患，避免了因净化设备着火给企业所带来的经济损失。
Description
技术领域
一种复合式电捕焦油器，涉及一种用于碳素厂碳素焙烧烟气净化的电收尘设备，特别是用于预焙阳极焙烧炉烟气净化复合式电捕焦油器。
背景技术
目前，国内电解铝厂、碳素厂预焙阳极焙烧炉的净化系统中，大多数均采用电捕焦油器为主要净化设备净化处理烟气中沥青焦油。电捕焦油器的工作原理与普通电除尘器相同，主要是通过对内部阴阳极系统施加整流后的高压电，形成高压电场，当烟气通过电场时，使烟尘粒子荷电，产生电离，向两极移动，烟尘粒子被吸附在阳极板和阴极线上，实现净化的作用。
目前，用于预焙阳极焙烧炉烟气净化复合式电捕焦油器，其结构由进风喇叭口、气流分布板、外壳体、保温层、防雨屋顶、阳极框架、阳极管排、阴极框架、阴极线、阴极吊挂瓷瓶、出风喇叭口、支座、锥形灰斗、保温放料口组成。阳极框架、阳极管排、阴极框架、阴极线、阴极吊挂瓷瓶起净化作用的核心部分。
由于已有的复合式电捕焦油器，没有振打清灰装置，完全依靠沥青焦油的自重从阳极板和阴极线上流淌下来，脱离极板极线。流入灰斗排出。随着烟气温度、烟尘、沥青烟浓度的变化，使得电捕焦油器所捕集的沥青焦油的性质有较大区别。最佳条件下，通过降温调质后，烟气中90％以上为沥青焦油，在温度适宜的情况下所捕集的沥青焦油大部分流入灰斗，极板极线上粘附的较少。即使是这样，随着运行时间的延长，在阴阳极上也会堆积越来越多的粉尘和沥青焦油的混合物，由于无法及时清除，最终造成电晕闭塞，电场电流下降，甚至形成反电晕，使净化效率逐渐降低。
另外一种情况是，烟气中粉尘浓度含量较高，附着在阳极板上的焦油由于含有大量的粉尘成糊状，流动性变差，阴极电晕线肥大，肥大后不能清洗。造成电捕器极板极线粘结严重，粘结速度加快，电场送电情况变差，电捕器稳定运行时间缩短，使净化效率急剧降低。
上述两种状况的出现，主要还是因为在干式电捕器的设计上，缺乏有效的清灰装置。即使按照普通电收尘器设计振打清灰装置，由于所捕集的为粘性物质，振打起不到任何作用，反而产生清灰机构被粘死，电场“爬电”等负作用。正是由于电捕焦油器的设计缺乏有效的清灰装置，造成电场积灰无法及时清理，这是净化效率逐步降低的最主要原因。
目前国内对电捕焦油器的清理，主要采用人工或蒸汽清灰的方法。采用人工手动定期清灰，劳动强度大，工作时间长，清理不彻底，对人员身体危害大，需停机处理。采用蒸汽清灰的方法，有一定的局限性，主要是汽源问题，必须具有蒸汽锅炉等产汽设备。但是一般情况下，电解铝厂或碳素厂由于生产工艺不需要蒸汽，因而没有配备相应供汽设施。
同时，又由于无法实现有效的清灰，还容易造成电捕焦油的自燃、着火或爆炸，主要原因有以下几方面：
(1)附着在电捕器阳极板上的焦油由于含有大量的粉尘成糊状，流动性变差。阴极电晕线肥大，肥大后不能及时清除。在电捕器阴极线火花放电的作用，因高温点燃沥青焦油，发生着火现象。
(2)灰斗放油阀孔太小，一旦有一点的固体物，就会把放油孔堵塞。因为在灰斗内长期高温堆积而发生自燃。这种情况最容易发生。
由于电捕焦油器没有消防灭火设施，电场内部一旦发生自燃着火，无法及时扑救，对设备本体的损害严重，同时也严重影响生产，给生产单位带来较大损失。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供一种解决清灰难、除尘效率低、净化效率下降和易自燃着火问题的复合式电捕焦油器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种复合式电捕焦油器，其特征在于在电捕焦油器其顶部阳极框架上方设置有水平上喷淋管；位于电极组下方、沿排灰斗上部边缘环形设置有水平下喷淋管。
本实用新型的一种复合式电捕焦油器，其特征在于其上喷淋管通过支撑柱水平固定在阳极框架上；上、下喷淋管一端与垂直穿入排灰斗侧壁与、沿电极组板侧边垂上行的进水管相联。
本实用新型的一种复合式电捕焦油器，其特征在于其进水管进水端与带有加压泵的加热水箱相联。
本实用新型的一种复合式电捕焦油器，其特征在于排灰斗下方设有一热媒加热保温阀门，阀门下联有一水封集灰箱。
本实用新型，通过对普通电捕焦油结构的改进：在电捕器内部设置了上、下喷淋管，将喷淋水从顶部阳极板、阴极线、气流均部板上方和排灰斗上方淋下，完成洗涤清灰和消防灭火过程。
本实用新型的喷淋水经过加热水箱，将水加热至80～95℃作为清洗介质，有效防止了在洗涤清灰时电捕器受急剧冷热变化，发生极板极线变形；并且能使沥青焦油软化，更容易对电场内附着物实现清理彻底。
本实用新型的复合式电捕焦油器，能有效地保证了碳素焙烧炉烟气净化系统安全、高效、稳定运行，沥青烟排放浓度均值达到18mg/Nm3，烟尘排放浓度均值达到22mg mg/Nm3，远低于国家40mg/Nm3和120mg/Nm3的排放标准。不但进一步改善了大气环境质量，而且彻底消除了净化系统存在的安全隐患，避免了因净化设备着火给企业所带来的经济损失。同时，由于实现了自动清洗，电捕器稳定运行时间长，改变了以往需人工定期检修、清理费工、费时、不彻底的局面，节省了大量时间和资金。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种复合式电捕焦油器，包括复合式电捕焦油器的进风喇叭口1、气流分布板2、外壳体3、保温层4、防雨屋顶5、阳极框架6、阳极管排7、阴极框架8、阴极线9、阴极吊挂瓷瓶10、出风喇叭口11、支座12、锥形灰斗13，其特征在于在电捕焦油器其顶部阳极框架上方设置有水平上喷淋管15；位于电极组下方、沿排灰斗上部边缘环形设置有水平下喷淋管16；其上喷淋管通过支撑柱水平固定在阳极框架上；上、下喷淋管一端与垂直穿入排灰斗侧壁与、沿电极组板侧边垂上行的进水管22相联；其进水管进水端与带有加压泵20的加热水箱19相联；排灰斗
实施例
采用φ25mm钢管上开φ2mm的孔，开孔角度为垂直、左右倾斜5～8°三种形式为上喷淋管；采用80～95℃的热水为清洗介质。采用热水的作用，一是防止在洗涤清灰时电捕器受急剧冷热变化，发生极板极线变形；二是用高于或接近沥青焦油软化点温度的热水，更容易对电场内附着物实现清理彻底。热水的来源，可利用碳素厂的煅烧炉或焙烧炉烟气余热对冷水加热，其中热水箱兼做消防储水箱，考虑到电捕器一旦发生自燃或燃烧事故，水箱中消防水量不足，冲洗泵还直接连接生产供水管网，由电磁阀控制。当冲洗热水箱水位低时，系统自动补给水，并到高水位自动停止。
采用φ40mm、开φ5mm孔的钢管为下喷淋管，沿灰斗内上部四周铺设，由于电捕焦油器最容易发生在灰斗内因物料长期堆积而发生自燃现象。现在普通电捕焦油器只在电场内部阴阳极上方设置测温点，对因灰斗内产生的温度升高，存在滞后反应。因此在电捕焦油器每个灰斗四壁设置4个温度感应探头17，及时监控灰斗内温度变化，与控制系统联锁及时作出判断处理，自动开启水泵20、电控阀21通过下喷淋管进行灭火。
改造电捕器出灰口，增加出灰、出油两用特制热煤(导热油)加热保温阀门，排灰管采用水封形式可以根据需要，保持阀门常开状态，利用水封一方面可随时将灰斗内积灰排出，另一方面保证了锁气效果，不漏风。
在正常捕集焦油的工作状态下，系统不工作，沥青焦油通过保温阀门自然排出。非正常工况下(阴、阳极上积灰严重、电场工作功率下降、净化效率降低)，启动喷淋清洗系统，以消除电场内部极板极线、气流均布板等处粘附的大量粉尘。当电捕器内部发生“自燃”时，控制系统及时探测到温度的异常后，马上切断电场供电，启动喷淋系统进行灭火。每个电场各有一套冲洗装置，当某个电场需要清灰冲洗时，不需要隔离烟气，只需停掉该电场电源即可，其他电场可继续保持送电工作状态。清洗完毕电场各部件干燥后，即可送电投用。各电场冲洗交替进行。这样就避免了电场清灰冲洗时，烟气未经处理直接排放的现象发生。为保证设备的正常运行，电晕极、沉淀极的清洗周期可根据电捕器电场工作情况而定。
除电捕焦油器内部加装冲洗喷管和消防喷淋管外，还辅助有供水系统。供水系统由热水槽、加压水泵、电控阀门、外管网和自控系统组成。本系统控制系统下位机采用西门子S7-300系列可编程控制器(PLC)，中央处理器(CPU)采用CPU315-2DP，使用接口模块IM365连接的扩展I/O系统进行扩展，具有通讯速度快、可靠性高、运行稳定等优点。
采用烟气余热加热热水洗涤清灰，解决了采用蒸汽加热，汽源不易获得的局限性和采用电加热能耗大的缺点，节约了能源消耗。
Claims (4)
1.一种复合式电捕焦油器，其特征在于在电捕焦油器其顶部阳极框架上方设置有水平上喷淋管；位于电极组下方、沿排灰斗上部边缘环形设置有水平下喷淋管。
2.根据权利要求1所述的一种复合式电捕焦油器，其特征在于其上喷淋管通过支撑柱水平固定在阳极框架上；上、下喷淋管一端与垂直穿入排灰斗侧壁与、沿电极组板侧边垂上行的进水管相联。
3.根据权利要求1所述的一种复合式电捕焦油器，其特征在于其进水管进水端与带有加压泵的加热水箱相联。
4.根据权利要求1所述的一种复合式电捕焦油器，其特征在于排灰斗下方设有一热媒加热保温阀门，阀门下联有一水封集灰箱。
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