声波清灰器在烧结机头电除尘器中的应用

   摘要：本文通过对辽宁中鑫自动化仪表有限公司生产的声波清灰器在鞍钢炼铁总

厂烧结机头电除尘器中的应用情况调研，进一步说明了声波清灰器在电除尘器中的

工作机理．对声波清灰的效果作了客观的评价．并将声波清灰技术与原振打技术作

了比较。通过应用声波清灰技术，使电除尘器极板、极线表面的清灰效果得到改善

，除尘效率进一步提高。关键词：1 ．声波清灰；2 ．电除尘器；3 ．极板；4 ．

极线；5 ．烧结机头

，、烧结机头电除尘概况

烧结机头电除尘器是指用于净化烧结机机头含尘烟气的静电除尘器，其烧结原料一

般为：精矿（富矿粉）、燃料（焦炭粉或无烟煤粉）、溶剂（石灰石、白灰或白云

石）。一般情况下，精矿含水量为7 - 5 一9 % 0 ，烧结温度为1050 一1150 ℃ ，

烧结机头烟气的含尘浓度一般不大于2 以腼3 ，国内钢铁企业使用的含铁原料大多

来自国外矿，含有较多的Na 、K 、Zn 等元素，这些成分在烟气中是以K 刃、N 二0

、Zno 的形式存在，并在收尘板、电晕线上聚集，使电场内部迅速恶化。电除尘器

在工作状态下，阴阳极排上的粉尘不断聚集，由薄变厚，经周期性的清灰落入灰斗

，完成捕集任务。若清灰不及时或清灰效果不好，则会使放电极被粉尘包裹，影响

放电效果，阳极排积灰太厚易造成反电晕，极大的影响除尘效果。

鞍钢炼铁总厂电除尘器原设计采用顶部振打清灰，在投产初期基本可以保证清灰效

果，但随着时间的推移，板线挂灰不断增多导致其自身质量增加，振打的加速度变

小且衰减很快，清灰效果不断恶化。特别是第三、第四电场灰尘颗粒较细，附着在

板线上更难清除．振打机构故障率高，顶部振打力过大阴极瓷瓶易被振碎，一旦出

现问题，需要停机处理，影响电除尘器效率的同时还影响电除尘器的运转率。

2 、声波清灰作用机理

声波是一种以能量形式存在的机械波，声波的传播是一种机械波在任何弹性介质中

的传播，声波在媒质中传播时使质点作交变振动，处于声场中的一个物质点，在声

波的激励下将产生受迫振动，产生位移，因为质点的不断振动，使灰尘分子间积聚

力或粘附力受到破坏，达到一定疲劳程度时，从极板上脱落，在重力或气流的作用

下离开极板落入灰斗。

声波引起的振动，可以带动体积不同或密度不同的微小尘粒振动的程度不同，从而

产生不同的移动速度。体积小的尘粒由于质量小将参与大幅度的声波振动，并与难

以振动的大尘粒相碰撞，在静电作用下凝聚。凝聚增大了粉尘粒径，对电除尘器的

清灰起到良好的作用。

3 、电除尘器为什么要应用声波清灰技术？

3 . 1 提高电除尘器除尘效率的需要。

清灰是除尘过程中的一个重要环节，当除尘设备捕集粉尘达到一定厚度时，必须予

以清除，否则将直接影响除尘效率，清灰效果的好坏也成为影响电除尘器除尘效率

的一个主要因素。

电除尘器的清灰系统主要集中在极板、极线的振打装置上，若阳极板或阴极线清灰

效果不好，导致粉尘层加厚，将使电场参数恶化，降低电场强度和捕尘能力，影响

除尘效率。

3 . 2 弥补原振打力不足的需要

目前，大多数电除尘器的振打装置多采用侧向机械振打和顶部电磁振打，这两种振

打方式在实际使用中均由于安装位置固定，存在着振打力衰减的问题，造成许多电

除尘器清灰系统振打力不足。

3 . 3 增加电除尘器运行时间的需要

电除尘器的极板、极线或气流分布板积灰过多，将会造成电除尘器电场负荷增加，

若电极变形，会造成电场短接；电除尘器灰斗积灰过多，灰斗出灰口架拱、膨灰，

也会使积灰堆集到电场下部，造成短路，引起电除尘器整体或部分电场停止运行。

3 . 4 降低电除尘器维修成本的需要。

顶部电磁振打间歇供电容易造成线圈发热，烧毁线圈，使振打装置不能正常工作。

这些问题均造成维修费用较高。

4 、声波清灰在电除尘器中有几方面应用范围？

4 . 1 极板、极线的清灰

清除电除尘器极板、极线是保证电除尘器正常运行的关键。

4 . 2 气流分布板的清灰

清除气流分布板积灰使进入电除尘器的烟气分布更均，各电场的负荷更合理。4 . 3

上部框架的清灰

清除电除尘器上部框架积灰，可有效防止框架积灰造成电场短接。

 4 . 4 灰斗的清灰、清堵

清除灰斗架桥、膨灰，保证放灰顺畅，使电除尘器不因灰斗积灰短路。

5 、声波清灰器的选型、数量、安装位置选择声波清灰器所应考虑的主要因素有：

声波作用的范围；电除尘器的容积、结构、电场高度；不同性质粉尘所需的频率、

声强；现场安装位置。

在电除尘器安装的声波清灰器的型号、数量及安装位置见图1 、表1 。

 正确的安装位置对声波清灰器的有效运行zui为重要，它将直接影响声波辐射范围和

声波传递效率：从而影响到清灰的实际效果。

声波清灰系统组成

 根据选定的声波清灰器的型号和有关参数组建声波清灰系统。

声波清灰系统由声波发生装置和控制系统两部分组成，控制系统又分为气路控制系

统和电控单元（见图2 ）。、

 声波发生装置由声能器、谐振筒、气路控制系统组成。

电控单元的基本组成部分是现场控制箱。本现场所用的是SQX 一型PLC 控制柜。采

用PLC 控制系统可根据现场工况要求，通过人机界面设定或调整声波清灰系统的工

作时序，制定合理的振打制度，以适应现场清灰的需要。

6 、应用效果

整套声波清灰系统于2003 年5 月安装调试后，即作为烧结机头电除尘器的辅助清灰

装置投入运行，二年多来，声波清灰系统清灰效果明显，较好的保证了烧结机头电

除尘器的正常运行。

声波清灰系统投运初期，电除尘器运行人员发现，电除尘器灰斗的收灰量明显增多

，每次排灰的时间几乎是以前的一倍左右，这与声波清灰系统的投运有很大关系，

声波清灰系统投运初期，其PLc 程控系统一般会选择较大的清灰强度，当运行一定

周期后，结合现场工况，经进一步调试，即进入稳定状态，电除尘器各项参数如电

场电压、电流在保持原值的情况下略有提高。

经过几个月的运行，对电除尘进行停机检查时，工人发现电除尘器的电场内，上框

架非常千净；极线上挂灰量非常少；极板上挂灰在允许的范围之内。而过去使用挠

臂锤振打通道的上框架上有积灰，极线上挂灰比使用声波清灰器的挂灰量多。检查

后，得出的结论是声波清灰器清灰十分有效。

 由于声波清灰为非接触的清灰方式，不会对极板、极线造成损害，声波清灰系统的

正常运行使电除尘器的维护工作量大大减少，电除尘保持着良好的除尘器效果，经

公司环保部门多次监测，排放浓度己降至150m 彭耐以下。

7 、结论

声波清灰技术在鞍钢炼铁总厂烧结机头电除尘器中的应用，进一步验证了声波清灰

技术的*性、科学性、实用性。对提高除尘效率，使其符合环保达标排放的要求

及电除尘的维护和日常管理带来极大的方便。随着国家新的排放标准的实施，许多

电除尘器己较难满足排放浓度的达标要求，因清灰问题造成除尘效率不能达到环保

要求的电除尘器数量在不断增加；电除尘器在技术上改造的难度和经济投资也在不

断增加，声波清灰技术为存在上述情况的现场提供了经济可靠的高技术低成本解决

方案，具有广泛的发展前景。

参考文献：

【 l ］陈茂梅等：“声波清灰技术在工业生产中的应用”《 第九届全国电除尘／

*届脱硫学术会议论文集》 【 2 〕 韩克、谭瑞田、刘忠成“声波清灰器在电除

尘器现场的应用”《 电除尘及气体净化》 2003 年第1 期【 3 ］韩克、谭瑞田“

声波清灰的理论探讨”《 第十届全国电除尘／第二届脱硫学术会议论文集》