论文部分内容阅读
【摘 要】在现代工业中，火电、冶金、建材和化工等行业在生产过程中均排放含有大量粉尘的烟气，炭素行业作为粘接剂的沥青烟气治理一直是此行业的一大难题，不但加剧了对大气环境的污染，也严重危害着人类的自身健康。基于现阶段很多工业在发展的同时，也带来了环境污染问题，严重制约着国内经济又好又快发展的愿景的背景下，在没有更好技术措施之前，有效利用好现有技术，使其发挥应有能力，取得较好效果具有较强的现实意义，基于此，本文将着重分析探讨电捕焦油器技术在炭素行业不同工位的应用探讨，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
【关键词】炭素；电捕焦油器；烟气；应用；技术
常用电捕焦油器的结构分为卧式、立式。卧式根据阳极的构造形式，又分为板式和管式，无论哪种型式，整体造价成本较高，安装占地面积大，设备制造多为现场制造，安装精度得不到保证；但阳极板便于人工清理；立式根据阳极结构型式，分为同心圆、六边形蜂窝状等结构形式，整体造价低，安装占地面积小，钢材利用率高，阳极清理除流体清理外，无法人工清理。总体来说，卧式与立式比较，卧式根据不同工艺条件配置整体造价比立式高出30%～40%之间，针对不同工艺工况选择不同结构型式电捕焦油器，无论在投资、节能方面看十分必要。
炭素行业内，不同的工艺条件下的沥青烟气处理需根据不同工艺下沥青烟气的主要成分选择不同的处理方式。根据作者多年现场改造、实地考察，总结归纳为以下四类。
1.炭素阳极制品工艺焙烧窑电捕焦油器在烟气治理中应用
炭素阳极制品工艺炉温控制便于燃烧炉内挥发份，烟气中的沥青焦油，苯并芘得到充分燃烧，烟道较其他炭素制品焙烧炉温度高出好多。在目前节能条件下，阳极焙烧炉烟道均加設余热利用热交换设备，热交换器要求烟气流速较低，静电除尘前段调质（降温、调质、烟道消防）罐，管内烟气流速均大大降低，加上水流喷淋，大部分灰尘得到有效沉降。电捕焦油器处理过程中对粉尘处理功能大大降低，减少焦油器阳极结焦粘附物质，所以阳极无需人工清理，正常处理方式完全能够达到清理效果。总体来说，此类制品焙烧时，炉内挥发份充分燃烧，烟气中氧含量在燃烧中得到消耗，沥青烟气、苯并芘得到有效燃烧、烟气粉尘得到初步有效沉降，在沥青烟气的治理难度较低，为此选择立式蜂窝电捕焦油器更适合，符合工程项目绿色建设、绿色施工要求，对企业来说得到是实实在在的经济实惠。
2.电极、高楼炭砖焙烧炉烟气治理电捕焦油器的选择应用
炭素电极、高炉炭砖制品焙烧炉温控制曲线要求严格，炉内挥发份无条件充燃烧，未经过充分燃烧的烟气携带大量粉尘。烟气总体特点是：烟气中的苯并芘、沥青焦油含量高，烟气携带粉尘量大，烟道烟温底，余热利用效能底、焦油系统调质罐多为闲置，只能起到烟道消防作用。此类烟气携带大量粉尘，电捕焦油器长时间运行时，粉尘混合焦油形成焦泥，正常的氨水冲洗、蒸汽熏蒸都不能达到很好的效果，人工清理十分必要。在此种条件下，选择卧式管式（管内通蒸汽或导热油）静电除尘是明智的选择。当然，该系统苯并芘（电捕焦油器对苯并芘处理微乎其微）处理后无法达标，还需进一步深化处理。
3.炭素行业高压浸渍工艺工段、沥青熔化系统烟气治理电捕焦油器的选择应用
炭素行业内，唯有此工艺工段的沥青烟气没有其他固体粉尘，治理最为简单，只要控制好各吸口的风量。当然此两个工艺、工段吸风口风量选择是重中之重，设计如果按照设计手册、规范来选择吸风量，系统初始使用阶段效果良好，随着时间推移，系统逐渐产生不达标情况。设计思路应该按照对烟气限制思路、而不是对烟气收集思路。微负压思路是此系统的关键。因为对于沥青熔化、静置槽、罐来说，负压越大，熔融状态下沥青中挥发份越大，系统处理负荷量越大，同时对于沥青内脂类的轻挥发物挥发速度更快，而此类挥发物又是炭素制品浸渍时很好物质成分。大风量对应大负压、大负压对应大挥发量、大挥发量对应电捕焦油器大负荷处理能力。当然，这类相对单一组分的沥青烟气，电捕焦油器阳极正常的清理方式都可实用，选用立式蜂窝状静电焦油捕集器更为合适。
4.炭素行业压型混捏工艺工段沥青烟气治理
最近几年，随着除尘行业技术革新，此工段电捕焦油器应用逐渐有被淘汰的趋势。
黑法除尘逐渐成为此工位工段沥青烟气处理研究方向。但对于混捏系统来说，混捏下料过程严格的工艺要求，黑法除尘亦有不可弥补的缺陷。烟气、粉尘严格来说都是混捏原料的一部分，损失及是配料物料的质量损失。被收集的粉尘按照工艺应该返回原有物料中，保证工艺配料的准确性。黑法除尘目前无法解决此问题。随着对黑法除尘的研究，喷粉选择配料物料、采用定量程序控制，收集粉尘间隔等量返回混捏锅内这种方式可能会马上成为一种现实。
5.电捕焦油器系统运行参数设置误区
电捕焦油器工作电流设定：对于以强电场原理工作的电捕焦油器来说，电场强度在运行中是必须保证的参数，电场强度保证的现象是电场工作时在限制范围内的打火频次，不打火的电场不可能保证强电场的除尘环境，更不可能在高效运行。
但是，在实际运行，由于沥青烟气存在着燃烧产生火灾的危险，电场控制系统对电场内打火频次做了自动控制（即在单位时间内的打火次数），打火频次超过限定值，电场会启动自动保护功能。可作为系统安全负责者、操作者来说，火灾的责任远远大于设备正常运行的责任。所以，好多有打火频次控制的电捕焦油系统，打火频次设置为零，这样造成系统除尘效率的大大降低，要保证这种操作行为、管理行为下的达标排放，系统设备能力就不得不断放大，投资费用不断增高。改变这类现象，解决此类问题只能是建立在知识引导下的管理。
西方哲学对于人存在的目标定义为：自己获得快乐，维护族类繁衍。随着工业社会的大发展，人类生存的环境急剧恶化。为了维护族类的繁衍，但愿作者一点经验之谈能为同行提供些许帮助或提供些许探讨的资料。
参考文献：
[1]郑玉卿.电除尘器节能减排控制系统的实现[D].河北工程大学，2010.
[2]唐守才.焦化筛焦除尘控制系统的设计与实现[D].武汉科技大学，2009.
[3]唐敬麟 .张禄虎.除尘装置系统及设备设计选用手册[D].武汉科技大学，2009.
[4]叶景平 工业燃煤炉窑烟气治理探讨[D]中国环境监测 2002
[5]汪颖.喷射放电极静电除尘器的收尘机理及研发[d].武汉：武汉科技大学，
[6]赵钰、胡江.工业炉窑节能技术探讨[d]科技情报开发与经济.
【关键词】炭素；电捕焦油器；烟气；应用；技术
常用电捕焦油器的结构分为卧式、立式。卧式根据阳极的构造形式，又分为板式和管式，无论哪种型式，整体造价成本较高，安装占地面积大，设备制造多为现场制造，安装精度得不到保证；但阳极板便于人工清理；立式根据阳极结构型式，分为同心圆、六边形蜂窝状等结构形式，整体造价低，安装占地面积小，钢材利用率高，阳极清理除流体清理外，无法人工清理。总体来说，卧式与立式比较，卧式根据不同工艺条件配置整体造价比立式高出30%～40%之间，针对不同工艺工况选择不同结构型式电捕焦油器，无论在投资、节能方面看十分必要。
炭素行业内，不同的工艺条件下的沥青烟气处理需根据不同工艺下沥青烟气的主要成分选择不同的处理方式。根据作者多年现场改造、实地考察，总结归纳为以下四类。
1.炭素阳极制品工艺焙烧窑电捕焦油器在烟气治理中应用
炭素阳极制品工艺炉温控制便于燃烧炉内挥发份，烟气中的沥青焦油，苯并芘得到充分燃烧，烟道较其他炭素制品焙烧炉温度高出好多。在目前节能条件下，阳极焙烧炉烟道均加設余热利用热交换设备，热交换器要求烟气流速较低，静电除尘前段调质（降温、调质、烟道消防）罐，管内烟气流速均大大降低，加上水流喷淋，大部分灰尘得到有效沉降。电捕焦油器处理过程中对粉尘处理功能大大降低，减少焦油器阳极结焦粘附物质，所以阳极无需人工清理，正常处理方式完全能够达到清理效果。总体来说，此类制品焙烧时，炉内挥发份充分燃烧，烟气中氧含量在燃烧中得到消耗，沥青烟气、苯并芘得到有效燃烧、烟气粉尘得到初步有效沉降，在沥青烟气的治理难度较低，为此选择立式蜂窝电捕焦油器更适合，符合工程项目绿色建设、绿色施工要求，对企业来说得到是实实在在的经济实惠。
2.电极、高楼炭砖焙烧炉烟气治理电捕焦油器的选择应用
炭素电极、高炉炭砖制品焙烧炉温控制曲线要求严格，炉内挥发份无条件充燃烧，未经过充分燃烧的烟气携带大量粉尘。烟气总体特点是：烟气中的苯并芘、沥青焦油含量高，烟气携带粉尘量大，烟道烟温底，余热利用效能底、焦油系统调质罐多为闲置，只能起到烟道消防作用。此类烟气携带大量粉尘，电捕焦油器长时间运行时，粉尘混合焦油形成焦泥，正常的氨水冲洗、蒸汽熏蒸都不能达到很好的效果，人工清理十分必要。在此种条件下，选择卧式管式（管内通蒸汽或导热油）静电除尘是明智的选择。当然，该系统苯并芘（电捕焦油器对苯并芘处理微乎其微）处理后无法达标，还需进一步深化处理。
3.炭素行业高压浸渍工艺工段、沥青熔化系统烟气治理电捕焦油器的选择应用
炭素行业内，唯有此工艺工段的沥青烟气没有其他固体粉尘，治理最为简单，只要控制好各吸口的风量。当然此两个工艺、工段吸风口风量选择是重中之重，设计如果按照设计手册、规范来选择吸风量，系统初始使用阶段效果良好，随着时间推移，系统逐渐产生不达标情况。设计思路应该按照对烟气限制思路、而不是对烟气收集思路。微负压思路是此系统的关键。因为对于沥青熔化、静置槽、罐来说，负压越大，熔融状态下沥青中挥发份越大，系统处理负荷量越大，同时对于沥青内脂类的轻挥发物挥发速度更快，而此类挥发物又是炭素制品浸渍时很好物质成分。大风量对应大负压、大负压对应大挥发量、大挥发量对应电捕焦油器大负荷处理能力。当然，这类相对单一组分的沥青烟气，电捕焦油器阳极正常的清理方式都可实用，选用立式蜂窝状静电焦油捕集器更为合适。
4.炭素行业压型混捏工艺工段沥青烟气治理
最近几年，随着除尘行业技术革新，此工段电捕焦油器应用逐渐有被淘汰的趋势。
黑法除尘逐渐成为此工位工段沥青烟气处理研究方向。但对于混捏系统来说，混捏下料过程严格的工艺要求，黑法除尘亦有不可弥补的缺陷。烟气、粉尘严格来说都是混捏原料的一部分，损失及是配料物料的质量损失。被收集的粉尘按照工艺应该返回原有物料中，保证工艺配料的准确性。黑法除尘目前无法解决此问题。随着对黑法除尘的研究，喷粉选择配料物料、采用定量程序控制，收集粉尘间隔等量返回混捏锅内这种方式可能会马上成为一种现实。
5.电捕焦油器系统运行参数设置误区
电捕焦油器工作电流设定：对于以强电场原理工作的电捕焦油器来说，电场强度在运行中是必须保证的参数，电场强度保证的现象是电场工作时在限制范围内的打火频次，不打火的电场不可能保证强电场的除尘环境，更不可能在高效运行。
但是，在实际运行，由于沥青烟气存在着燃烧产生火灾的危险，电场控制系统对电场内打火频次做了自动控制（即在单位时间内的打火次数），打火频次超过限定值，电场会启动自动保护功能。可作为系统安全负责者、操作者来说，火灾的责任远远大于设备正常运行的责任。所以，好多有打火频次控制的电捕焦油系统，打火频次设置为零，这样造成系统除尘效率的大大降低，要保证这种操作行为、管理行为下的达标排放，系统设备能力就不得不断放大，投资费用不断增高。改变这类现象，解决此类问题只能是建立在知识引导下的管理。
西方哲学对于人存在的目标定义为：自己获得快乐，维护族类繁衍。随着工业社会的大发展，人类生存的环境急剧恶化。为了维护族类的繁衍，但愿作者一点经验之谈能为同行提供些许帮助或提供些许探讨的资料。
参考文献：
[1]郑玉卿.电除尘器节能减排控制系统的实现[D].河北工程大学，2010.
[2]唐守才.焦化筛焦除尘控制系统的设计与实现[D].武汉科技大学，2009.
[3]唐敬麟 .张禄虎.除尘装置系统及设备设计选用手册[D].武汉科技大学，2009.
[4]叶景平 工业燃煤炉窑烟气治理探讨[D]中国环境监测 2002
[5]汪颖.喷射放电极静电除尘器的收尘机理及研发[d].武汉：武汉科技大学，
[6]赵钰、胡江.工业炉窑节能技术探讨[d]科技情报开发与经济.