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摘 要：转炉干法除尘是近年来在转炉炼钢生产中被逐渐推广应用的一种除尘技术方法，相比于传统的湿法除尘，干法除尘在降低烟气含尘量，节水节电，延长风机使用寿命以及方便维护等方面体现出较明显的技术优势。但同时，干法除尘系统也存在着易泄爆等缺点和不足，这就需要我们不断加强对静电除尘器的研究和改造。通过对静电除尘器本体的优化改造，使干法除尘中一些常见的缺点问题得到了较好的解决，从而提高了系统除尘效果，有效保障了转炉炼钢环节的清洁、安全生产，本文对此进行了探讨。
关键词：转炉生产；干法除尘；静电除尘器；优化改造；应用
近年来，随着环保问题的日益严峻和环保检查力度的加大，提倡节能减排，实现清洁生产已成为当前钢铁企业生产管理任务的重中之重。由此各钢铁企业纷纷加大了在除尘环保设备方面的投入，同时也加强了相关的技术改造，有效地提高了环保设备的除尘效果和安全性。干法除尘又称为LT法除尘，是近年来在转炉生产中应用较为广泛的一种除尘技术，其核心组成部分就是静电除尘器。虽然干法除尘较湿法除尘在运行成本和除尘效果方面具有一定的优势，但却存在易泄爆等问题，通过对静电除尘器的优化改造，使得这些问题得到了较好的控制和解决。
1 静电除尘器的组成和基本工作原理
1.1 静电除尘器的基本组成
静电除尘器（EP系统）是转炉干法除尘系统的核心部分，主要负责吸附转炉煤气中的氧化铁等粉尘颗粒，起到净化烟气，降低污染物排放的作用。静电除尘器的结构装置包括钢支柱、壳体、平台、内部走台、外部楼梯、收尘极板、阴极电晕线、润滑系统、刮灰系统、输灰系统、氮封系统以及气流分布板、防爆门、保温箱、筒体、环梁等辅助部件。
1.2 静电除尘器的结构特点
静电除尘器主体结构为圆筒形，进出气口为锥形，外部为环形梁结构，该结构使静电除尘器具备了较好的抗热、抗变形性能，同时还装置了自恢复式泄爆阀，可抵御一般电场爆炸的冲击，从而较好地保障内部设备的安全。扇形刮灰装置轴承的润滑采用的是中央润滑系统，采用氮气密封对存在漏风隐患的部位进行了密封，有效避免了装置内氧气的吸入，降低了装置发生爆炸的可能性。静电除尘器主要有手动和远程联动两种控制方式，各电气设备均可脱机、单独运行，从而为电气设备的操作、调试和检修提供了便利。
1.3 静电除尘器的基本工作原理
静电除尘器的工作利用了静电吸附原理，通过装置内高压电场使烟气发生电离，使气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离，从而达到吸附粉尘，净化气流的作用。静电除尘器的吸附除尘性能受设备构造、粉尘性质和烟气流速等3个因素的影响，如粉尘的比电阻过低或过高都会影响除尘器的除尘效果。
2 静电除尘器的优化改造方案及应用
静电除尘器虽然比传统的湿式除尘有明显的技术优势，但其中还有很多可优化改造的地方。静电除尘器的优化改造应以提高除尘效果，减少泄爆发生，确保设备稳定运行为目的，通过对影响静电除尘器除尘效果和泄爆原因的分析，现提出以下优化改造措施。
2.1 机电多复式双区技术
机电多复式双区电除尘器的设计，前级电场采用常规结构，在末级电场内将其设计成一个标准复式双区结构，同一电场内，收尘区与荷电区供电电源分开，各自采用一套高压电源供电。从电除尘原理上分析，该技术利用了高电压增加场强的办法使得除尘效率得到提高，并且通过分区，使每个供电电源所需支持的收尘面积减小，一般的高频电源即可满足应用。从改造后的实际使用效果来看，与常规结构电场相比在除尘效率、除尘效果和适用性方面有了很大的提高，能够捕集到更为细小的荷电尘粒，适合收集高、中、低比电阻粉尘。
2.2 增加除尘器的收尘面积
增加除尘器的收尘面积是一种较为传统的改造方法，具有技术成熟、可靠性高，对配套设备无特殊要求的优点，以增加增加除尘器的有效宽度、有效高度和增加电场数为改造手段。与增加收尘面积相匹配的高压电源及控制柜可做独立增设，由此对原有系统的改造也比较少，在提高设备除尘效果的同时，设备运行的稳定性几乎不熟影响。
2.3 增加场强
从电除尘原理考虑，增加场强是在本体不做改动的情况下，提高除尘器除尘效果的最有效办法，而大功率三相电源的研发应用，则为这一改造设想提供了技术支持。在运行稳定性方面，三相电源采用可控硅进行整流变控制，比高频电源所采用的IGBT逆变整流运行更加可靠；在能耗方面，三相电源与高频电源的控制部分在功能上可实现节能调节，因而与高频电源相比，其实际功耗较为接近；在除尘效果方面，三相电源的输出电压更接近击穿电压，可有效提高静电除尘器的内部场强，从而使除尘效果明显提高。正是基于以上优点，使得该方法已逐渐在国内外一些工业静电除尘设备的优化改造中得到应用。
2.4 降低入口烟气温度
在电除尘器上游设置热回收装置，降低入口烟气温度，可提高除尘器的性能，该技术被称为低低温电除尘技术，已在日本得到了较广泛的应用，取得了良好的应用效果。低温除尘系统主要由低温电除尘器和低温换热器两部分组成，其基本原理就是通过降低烟气温度，来达到降低粉尘比电阻，提高收尘效率的目的。
2.5 电除尘器泄爆控制的改造
电除尘器泄爆的条件为电场内局部氧气含量大于2%，电场内煤气局部達到爆炸极限，电场内存在电火花。根据对电除尘器泄爆机理的研究，提出两项改造措施：一是系统增设氮气稀释装置，降低烟气中氧气含量和一氧化碳的比例；二是开发转炉氧气自动开吹控制烟气中一氧化碳和氧含量，使之保持在爆炸极限以下。通过改造可有效降低电除尘器泄爆发生率，保障了电除尘器安全运行。
参考文献
[1]王北南，张斌.转炉干法除尘系统泄爆分析及应对措施[J].冶金动力，2012，（3）：48-50.
[2]徐维利，郝伟新.转炉干法除尘系统泄爆分析及应对措施[J].黑龙江冶金，2014，34（1）：43-45.
（作者单位：河钢邯钢邯宝炼钢厂）
关键词：转炉生产；干法除尘；静电除尘器；优化改造；应用
近年来，随着环保问题的日益严峻和环保检查力度的加大，提倡节能减排，实现清洁生产已成为当前钢铁企业生产管理任务的重中之重。由此各钢铁企业纷纷加大了在除尘环保设备方面的投入，同时也加强了相关的技术改造，有效地提高了环保设备的除尘效果和安全性。干法除尘又称为LT法除尘，是近年来在转炉生产中应用较为广泛的一种除尘技术，其核心组成部分就是静电除尘器。虽然干法除尘较湿法除尘在运行成本和除尘效果方面具有一定的优势，但却存在易泄爆等问题，通过对静电除尘器的优化改造，使得这些问题得到了较好的控制和解决。
1 静电除尘器的组成和基本工作原理
1.1 静电除尘器的基本组成
静电除尘器（EP系统）是转炉干法除尘系统的核心部分，主要负责吸附转炉煤气中的氧化铁等粉尘颗粒，起到净化烟气，降低污染物排放的作用。静电除尘器的结构装置包括钢支柱、壳体、平台、内部走台、外部楼梯、收尘极板、阴极电晕线、润滑系统、刮灰系统、输灰系统、氮封系统以及气流分布板、防爆门、保温箱、筒体、环梁等辅助部件。
1.2 静电除尘器的结构特点
静电除尘器主体结构为圆筒形，进出气口为锥形，外部为环形梁结构，该结构使静电除尘器具备了较好的抗热、抗变形性能，同时还装置了自恢复式泄爆阀，可抵御一般电场爆炸的冲击，从而较好地保障内部设备的安全。扇形刮灰装置轴承的润滑采用的是中央润滑系统，采用氮气密封对存在漏风隐患的部位进行了密封，有效避免了装置内氧气的吸入，降低了装置发生爆炸的可能性。静电除尘器主要有手动和远程联动两种控制方式，各电气设备均可脱机、单独运行，从而为电气设备的操作、调试和检修提供了便利。
1.3 静电除尘器的基本工作原理
静电除尘器的工作利用了静电吸附原理，通过装置内高压电场使烟气发生电离，使气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离，从而达到吸附粉尘，净化气流的作用。静电除尘器的吸附除尘性能受设备构造、粉尘性质和烟气流速等3个因素的影响，如粉尘的比电阻过低或过高都会影响除尘器的除尘效果。
2 静电除尘器的优化改造方案及应用
静电除尘器虽然比传统的湿式除尘有明显的技术优势，但其中还有很多可优化改造的地方。静电除尘器的优化改造应以提高除尘效果，减少泄爆发生，确保设备稳定运行为目的，通过对影响静电除尘器除尘效果和泄爆原因的分析，现提出以下优化改造措施。
2.1 机电多复式双区技术
机电多复式双区电除尘器的设计，前级电场采用常规结构，在末级电场内将其设计成一个标准复式双区结构，同一电场内，收尘区与荷电区供电电源分开，各自采用一套高压电源供电。从电除尘原理上分析，该技术利用了高电压增加场强的办法使得除尘效率得到提高，并且通过分区，使每个供电电源所需支持的收尘面积减小，一般的高频电源即可满足应用。从改造后的实际使用效果来看，与常规结构电场相比在除尘效率、除尘效果和适用性方面有了很大的提高，能够捕集到更为细小的荷电尘粒，适合收集高、中、低比电阻粉尘。
2.2 增加除尘器的收尘面积
增加除尘器的收尘面积是一种较为传统的改造方法，具有技术成熟、可靠性高，对配套设备无特殊要求的优点，以增加增加除尘器的有效宽度、有效高度和增加电场数为改造手段。与增加收尘面积相匹配的高压电源及控制柜可做独立增设，由此对原有系统的改造也比较少，在提高设备除尘效果的同时，设备运行的稳定性几乎不熟影响。
2.3 增加场强
从电除尘原理考虑，增加场强是在本体不做改动的情况下，提高除尘器除尘效果的最有效办法，而大功率三相电源的研发应用，则为这一改造设想提供了技术支持。在运行稳定性方面，三相电源采用可控硅进行整流变控制，比高频电源所采用的IGBT逆变整流运行更加可靠；在能耗方面，三相电源与高频电源的控制部分在功能上可实现节能调节，因而与高频电源相比，其实际功耗较为接近；在除尘效果方面，三相电源的输出电压更接近击穿电压，可有效提高静电除尘器的内部场强，从而使除尘效果明显提高。正是基于以上优点，使得该方法已逐渐在国内外一些工业静电除尘设备的优化改造中得到应用。
2.4 降低入口烟气温度
在电除尘器上游设置热回收装置，降低入口烟气温度，可提高除尘器的性能，该技术被称为低低温电除尘技术，已在日本得到了较广泛的应用，取得了良好的应用效果。低温除尘系统主要由低温电除尘器和低温换热器两部分组成，其基本原理就是通过降低烟气温度，来达到降低粉尘比电阻，提高收尘效率的目的。
2.5 电除尘器泄爆控制的改造
电除尘器泄爆的条件为电场内局部氧气含量大于2%，电场内煤气局部達到爆炸极限，电场内存在电火花。根据对电除尘器泄爆机理的研究，提出两项改造措施：一是系统增设氮气稀释装置，降低烟气中氧气含量和一氧化碳的比例；二是开发转炉氧气自动开吹控制烟气中一氧化碳和氧含量，使之保持在爆炸极限以下。通过改造可有效降低电除尘器泄爆发生率，保障了电除尘器安全运行。
参考文献
[1]王北南，张斌.转炉干法除尘系统泄爆分析及应对措施[J].冶金动力，2012，（3）：48-50.
[2]徐维利，郝伟新.转炉干法除尘系统泄爆分析及应对措施[J].黑龙江冶金，2014，34（1）：43-45.
（作者单位：河钢邯钢邯宝炼钢厂）