转炉煤气干法电除尘器阳极板振打加速度测试分析

刘国华 梁 广

(1:重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心有限公司 重庆401122;2:国家钢铁冶炼装备系统集成工程技术研究中心 重庆400013)

1 前言

良好的静电除尘器应当能够从电极上除掉积存的灰尘，这对于维持除尘工艺的最佳电气条件也是必要的，因此，粉尘在振打锤的作用下落入壳体底部并及时排出，是保证电除尘器有效工作的重要条件。振打锤应有适当的振打力，过小不足以使沉淀的粉尘脱落;过大会引起电极系统变形和疲劳破坏，还会造成粉尘的二次扬尘，甚至改变电极间距，破坏正常的除尘过程，一般来说，对振打装置的基本要求是:

(1)能使电极获得足够大的加速度，在整排收尘板及整排放电极框架上的加速度都能得到充分的传递。既能使粘附在电极上的粉尘脱落，又不致使过多的粉尘重新卷入气流。

(2)能够按照粉尘的类型和浓度不同，对各电场的振打强度、振打时间、振打周期等进行适当的调整。

(3)工作可靠简单。

国内现有的转炉煤气电除尘器实际基本上是由国外的图纸转化而来，对于电除尘器阳极板设计选型、振打过程中阳极板振打加速度值的分布规律缺少必要的认识，导致振打装置在改进设计中无法进行优化，进而影响电除尘器除尘效率的提高。

2 粉尘剥落最小加速度的计算及评价标准

仅用加速度的大小来衡量振打效果的优劣是不科学的，对于高比电阻粉尘用大的振打加速度并不合适，过大的振打加速度容易使鎚击系统和电极系统疲劳破坏，因此较好的振打装置在振打加速度方面取决于两个方面，一是极板上最小的振动加速度大于粉尘剥落所需加速度值，二是极板的振动加速度偏差值相对较小。一般来说，对电除尘器阳极板表面振打加速度的评价标准有两个指标:

1)达到最小加速度值。根据现有除尘器投产使用的情况来看，实际生产中加速度值为150g即可满足除尘要求。

2)整组阳极板上振打加速度分布均匀性，以相对均方差σr=σ/ar来衡量，其中σ为标准偏差，ai为试验工况下的测点加速度(9.8m/s2)，ar为整组阳极板的平均加速度。σr≤0.30时，认为整组阳极板振打加速度分布良好;当 σr≤0.40时，认为整组阳极板振打加速度分布均匀。

图1 振打装置示意图

3 试验方案(表1)设计

图1为振打装置示意图。为保证试验客观合理，试验采用工程中常用规格的两种规格的极板，鲁奇ZT24型及奥钢联C220型板作为实验对象，这两款极板均有强度、刚度高，不宜扭曲的特点，ZT24型极板尺寸较大，同样长度的由10块ZT24型板构成的阳极板需要22块C220型板组装完成，两种规格的极板均通过振打杆完成振打力的传递，都可实现两端振打。整个振打试验台搭建如图2所示，阳极板悬挂在由6根H型钢搭成的架子上，通过型钢上的滑槽(图3)，调节振打锤的高度，可以根据振打杆位置(图4)的变化而变化。

表1 振打试验方案

图2 槽型板振打试验台

图3 槽型板结构示意图

图4 振打杆振打位置示意图

为保证试验数据的准确性，阳极板悬挂系统的每块极板上布置6～8个测点，在极板的最下部与最上端(冲击加速度较大处)各布置一个测点，其余几个测点等距离分布。每个测点均采集两个方向上的数据:垂直板面的法向Z、沿极板分布的切向X(即沿振打力方向)。

4 传感器布置及数据采集参数设置

由于振打测试的加速度值较大，配合振打测试点的位置，选用不同量程的振打加速度传感器进行测量，这里选用3组0～500g加速度值的传感器和3组0～1000g加速度值的传感器进行在线测量。

表2 采样参数表

表2为采样参数表。

5 数据分析及后处理

数据采集后，会对两块板采集来的数据进行数据分析，主要进行以下几个方面的数据处理:①振打加速度的平均值。计算每个测点3次触发采集获得的加速度最大值，并在剔除异常数据后进行平均，作为该测点的加速度最大值。②每块阳极板的加速度分布标准偏差。③阳极板加速度值的等值线图。通过绘制等值线图，可以清楚地了解加速度值的分布与极板位置的关系，对于提高极板清灰效率有很好的借鉴意义。

影响清灰效率的主要参数是阳极板法向加速度值，因此，下列各图中列出的数值为法向加速度。

图5 C220阳极板位置与单块板振打加速度均值关系图

图6 C220阳极板位置与单块板振打加速度标准偏差关系图

从图7可以看出，C220极板振打杆处于位置3时，振打加速度均值随位置变化衰减速度最快，振打杆处于位置2时，相对均方差最小。

图7 C220阳极板位置与单块板振打加速度相对均方差关系图

图9 ZT24阳极板位置与单块板振打加速度标准偏差关系图

图10 ZT24阳极板位置与单块板振打加速度相对均方差关系图

ZT24阳极板的振打加速度均值、振打加速度标准偏差、振打加速度相对均方差的规律与C220阳极板规律相似，但绝对值相比较小。

6 结论

对于C220阳极板或ZT24阳极板而言，位置3能获得更高的振打加速度值，而相邻板块振打加速度值也相差较大，部分板块C220阳极板相对均方差值大于0.4，判定为振打加速度分布不均匀。

相对C220阳极板，ZT24阳极板的振打力传递效果更好，振打加速度值分布也更均匀。

粉尘附着力较大，需要较大的振打加速度来清灰，可采用C220阳极板，并采用两端振打的方式进行清灰，效果最佳。

粉尘附着力不大，可采用ZT24阳极板、单面振打、能实现清灰最小加速度值的振打力进行清灰，该方案可降低振打力，提高振打装置的使用寿命。

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