碳素厂烟气除油之电捕焦油器2015年

一、项目概况

焦作市XX电极有限公司现有一套年产约2.5万吨左右石墨电极生产线,环式焙烧炉一座设计4料箱38室,需要同步配套烟气净化设备。本次沥青烟气净化拟采用调质降温+电捕焦油器的净化工艺。

二、沥青烟的危害

沥青烟气一般夹杂着一定浓度的烟尘,呈棕褐色或黑色,有强烈的刺激作用。含6个碳原子以上的化合物,对皮肤和呼吸系统有致癌作用。经研究和动物实验证实,从煤焦油、沥青和有机溶剂中提炼出来的3—4苯并芘是强致癌物质。长期调查得出,经常接触煤焦油、沥青和油页岩的工人,皮肤癌、阴囊癌、喉癌和肺癌发病率都相当高。

三、排放标准

由于沥青烟成分复杂,仅在《轻金属工业污染物排放标准》中,对炭素行业焙烧炉排放的烟气规定的排放标准为:新建厂在标准状态下为50mg/m,现有厂为mg/m。标准中的沥青烟是指溶于环己烷或苯吸收液中的总量,测定方法为紫外分光光度法或荧光法。

四、方案比较

电捕焦油器又称电气滤清器或电除尘器。根据不同的使用场合,选用不同结构型式的电捕焦油器,电捕焦油器可分为两种一种为卧式,一种为立式。

4.1卧式

卧式电捕焦油器又称板式电捕焦油器:这是指沉淀极不是管状的,而是呈平板状的,由多块平板在一定距离内组成沉淀极,并与外壳连接接地。电晕极是以镍铬丝或铁丝,由上下框架加以固定,但板式电除焦油器的电晕极一般与管式不同,是采用在电晕极直线段焊接上针尖,利用尖端放电的原理来加强产生的电晕强度。板式除焦油器的结构较管式来得简单,除焦油效率也能达到90%左右,板式电捕焦油器一般运用在大气量的工况条件下。但板式除焦油器的平板要求平整,同时电晕间相互也有干涉。

4.2立式

4.2.1同心圆电捕焦油器

同心圆电捕焦油器它由数个不同直径的钢板圆筒组成,以同一垂直轴为圆心,并以同一间距套在一起而组成沉淀极。由于电晕极之间的同性相斥,会使电场出现空位小空洞,即场强洞穴。

易造成气体在洞穴中短路流失,降低捕集效果,同时,同心圆电捕焦油器的制造精度要求高、安装调试极为严格,在制造、安装和运输中较易使同心度、水平度和垂直度产生变化,均会造成阴阳极之间或其它部件间产生放电现象,难以达到要求的电压,直接影响焦油的捕集效率,还易使电瓷瓶击穿毁坏。因场强的电压变化值为V/mm,所以,阴阳极间即使出现1mm的偏差,其场强电压的变化值可高达V。同心圆电捕焦油器具有流通面积大、气体流速低和耗钢材少等优点。

4.2.2管式电除焦油器

管式电除焦油器沉淀极是有多根同一直径的薄钢板制成的管道组成,同时在截面上是均匀排列的,组合后与外壳连成一片,并与外壳连接接地。每根沉淀极管的中央通过一根电晕极,电晕极由φ2-3毫米的镍铬丝或铁丝制成,电晕极由上、下框架加以固定,并不与沉淀极与外壳的金属件直接连接。

4.2.3蜂窝式电除焦器

蜂窝式与管式的结构相同,是将通道截面由圆形改为正六边形。两个相邻正六边形共用一条边,即靠中间的正六边形的六条边均被包围它的六个正六边形所共用。用2~3mm的钢板制成的蜂窝板即可满足工艺和机械强度的要求。由于蜂窝式电捕焦油器具有结构紧凑合理、没有电场空穴、有效空间利用率高、重量轻、耗钢材少和捕集特性好等优点。随着设备制造工艺水平的提高,蜂窝式电捕焦油器的优点会越来越受到人们的重视,必将逐步取代同心圆式和管式电捕焦油器。

在上述众多的方案中,焦作市XX炭电极有限公司炭素焙烧炉烟气净化设备选用蜂窝式电捕焦油器为最佳。

五、系统工艺过程

含粉尘、沥青油的烟气自焙烧车间地下烟道引出后,首先从调质降温塔上端进入调质降温塔进行调质、降温,然后进入电捕焦油器进行焦油捕集,净化后的洁净气体进入风机,最后进入烟囱排入大气:

捕集下来的粉尘和沥青油分别储存在调质降温塔和电捕焦油器的底部定期进行清理;

操作人员周期性的将这些粉尘泥、沥青油运走;

当净化系统正常运行时,粉尘泥、沥青油清理周期一般为一周。

当系统正常运行3~5天时,操作人员要对电捕焦油器的阳极排管进行清理一次:

清洗需要92~97℃的热水,热水源储存量为不低于20m3的热水池,该热水池中的热水可通入蒸汽加热制取。

当系统出现着火现象时,此时操作人员应不需惊慌,注意以下事项:

①、观察高压电控柜是否切断电源。

②、管道切换阀是否开启。

③、管道阀是否关闭。

④、观察风机是否停止运行。

⑤、观察消防泵运行。

六、设计效果图




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