根據《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB4915-2013）要求，現有企業(yè)自2015年7月1日起窯頭窯尾的粉塵排放濃度限值為30mg/m³，早期設計電收塵器已不能滿足新標準要求。海螺集團圍繞電收塵器運行特點，對電收塵器的電改電、電改袋、電袋復合等技改方案進行調研論證，組織分析研討，將三相電源改造作為電收塵器重點技改方案之一?，F將海螺集團窯頭電收塵器升級改造技術路線及實施效果介紹如下：

電收塵器結構圖

  一、電收塵器性能影響因素

  電收塵器的性能除了與結構有關外，在很大程度上受煙塵性能和操作條件的影響，下面就粉塵特性、內部結構性能、電氣控制系統(tǒng)等方面進行淺顯的論述：

  1.比電阻:當電收塵電阻在104Ω·cm以下時，帶電粉塵在到達極板的瞬間就被中和，甚至帶上正電荷，很容易脫離極板而重新進入氣流中，從而大大降低電收塵器效率；當比電阻在1011Ω·cm以上，粉塵吸附到極板時，其所帶電荷很難中和，逐漸在極板上形成 “反電暈”。

  如下圖所示，粉塵的比電阻值在104~1011Ω·cm范圍內時，收塵效率高，不易出現反電暈現象，屬于電收塵器運行最理想的比電阻區(qū)域。

粉塵比電阻與收塵效率關系

  2.粉塵濃度:為了防止電暈封閉現象的產生，應當限制進入電收塵器煙氣的含塵濃度，水泥廠一般要求進入電收塵器氣體的含塵濃度不超過60g/m³。當煙氣的含量高于規(guī)定值時，電暈電流亦將減小到零，產生電暈封閉，此時氣體凈化效果顯著惡化。

  3.氣體速度：電場風速大，致使含塵氣體在電場停留時間短，部分粉塵還未到達極板，就被氣流帶出電收塵器；已經收集到極板的粉塵在振落時被高速氣流重新帶入氣流。因此，氣體速度大，易造成二次揚塵,導致收塵效率下降。

  4.極間距：極板排是一正一反安裝，極線對應極板凹槽，相鄰兩個極板采用0.4~0.45m的極間距可獲得最佳的效果。窯頭極絲極板因安裝不規(guī)范、高溫、振打等原因導致兩極間距局部變小，影響電場電壓的升高，嚴重時整個電場都升不上電壓，電除塵器收塵效果惡化。

  5.漏風：電收塵器漏風，降低收塵器內氣體的溫度，有可能產生結露，尤其是在氣溫低的冬季；漏風還使已沉降的粉塵再次被卷入氣流中，造成嚴重的二次揚塵，導致收塵效率降低。所以電收塵器在設計和安裝使用時要保證良好密閉性，各聯接處均應采取連續(xù)焊接，以減少漏風的影響。

  6.供電電源：供電電源對電收塵器的驅進速度和二次電流電壓起主導作用，根據電收塵效率多依奇-安德森公式，驅進速度、二次電流、二次電壓與收塵效率成正比關系。前期水泥窯頭電收塵器配套的電源大部分為普通工頻可控硅電源，獲得驅進速度、二次電流、電壓偏低。

  二、窯頭電收塵器不能滿足新排放要求的原因分析：

  1.早期窯頭配套電收塵器為單相電源及控制系統(tǒng)，余熱發(fā)電投入使用后，粉塵的比電阻屬于高比電阻性質，導致電收塵器驅進速度、可控硅電源效能較低,二次電流電壓偏低。

  2.原設計電收塵器大部分為三電場，規(guī)格偏小。

  3.電收塵器使用時間普遍較長，存在極絲斷裂、極絲框架松動、極板變形、系統(tǒng)漏風、振打傳動失效等問題，需要進行大修。

  4.工藝管道布置不合理造成電收塵器的進風不均，導致收塵效果不佳。

  以上四點是造成目前電收塵器不能滿足新排放標準的原因，其中第一、二點是主要原因。

  三、窯頭電收塵器技改技術路線探討：

  2014年以來，海螺集團根據新標準要求，圍繞水泥窯電收塵器應用特點，與上海柯城、惠州南大、中材環(huán)保等環(huán)?？蒲袉挝谎杏懻撟C電收塵器技改方案，解決目前電收塵器不能滿足新的排放標準的問題，主要技改方案為更換高效電源、增加電場、電改袋。

  四、窯頭電收塵器技改技術路線的確定：

  海螺集團安排相關專業(yè)部室對電改電、電改袋、電袋復合等幾種電收塵器技改方案進行摸底和對國內水泥企業(yè)的電收塵器技改項目進行實地調研。經調研分析：大部分公司窯頭部位預留空間較小，增加電場的方案不適合全面推廣；因余熱發(fā)電甩爐時窯頭入收塵器的煙溫較高，且大型袋收塵器在使用過程中存在不少缺點；增加電場、電改袋施工工期較長、投資較高。海螺集團綜合考慮以上因素，決定將原有單相供電系統(tǒng)改造為三相供電系統(tǒng)作為海螺集團窯頭電收塵器升級改造重要路線。升級改造主要內容如下：

  1.子公司內部組織對電收塵器的極板、極絲、振打、漏風等問題進行維修處理，確?；謴碗娛諌m器正常運行狀態(tài)。

  2.將電收塵器頂部單相的整流更換為三相變壓器，加大額定輸出容量，將原先的單相72KV/1000mA提升為三相80KV/1200mA。

  3.將高壓電控柜換為三相高壓電控系統(tǒng)控制柜。

  4.從電控柜到三相變壓器之間直接使用原有電纜和備用電纜即可，由于三相輸入電流較小，不用另行更換動力電纜，如果原設備沒有備用電纜，只需增加一根電纜即可。

  5.二次側信號線重新放線，使用雙絞屏蔽電纜。

  6.保留原有低壓振打加熱柜。

  五、窯頭電收塵器技改技術路線的特點：

  新型三相系統(tǒng)主回路是由三相可控硅構成的三相移相調壓電路，高壓硅整流變壓器也是三相輸入、三相輸出、三相整流成一路直流高壓接入電收塵器，與傳統(tǒng)單相系統(tǒng)相比，三相電源能向電場輸出接近純直流波（波紋系數<1.05）的二次電壓，平均電壓幾乎等于峰值電壓，與傳統(tǒng)單相電源相比二次平均電壓提高25~30%，從而有效地提高粉塵的荷電能力，可使電場粉塵排放濃度減少50%左右。

  六、窯頭電收塵器技改技術路線的效果評估：

  自2014年7月宣城海螺窯尾電收塵器三相電源系統(tǒng)改造示范項目成功之后，海螺集團將三相電源系統(tǒng)改造技術推廣應用到窯頭電收塵器，目前海螺集團已完成57臺窯頭電收塵器的三相電源系統(tǒng)升級改造，經地方環(huán)境監(jiān)測站對技改項目的粉塵排放濃度進行監(jiān)測，平均排放濃度為18mg/m³。

  七、電收塵器升壓改造后的管理要求：

  為確保電收塵器長期穩(wěn)定運行，海螺集團印發(fā)了《關于加強電收塵器操作維護及檢修管理的通知》、《電收塵器操作維護及檢修管理指導書》，指導熟料基地公司在完成技改的同時，做好以下電收塵器日常管理工作：

  1.加強電收塵器的密閉堵漏，防止電場煙氣中的水份結露，腐蝕殼體和極板。

  2.做好設備點檢記錄，及時發(fā)現問題及時處理，防止設備帶故障運行造成故障范圍擴大。

  3.每周不少于兩次檢查振打及卸灰傳動機構的運轉情況，各電場高壓硅整流變壓器高低壓側電流、電壓值。

  4.利用停窯對電場內部進行仔細檢查，及時更換斷裂的陰極芒刺，清理兩極上的粉塵，檢查極距偏差是否在規(guī)定范圍內，振打錘是否移位或松脫等。

  5.定期對硅整流變壓器進行維護，特別是對其油位、油質、絕緣電阻以及高低壓繞組對地絕緣電阻的檢測，確保其指標在規(guī)定范圍內。

  6.崗位操作人員要經常觀察儀表顯示的輸出電壓、電流，如發(fā)現明顯高于或低于標準應查找原因進行處理，中控操作員要按時認真填寫電收塵器運行記錄。

  7.不定期組織專業(yè)技術人員對電收塵器運行進行分析，優(yōu)化控制參數以達到最佳運行效果，每半年應結合設備現狀和運行記錄對電收塵器進行一次全面技術分析，并形成書面材料報專業(yè)管理部門，以利于進一步提高電收塵器的管理水平和收塵效率。