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济钢化工厂电捕焦油器改造项目案例

一、工程概况:

济钢化工厂一系统电捕焦油器系统已运行了12年,设备设施陈旧,运行效率低,故障率高,目前4台电捕焦油器内部腐蚀严重,经常造成沉淀极积渣严重,经常性接地短路跳闸,瓷瓶损坏频繁,电捕控制档位只能控制到6档,电压最高升到35KV电压,电流最高运行至200mA;目前同行业电捕焦油器电压运行50KV以上电压,电流运行至1500mA以上存在较大差距。

一系统4台电捕由鞍山环保设备有限公司制造,负压操作,为三个绝缘箱,三点式悬挂,瓷瓶为梯形圆柱体锥套瓷瓶,绝缘箱加热方式为蒸汽加热,沉淀极长度为5500mm(材质304),电晕线单股电晕线,沉淀极(列管式)长度5500mm,内部结构已经严重腐蚀,重锤为铁质。

本次改造要求在满足现有工艺要求的前提下对化工厂1-4#电捕实施改造,拆除1#电捕及其附属管道,将2、3、4#电捕改造为FD160-Ⅱ蜂窝式电捕焦油器,以提高捕油效率。

二、改造施工内容

1#电捕及其附属设施的拆除,2、3、4#电捕本体及其附属电气仪表及其控制系统的改造,土建施工,吊装、运输、脚手架等辅助项目,改造区域安全防护,北侧煤气交通管改造,平台栏杆的改造等。

三、电捕本体改造要求

(1)电捕顶部整体更换,将原三点悬挂改为四点悬挂,提高内部吊架的稳定性;

(2)更换绝缘瓷瓶及绝缘箱,绝缘箱本体在保证安全稳定的前提下,按照最大限度消除氮气及加热等能源的消耗为目标进行设计改进。基本实现方法包括:立式防爬电陶瓷绝缘套、迷宫式电离阻隔净化装置、出口罩式阻隔装置、迷宫内冲洗装置。绝缘箱同时保留安装电加热及氮气清扫,以便在电捕开停机、清扫等特殊状态时进行保护及清扫。电捕使用时,开机前通氮气保护,并开电加热,运行稳定后全部关闭或留少量氮气进行保护。绝缘箱设计便于检查及维护,稳定情况下,一个周期后只对瓷瓶及迷宫进行检查和清扫即可恢复使用。绝缘箱本体所有可接触煤气部件均采用304不锈钢材质,如吊杆、阻气罩、迷宫、筒体、入电捕短节等。

(3)更换具备上下左右前后均可调节电晕丝功能的上下吊架,以保证每一根电晕丝处于沉淀极的中心125mm处(每个沉淀极内切圆直径250mm),来保证电晕丝(阴极)和沉淀极(阳极)之间的间距,使得煤气中的焦油杂质达到最大荷电能力,保证除油效率。

(4)更换单股电晕丝直径Φ2.5mm,160根(单台),材质为316L及与之相配套的陶瓷重锤160个。电晕丝直径选择Φ2.5mm(单股结构),材质316L,以提高电场强度,同时在晕丝出蜂窝筒处增设锥形保护套,以提高晕丝耐放电击打能力(保护套壁厚1.5mm,两端进行倒角处理,以过渡配合方式紧贴电晕丝,尺寸为蜂窝筒内长120mm,出蜂窝筒长80mm);电晕丝重锤选用陶瓷式,以提高其抗腐蚀能力。

(5)更换长度5500mm的不锈钢(304)沉淀极(蜂窝式)。要求沉淀极为一次轧制成型,采用气体保护焊以防止飞溅物。更换过程对底部分气板进行保护,并进行检查、清理,必要时进行修复。

(6)电捕内冲洗装置。需设置宝塔式喷头至少7个,中心一个,周圈均布6个,喷头距蜂窝高度需进行计算,保证喷洒能够全覆盖;喷头采用304不锈钢钢材质。

(7)底部加热装置。电捕底部需更换蒸汽加热盘管,盘管材质304不锈钢。

(8)更换电气控制柜,采用与电晕极配套的新型恒流源控制系统。变压器及电控柜置于原有位置。

(9)自控系统。加装电捕控制运行监控系统,完成所有运行数据的采集和分析,全部信号接入主控室,具有远程监控、操作、查询功能。上位机置于指定主控室内。具体要求如下:

1)、为了便于远程集中控制与管理,以及化产工艺系统连锁控制功能的开发要求,同时考虑与现有的控制系统的设计型号统一兼容,本次改造,要求采用当前的化产系统使用的ABB集散控制系统: AC800F DCS控制系统(或兼容性好,性能可靠的同类知名品牌产品),不再设独立控制系统,以实现控制系统的融和,控制系统必须具备良好的可扩展性,具有数字量输入、输出,模拟量(含电流、电阻信号)输入、输出功能,具备控制器及网络通讯冗余功能,以提升系统运行可靠性,具备数据历史趋势查询功能、累积计算、输出打印功能,配置工程师站、操作员站,具备权限设定功能,具备程序在线编译、功能开发、上位组态功能,达到与现有化产操作界面统一、操作便捷、控制可靠的要求,达到岗位合并、简化操作、提高控制精度的目的。

2)、电气控制柜及整流变压器仍放置于现鼓风机电磁站内,设备设计考虑场地及施工需求。

3)、新增DCS控制柜放置于鼓风机DCS控制室内,以减少电磁干扰信号。

4)、整流变压器至电捕电晕极接线柱特种高压电缆根据电捕运行要求重新设计并敷设,电缆敷设路径重新设计,要求独立敷设,不能与各类低压电缆、控制电缆混合敷设。

验收结论:更换不锈负蜂窝管及迷宫式绝缘箱后运行稳定,各项指标均合格。

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