電捕焦油器孔道堵塞成因分析
電捕焦油器作為煤氣凈化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,其核心功能在于利用高壓電場(chǎng)捕集氣體中的焦油霧滴和粉塵焦油器 。其內(nèi)部蜂窩狀或管狀的孔道一旦發(fā)生堵塞,會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)阻力升高、凈化效率下降、能耗增加,甚至引發(fā)安全。堵塞成因復(fù)雜,主要可歸納為以下幾個(gè)方面:
1. 焦油本身的性質(zhì)與沉積:
重質(zhì)焦油凝結(jié): 煤氣中的焦油成分復(fù)雜,含有大量高分子量、高沸點(diǎn)的重質(zhì)組分焦油器 。當(dāng)氣體溫度控制不當(dāng),降至焦油露點(diǎn)以下時(shí),這些重質(zhì)焦油會(huì)在陽極筒(沉淀極)內(nèi)壁和蜂窩孔道中冷凝、黏附,并逐漸積累。
焦油聚合與碳化: 在電捕內(nèi)部,特別是在電場(chǎng)作用下,部分焦油會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng),形成更粘稠的聚合物焦油器 。如果電捕器長時(shí)間在較高溫度下運(yùn)行,或因火花放電產(chǎn)生局部過熱,粘附的焦油還會(huì)被部分碳化,形成堅(jiān)硬的焦炭狀物質(zhì),極難清除。
2. 粉塵與焦油的復(fù)合作用:
機(jī)械摻雜: 煤氣中未被前道工序(如旋風(fēng)除塵器)徹底去除的粉塵和粉煤灰,會(huì)與焦油霧滴結(jié)合,形成粘性極大的“油泥”焦油器 。這種油泥不僅會(huì)堵塞孔道,其含有的塵埃還會(huì)改變沉積物的導(dǎo)電性,影響電場(chǎng)的正常工作。
形成硬垢: 粉塵中的無機(jī)物(如金屬氧化物、灰分)與焦油碳化后的產(chǎn)物結(jié)合,會(huì)在孔道內(nèi)壁形成質(zhì)地堅(jiān)硬的混合垢層,大大增加了清潔難度焦油器 。
3. 操作與工藝條件的影響:
溫度控制失當(dāng): 這是最關(guān)鍵的因素焦油器 。進(jìn)口煤氣溫度過低,遠(yuǎn)低于焦油露點(diǎn),會(huì)導(dǎo)致焦油過早大量冷凝;溫度過高,則會(huì)使焦油粘度降低,不易被捕獲,且可能促進(jìn)聚合和碳化。通常存在一個(gè)最佳運(yùn)行溫度區(qū)間,偏離此區(qū)間都易導(dǎo)致堵塞。
氣流分布不均: 若進(jìn)入電捕焦油器的氣流分布板設(shè)計(jì)不合理或發(fā)生堵塞,會(huì)導(dǎo)致局部氣速過高或過低焦油器 。氣速過低區(qū)域,焦油和粉塵更易沉降;氣速過高區(qū)域,則可能將已沉積的物質(zhì)重新?lián)P起,但在下游又再次堵塞。
煤氣氧含量超標(biāo): 煤氣中氧氣含量過高,在高壓電場(chǎng)和工作溫度下,可能引發(fā)局部氧化反應(yīng),加速焦油聚合和碳化,形成頑固堵塞物焦油器 。
沖洗系統(tǒng)失效: 許多電捕器配有蒸汽或熱氨水沖洗系統(tǒng)焦油器 。若沖洗不及時(shí)、沖洗介質(zhì)選擇不當(dāng)、壓力溫度不足或噴咀堵塞,都會(huì)導(dǎo)致無法有效清理初步沉積物,使其逐漸硬化。
4. 設(shè)備設(shè)計(jì)與維護(hù)因素:
停機(jī)后未徹底清潔: 設(shè)備計(jì)劃停機(jī)或意外停機(jī)時(shí),若未及時(shí)對(duì)內(nèi)部進(jìn)行徹底的蒸汽或化學(xué)清洗,殘留的焦油會(huì)冷卻固化,下次開機(jī)時(shí)成為新的堵塞核心焦油器 。
絕緣子箱溫度低: 絕緣子箱保溫或伴熱不良,導(dǎo)致其內(nèi)部溫度過低,焦油蒸氣在此冷凝,會(huì)污染絕緣子,造成爬電,影響電場(chǎng)穩(wěn)定,間接導(dǎo)致運(yùn)行參數(shù)異常,加劇堵塞焦油器 。
預(yù)防性沖洗與清潔方案設(shè)計(jì)
針對(duì)上述成因,必須建立一套“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的綜合性沖洗與清潔方案,旨在維持電捕器長期穩(wěn)定高效運(yùn)行,避免非計(jì)劃停機(jī)焦油器 。
一、 預(yù)防性措施與沖洗
優(yōu)化工藝參數(shù)監(jiān)控與調(diào)整:
嚴(yán)格控制溫度: 實(shí)時(shí)監(jiān)控電捕器進(jìn)口煤氣溫度,確保其穩(wěn)定在設(shè)計(jì)的最佳范圍(通常根據(jù)煤氣成分和焦油特性確定,例如穩(wěn)定在80-100℃之間某個(gè)特定值)焦油器 。通過前序換熱設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié),避免溫度波動(dòng)過大。
監(jiān)測(cè)氧含量: 安裝氧含量分析儀,確保煤氣中含氧量低于安全閾值(通常0.8%),從源頭上減少聚合和爆炸風(fēng)險(xiǎn)焦油器 。
建立定期沖洗制度:
沖洗介質(zhì)選擇: 首選過熱蒸汽,因其兼具熱源和沖擊力,能有效軟化并沖走粘性焦油焦油器 。對(duì)于特定工藝,也可使用熱氨水或?qū)S没瘜W(xué)清洗劑(需評(píng)估兼容性)。
沖洗頻率與時(shí)機(jī): 根據(jù)運(yùn)行工況(如煤氣潔凈度、負(fù)荷)制定沖洗周期,可在每班交接、每日或設(shè)備阻力有上升趨勢(shì)時(shí)進(jìn)行焦油器 。最佳時(shí)機(jī)是計(jì)劃停機(jī)前或短暫低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)。
沖洗操作要點(diǎn): 沖洗前應(yīng)適當(dāng)降低電場(chǎng)電壓并斷開電源,確保安全焦油器 。沖洗時(shí),應(yīng)輪流開啟分布在各點(diǎn)的沖洗閥,由上部向下部逐層沖洗,確保無死角。沖洗壓力和時(shí)間需足夠,直至排出液由黑變清為止。沖洗后,必須充分排凈積液并烘干絕緣子,方可重新送電投運(yùn)。
確保氣流分布均勻:
定期檢查清理氣流分布板,防止其被油泥堵塞破壞氣流場(chǎng),從而避免局部堵塞焦油器 。
二、 離線清潔方案
當(dāng)沖洗無法有效恢復(fù)性能(如已發(fā)生嚴(yán)重碳化或硬垢堵塞)時(shí),必須進(jìn)行計(jì)劃停機(jī),實(shí)施徹底離線清潔焦油器 。
蒸汽熱烘烤與高壓沖洗:
打開電捕器上下人孔,進(jìn)行自然通風(fēng),并進(jìn)行可燃?xì)怏w檢測(cè),確保安全作業(yè)條件焦油器 。
接入大量蒸汽對(duì)內(nèi)部進(jìn)行長時(shí)間(如12-24小時(shí))的熱烘烤,目的是軟化和熔化所有沉積的焦油和油泥焦油器 。
待沉積物充分軟化后,使用專業(yè)高壓清洗機(jī)(壓力可達(dá)200-500 bar以上),配以扇形噴嘴,對(duì)蜂窩孔道進(jìn)行逐一、徹底的沖洗焦油器 。沖洗順序應(yīng)自上而下。
化學(xué)清洗(浸泡與噴淋):
對(duì)于蒸汽難以軟化的頑固聚合物和碳化層,可采用專用化學(xué)清洗劑焦油器 。將清洗劑泵入電捕器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)浸泡,或使用噴霧裝置對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行噴淋潤濕。
化學(xué)清洗劑通常含有表面活性劑、溶劑和堿性成分,能有效滲透、乳化分解有機(jī)沉積物焦油器 。需嚴(yán)格遵循清洗劑供應(yīng)商提供的濃度、溫度和接觸時(shí)間要求。清洗后必須用大量清水漂洗,直至中性,防止設(shè)備腐蝕。
機(jī)械清理(謹(jǐn)慎使用):
對(duì)于極個(gè)別完全堵死的孔道或硬垢,在確保不損傷陽極筒(蜂窩體)的前提下,可使用木質(zhì)、銅質(zhì)或塑料刮板等非金屬工具進(jìn)行謹(jǐn)慎的機(jī)械疏通焦油器 。嚴(yán)禁使用金屬工具,以免劃傷極板,破壞電場(chǎng)分布。
全面檢查與干燥:
清潔完成后,進(jìn)入內(nèi)部檢查,確認(rèn)所有孔道暢通無阻,內(nèi)部構(gòu)件無損壞焦油器 。
使用熱風(fēng)或蒸汽徹底烘干設(shè)備內(nèi)部,特別是絕緣子部分,必須保證其絕對(duì)干燥、清潔,方可封閉人孔,準(zhǔn)備重新投運(yùn)焦油器 。
三、 管理與維護(hù)制度
建立運(yùn)行與沖洗日志: 詳細(xì)記錄每次運(yùn)行參數(shù)、沖洗操作和離線清洗情況,便于追蹤趨勢(shì),優(yōu)化預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃焦油器 。
定期專業(yè)巡檢: 將電捕器作為關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢,內(nèi)容包括檢查絕緣子箱溫度、氮封、沖洗系統(tǒng)管路是否暢通等焦油器 。
綜上所述,電捕焦油器的防堵與清潔是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要從工藝控制、日常操作、設(shè)備維護(hù)和計(jì)劃檢修等多個(gè)層面協(xié)同進(jìn)行,才能最大程度地保證其長周期穩(wěn)定運(yùn)行焦油器 。
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