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正文 第十一章 电除尘及输灰系统

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    周一早上,肖枫到班里的时候,老李正在桌前整理一沓图纸。图纸很大,铺满了整张桌子,上面画着密密麻麻的线和符号。

    “师傅,今天学什么?”肖枫放下工具包,凑过去看。

    “电除尘和灰库。”老李抬起头,“脱硫讲完了,但烟气从锅炉出来,进脱硫之前,还要经过一道工序——除尘。锅炉烧煤产生的烟气里,除了二氧化硫,还有大量的粉尘。这些粉尘如果不除掉,进到脱硫塔里,会把浆液搞脏,影响脱硫效率,而且排到大气里就是PM2.5。”

    “电除尘就是用来除掉粉尘的?”

    “对。电除尘是咱们厂烟气处理的第一道关卡。脱硫是第二道。两道关卡过了,烟气才能排到大气里。”

    老李站起来,把那卷图纸夹在腋下。

    “走,去现场。今天把电除尘和灰库讲透。”

    电除尘装置在锅炉房和脱硫塔之间,是一大片灰白色的钢结构。远远看去,像一排巨大的铁箱子并排立着,每个箱子都有十几米高,顶部连着从锅炉来的烟道,底部是几个锥形的灰斗。

    “这就是电除尘器。”老李站在设备前面,仰头看着这个庞然大物。“咱们厂的电除尘器,是四电场静电除尘器。2010年跟脱硫一起上的,当时花了三千万。烟气从锅炉出来,先经过这里,去掉百分之九十九以上的粉尘,再进脱硫塔。”

    “四电场是什么意思?”肖枫问。

    “电场就是除尘的单元。烟气从进口到出口,要经过四个电场,一级一级地除尘。第一个电场除掉大部分粗颗粒粉尘,第二个电场除掉细一些的,第三个、第四个电场除掉更细的。电场越多,除尘效率越高。四电场是中等配置,大型火电厂用的是五电场、六电场。”

    老李在笔记本上画了一个简图,是电除尘器的结构。

    “电除尘的原理,说起来也不复杂——高压静电吸附。你看,电除尘器里面有很多排电极,一排是放电极,接高压直流电,负电;一排是收尘极,接地,正电。放电极和收尘极之间形成高压电场。烟气从电极之间通过的时候,粉尘颗粒被电场电离,带上负电荷,然后被正极的收尘极吸附。吸附在收尘极上的粉尘,用振打装置敲下来,落到下面的灰斗里。灰斗里的灰,送到灰库储存。”

    “高压电是多少伏?”

    “五万到八万伏。直流电。”老李说,“所以电除尘器的安全要求很高——运行时绝对不能打开人孔门,里面的高压电会电死人。检修的时候,必须停电、放电、挂接地线,确认没电了才能进去。”

    肖枫在笔记本上记下来:“电除尘器——四电场静电除尘,电压50-80kV,除尘效率99%以上。”

    老李带着肖枫,开始一个一个地讲电除尘的关键仪表和设备。

    首先,是高压电源控制系统。

    老李带他走进电除尘器旁边的配电室。里面是一排高大的控制柜,每个柜子上都有电压表和电流表,指针在不停地微微摆动。

    “这是高压电源柜,每个电场一台。柜子里面是升压变压器和整流器,把380伏的交流电升到五万到八万伏,再整流成直流电,送到电场里的放电极。”

    老李指着柜子上的仪表。

    “二次电压,就是加到电场上的直流电压,正常是40到60千伏。二次电流,就是流过电场的电流,正常是300到800毫安。这两个参数直接反映电场的运行状态。电压低了,可能是电极脏了,或者绝缘子坏了;电流大了,可能是电场短路了,或者粉尘浓度太高。”

    “这些参数也是DCS监控的吗?”

    “对。每个电场的电压、电流都传到DCS,操作工在中控室就能看到。如果某个电场的电流突然变大,电压掉下来,说明电场可能短路了,要安排检查。”

    第二个关键设备,是振打装置。

    老李带他走到电除尘器的顶部。上面是一排电动机,每个电动机连着一个偏心轮,正在有节奏地“咚咚”敲打着什么。

    “这是振打装置。收尘极上吸附的粉尘,越积越厚,会影响除尘效率。所以要用振打装置定期敲打,把粉尘震下来,落到灰斗里。振打装置是周期性工作的——振打几分钟,停几十分钟。振打的频率和强度可以调节。”

    “振打装置也是DCS控制的吗?”

    “对。DCS里有振打程序,可以设定每个电场的振打周期和振打时间。操作工可以根据粉尘的性质调整——粉尘细了,振打频率要高一些;粉尘粗了,振打力度要大一些。”

    第三个关键仪表,是灰斗料位计。

    老李带他下到电除尘器的底部。下面是几十个灰斗,每个灰斗都是倒锥形的,下面接着一根管道,通向灰库。灰斗上装着一个仪表,上面有个小屏幕。

    “这是灰斗料位计,测量灰斗里的灰位。每个电场下面有四个灰斗,四电场一共十六个灰斗。灰位不能太高,太高了灰会顶到电极上,造成电场短路;也不能太低,太低了输灰系统频繁启停,浪费能源。”

    “料位计是什么原理?”

    “雷达料位计。从上面往下发射雷达波,测量反射回来的时间,计算出料位。灰斗里的灰温度高,有粉尘,用雷达比较可靠。料位高了,DCS会自动启动输灰系统,把灰抽到灰库里。”

    老李打开料位计的接线盒,让肖枫看里面的接线。

    “雷达料位计的维护主要是定期清洁天线。灰斗里的粉尘会附着在天线上,影响测量。每个月用压缩空气吹一次,把天线上的灰吹掉。”

    第四个关键仪表,是输灰系统的压力变送器和流量计。

    老李带他走到灰斗下面的管道旁边。这些管道是输灰管道,用压缩空气把灰斗里的灰输送到灰库。

    “输灰系统叫气力输灰,就是用压缩空气把灰吹走。每个灰斗下面有一个进料阀,一个出料阀。DCS控制这些阀门,轮流把每个灰斗的灰排出去。输灰管道上有压力变送器,测量输送压力。正常是0.2到0.4兆帕。压力低了,说明灰斗没灰了,或者压缩空气压力不够;压力高了,说明管道堵了,要马上处理。”

    讲完电除尘,老李带着肖枫去了灰库。

    灰库在电除尘器的后面,是三个巨大的圆筒形混凝土结构,每个都有二十多米高,直径十几米。远远看去,像三个巨大的水泥筒仓。

    “这是灰库,储存电除尘器收集下来的粉尘。咱们厂有三个灰库——一个粗灰库,一个细灰库,一个备用灰库。每个库的容量是500吨。灰满了,就用车拉走,卖给水泥厂、砖厂做原料。”

    “灰还能卖钱?”肖枫有些意外。

    “能。粉煤灰是水泥的添加剂,可以改善水泥的和易性;也可以做加气混凝土砌块、粉煤灰砖。咱们厂的灰,大部分卖给水泥厂,一吨几十块钱。虽然不多,但总比当垃圾扔掉强。”

    老李走到灰库下面,指着底部的几个设备。

    “灰库的仪表,比电除尘简单,但也很重要。关键参数有三个——库位、温度、压力。”

    库位,是灰库最重要的参数。

    老李指着灰库顶部的一个仪表。

    “那是雷达料位计,跟灰斗上的一样,测量灰库的料位。正常库位控制在5到15米之间。库位太低了,拉灰的车来了没灰装;库位太高了,灰可能冒顶——从顶部喷出来,整个厂区都是灰,环保局马上来查。”

    “灰库有没有溢流保护?”

    “有。灰库顶部有个布袋除尘器,灰库里的空气从这里排出去,灰被布袋挡住。如果库位太高,灰会进到布袋除尘器里,堵塞布袋。所以DCS里设了高高报警——库位超过18米报警,超过20米就要紧急拉灰。”

    第二个关键参数,是灰库的温度。

    老李指着灰库侧面的一排温度传感器。

    “灰库里的灰是热的,从锅炉出来的烟气经过电除尘,灰的温度还有150度左右。灰在库里储存的时候,如果温度太高,或者储存时间太长,可能自燃。所以灰库装了温度传感器,监测灰的温度。正常是100到150度。超过180度报警,要检查是不是有火源。”

    “灰还能自燃?”肖枫有些吃惊。

    “能。粉煤灰里含有未燃尽的碳,温度高了会缓慢氧化,热量积聚可能自燃。所以灰库的灰不能存放太久,一般三天之内要拉走。”

    第三个关键参数,是灰库的压力。

    老李指着灰库顶部的一个仪表。

    “灰库是密闭的,输灰系统用压缩空气把灰吹进库里,库里的压力会升高。如果压力太高,可能把灰库的顶盖掀开,或者从人孔门喷灰。所以灰库装了压力变送器,监测库内压力。正常是正负0.5千帕。压力高了,顶部布袋除尘器的排风机要启动,把压力卸掉。”

    老李又带他看了灰库底部的卸灰系统。

    灰库下面有卸灰口,下面停着一辆灰色的罐车。罐车司机正在接一根软管,把软管接到卸灰口上。

    “这是散装灰车,专门拉灰的。卸灰的时候,先把软管接好,然后打开卸灰阀,灰从库底流到车里。卸灰阀是气动蝶阀,DCS控制。操作工在中控室点一下按钮,阀门就开了。灰装满了,库底的料位开关会动作,自动关闭阀门。”

    老李走到灰库的控制柜前面,打开柜门,里面是几个接线端子和气动阀门。

    “卸灰系统也有仪表——卸灰阀的阀位反馈、料位开关、布袋除尘器的压差。这些仪表出了问题,卸灰就可能出故障。”

    讲完这些,老李在灰库旁边的台阶上坐下来。

    “肖枫,你知道电除尘和灰库的技术,在国内发展到什么程度了吗?”

    肖枫摇了摇头。

    老李从文件夹里抽出一张纸。

    “电除尘技术,中国是世界领先的。世界上最大的电除尘器制造商在中国——福建龙净环保。龙净的电除尘器,占了国内百分之三十以上的市场,还出口到欧美、东南亚、非洲。他们的技术从引进消化到自主创新,用了二十年时间,现在已经是全球老大。”

    “除了龙净,还有浙江菲达、甘肃科林、江苏新中。这几家加起来,占了国内电除尘市场的大半壁江山。咱们厂的电除尘器就是龙净的,2010年上的,当时在国内算先进水平。现在龙净的产品已经升级了好几代,效率更高、能耗更低。”

    “电除尘技术分几种?”肖枫问。

    老李在纸上画了几条线。

    “电除尘主要有两种——静电除尘和布袋除尘。咱们用的是静电除尘,靠高压静电吸附粉尘。优点是阻力小、能耗低、维护量小;缺点是对细颗粒物的捕集效率不够高,而且对粉尘的比电阻有要求——比电阻太高了不容易吸附,太低了容易二次飞扬。”

    “第二种是布袋除尘,用滤袋过滤粉尘。优点是效率高,能捕集超细颗粒物,对粉尘的比电阻没要求;缺点是阻力大、能耗高、滤袋需要定期更换。大型火电厂现在很多用布袋除尘,因为环保要求越来越严,布袋除尘的效率能做到99.9%以上。”

    “还有一种叫电袋复合除尘——前面是静电除尘,后面是布袋除尘,两者结合。效率最高,但投资也最大。咱们厂没有这种,但一些新建的大型电厂在用。”

    “灰库的技术相对简单,但也有进步。以前的灰库是湿排灰——灰加水变成泥浆,排到灰场。污染大、占地大。现在都是干排灰——灰直接储存,密封运输,卖给水泥厂综合利用。环保、节能、还能创收。”

    老李站起来,拍了拍裤子上的灰。

    “电除尘和灰库的技术,说完了。现在说回咱们厂的设备。下周开始,我带你做具体的维护——检查高压电源、调整振打装置、清理料位计天线、检查输灰管道。每个都要亲手做一遍。”

    接下来几天,老李带着肖枫,把电除尘和灰库的仪表一个一个过了一遍。

    讲高压电源的时候,老李带他看配电室里的控制柜。

    “巡检的时候,要看每个电场的二次电压和二次电流。正常范围是多少?”

    “二次电压40到60千伏,二次电流300到800毫安。”

    “对。如果某个电场的电流突然变大,电压掉下来,是什么原因?”

    “可能是电场短路了,或者是电极积灰太厚。”

    “怎么处理?”

    “先汇报,然后安排停机检查。不能带电处理,高压电会电死人。”

    老李点点头,带他去看绝缘子室。绝缘子室在电除尘器的顶部,是一个个陶瓷绝缘子,把高压电引入电场。

    “绝缘子要保持清洁干燥。如果表面有灰尘,可能会爬电——高压电沿着灰尘表面放电,电场电压就上不去了。所以绝缘子室有电加热器,保持干燥。巡检的时候要检查加热器是否正常工作。”

    讲振打装置的时候,老李带他看振打电机的运行状态。

    “振打电机的声音要均匀,不能有异响。如果某个电场的振打电机不转了,或者声音不对,要马上检查。振打装置坏了,收尘极上的灰除不掉,电场会堵灰,除尘效率下降。”

    老李让肖枫摸了一下振打电机的温度——温热的,正常。

    讲灰斗料位计的时候,老李带他爬到灰斗顶部。

    “雷达料位计的天线要定期清洁。你看,这个天线上面有一层灰,时间长了会影响测量。每个月用压缩空气吹一次。”

    老李拿出一把气枪,接上压缩空气管,对着天线吹了几下。灰被吹散了,露出金属本色。

    “好了。你以后每个月做一次。”

    讲输灰系统的时候,老李带他看输灰管道的压力变送器。

    “输灰压力正常是0.2到0.4兆帕。如果压力突然升高,说明管道堵了。堵了怎么办?先停掉这个灰斗的进料阀,然后打开吹扫阀,用压缩空气把管道吹通。如果吹不通,就要拆管道清理。”

    老李指着管道上的一个法兰。

    “这个法兰是专门用来清理堵灰的。拆开法兰,用钢筋捅,把堵住的灰捅开。这活又脏又累,但必须干。”

    讲灰库的时候,老李带他爬上了灰库的顶部。

    灰库顶部是一个平台,上面有布袋除尘器、排风机、雷达料位计、压力变送器。平台的栏杆外面,就是二十多米的高空。

    “灰库巡检的时候,要检查布袋除尘器的压差。压差高了,说明布袋堵了,要用压缩空气反吹。还要检查排风机是否正常运转。如果排风机坏了,灰库里的压力卸不掉,可能从卸灰口喷灰。”

    老李指着布袋除尘器上的一个仪表。

    “这是压差变送器,测量布袋前后的压差。正常是800到1500帕。超过2000帕,就要反吹;超过2500帕,报警。”

    周五下午,老李在电除尘器旁边考他。

    “电除尘器的原理是什么?”

    “高压静电吸附。放电极接高压直流电,收尘极接地,粉尘在电场中带电,被收尘极吸附,振打装置把灰震下来,落到灰斗里。”

    “咱们厂的电除尘器是什么类型?几个电场?除尘效率多少?”

    “四电场静电除尘器,福建龙净的。除尘效率99%以上。”

    “电除尘的关键参数有哪些?”

    “二次电压、二次电流、振打装置状态、灰斗料位、输灰压力。”

    “二次电压和二次电流的正常范围是多少?”

    “40到60千伏,300到800毫安。”

    “灰斗料位用什么测?多长时间清洁一次?”

    “雷达料位计。每月用压缩空气清洁天线一次。”

    “灰库有几个?每个容量多少?”

    “三个——粗灰库、细灰库、备用灰库。每个500吨。”

    “灰库的关键参数有哪些?”

    “库位、温度、压力。库位5到15米,温度100到150度,压力正负0.5千帕。”

    “国内电除尘技术的主要厂家有哪些?”

    “福建龙净、浙江菲达、甘肃科林、江苏新中。龙净是全球最大的电除尘器制造商。”

    老李点了点头。

    “还行。锅炉、汽轮机、给水泵、脱硫、电除尘、灰库,这六个系统,你基本上都学了。下周开始,我带你把这些仪表从头到尾做一遍综合巡检。你要把每个仪表的正常范围、报警值、联锁值、维护周期,全部记在脑子里。”

    下午四点,早班结束。肖枫换了工服,走出厂区。夕阳挂在西边,把天边染成了橘红色。电除尘器的钢架在夕阳下闪着银灰色的光,灰库的圆筒形身影在地面上拖出长长的影子。

    他回到宿舍,洗了个澡,躺在床上。把老李给他的六本笔记本拿出来——锅炉、汽轮机、给水泵、脱硫、电除尘、灰库,并排放在枕头上。

    他翻开电除尘那本,看着自己新写的那些笔记——高压电源、振打装置、灰斗料位、输灰系统。又翻开灰库那本——库位、温度、压力、卸灰系统。

    他想起老李说的那句话:“电除尘是烟气处理的第一道关卡。没有它,脱硫塔里全是灰,脱硫效率上不去,环保数据下不来。”

    他又想起老李讲的那些国产技术——龙净环保的电除尘器,世界第一;菲达环保的布袋除尘器,国内领先。中国从引进技术到自主创新,用了二十年时间,把电除尘做成了全球老大。现在,中国的电除尘技术不但满足国内需求,还出口到欧美、日本、东南亚。

    他闭上眼睛,在脑子里把整个烟气处理系统的流程串了一遍:锅炉烧煤,产生烟气;烟气进入电除尘器,去掉99%以上的粉尘;粉尘落到灰斗里,被输灰系统送到灰库储存;净化后的烟气进入脱硫塔,用石灰石浆液洗涤,去掉二氧化硫;最后,干净的烟气从烟囱排到大气。

    电除尘是肺,脱硫是肾,灰库是垃圾桶。三个系统串在一起,把黑色的烟变成白色的蒸汽,把有毒的二氧化硫变成石膏,把粉尘变成水泥原料。

    他想着那些循环,慢慢睡着了。

    窗外那个嗡嗡的声音还在响。

    那是汽轮机的声音,每分钟三千转,永不停歇。

    而在它的旁边,电除尘器的高压电源也在嗡嗡地响着,五万伏的直流电,把烟气里的粉尘一个一个吸下来,永不停歇。
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