電捕焦油器

電捕焦油器(electric detarring precipitator)是指利用高壓直流電場的作用分離焦油霧滴和煤氣的焦爐煤氣初冷設備。電捕焦油器可設於焦爐煤氣鼓風機之前或後。電捕焦油器與機械除焦油器相比，具有捕焦油效率高、阻力損失小、氣體處理量大等特點。不僅可保證後續工序對氣體質量的要求，提高產品回收率，而且可明顯改善操作環境。

基本介紹

• 中文名：電捕焦油器
• 外文名：(electric detarring  precipitator)
• 特點：捕焦油效率高、阻力損失小
• 作用：明顯改善操作環境
• 採用結構：同心圓式、管式和蜂窩式

簡介

電捕焦油器採用結構形式有同心圓式、管式和蜂窩式等三種。無論哪種結構，其工作原理，即在金屬導線與金屬管壁〔或極板〕間施加高壓直流電，以維持足以使氣體產生電離的電場，使陰陽極之間形成電暈區。

理論依據

按電場理論， 正離子吸附於帶負電的電暈極，負離子吸附於帶正電的沉澱極；所有被電離的正負離子均充滿電暈極與沉澱極之間的整個空間。當含焦油霧滴等雜質的煤氣通過該電場時，吸附了負離子和電子的雜質在電場庫倫力的作用下，移動到沉澱極後釋放出所帶電荷，並吸附於沉澱極上，從而達到淨化氣體的目的，通常稱為荷電現象。當吸附於沉澱極上的雜質量增加到大於其附著力時，會自動向下流趟，從電捕焦油器底部排出，淨氣體則從電捕焦油器上部離開並進入下道工序。

工作機理

氣體的放電過程 ： 在通常情況下氣體是不導電的，但在高壓電場的作用下氣體內部的電子便會獲得足夠的能量成為自由電子而導電，被稱為自發性電離現象。氣體的自發性電離是建立在非均勻性電場中。在均勻性電場中，隨著電壓的增加，只要其間任何一點發生電離，兩極間將立即充滿帶電離子，整個空間的氣體被擊穿。此時電流急劇增加而形成火花放電。而在非均勻性電場中，電場強度則隨兩極間的距離增大而迅速下降。

工業中的選擇 ：

根據供電極性的不同，電暈有陰電暈和陽電暈之分。在工業生產中，大多採用陰電暈，因為在相同的條件下，陰電暈可以獲得比陽電暈高的電流，而且其閃絡電壓也遠比陽電暈放電要高。

影響電捕性能的主要因素：

由於影響電捕焦油器操作性能的因素很多，選型時請告知粉塵與霧滴的密度、粘度、比電阻、氣體溫度、壓力、濕度、流速與雜濃度等。

結構分析

三種結構的電捕焦油器均由殼體、沉澱極、電暈極、上下吊架、氣體再分布板、蒸汽吹洗管、絕緣箱和饋電箱等部件組成，其主要區別是沉澱極的形式、電暈極的排布方式、絕緣箱和饋電箱

三種電捕焦油器的結構比較

（1）同心圓電捕焦油器。它由數個不同直徑的鋼板圓筒組成，以同一垂直軸為圓心，並以同一間距套在一起而組成沉澱極。由於電暈極之間的同性相斥．會使電場出現空位小空洞，即場強洞穴。易造成氣體在洞穴中短路流失，降低捕集效果，同時，同心圓電捕焦油器的製造精度要求高、安裝調試極為嚴格，在製造、安裝和運輸中較易使同心度、水平度和垂直度產生變化，均會造成陰陽極之間或其它部件間產生放電現象，難以達到要求的電壓，直接影響焦油的捕集效率，還易使電瓷瓶擊穿毀壞。因場強的電壓變化值為400V/mm，所以，陰陽極間即使出現1mm的偏差，其場強電壓的變化值可高達400V。同心圓電捕焦油器具有流通面積大、氣體流速低和耗鋼材少等優點。

（2）管式電捕焦油器。由於鋼管與電暈線單獨組成電場，其場強電壓取 決於鋼管的半徑，其值為400R。由於管式電捕焦油器在每個管截面內形成等極間距電場，而管與管之間則是空位，由管板盲區堵住這些空穴，這就降低了圓筒內有效空間的利用率，減少了淨化通道的截面積。這種型式的電捕焦油器的鋼材耗量較大，但由於具有製造容易、等極間距電場、材料易得和安裝調試比較方便等優點.廣泛套用於大中型氣體淨化廠。

(3)蜂窩式電捕焦油器。蜂窩式與管式的結構相同，是將通道截面由圓形改為正六邊形。兩個相鄰正六邊形共用一條邊，即靠中間的正六邊形的六條邊均被包圍它的六個正六邊形所共用。用2～3mm的鋼板製成的蜂窩板即可滿足工藝和機械強度的要求。由於蜂窩式電捕焦油器具有結構緊湊合理、沒有電場空穴、有效空間利用率高、重量輕、耗鋼材少和捕集特性好等優點,但存在製造難度大．在運輸安裝過程中易產生誤差等缺點。隨著設備製造工藝水平的提高，蜂窩式電捕焦油器的優點會越來越受到人們的重視，必將逐步取代同心圓式和管式電捕焦油器。

結構類型

電捕焦油器是煤氣淨化的主要設備,它的作用是將經過洗滌、冷卻後的煤氣除去焦油、粉塵後送至下道工序。

結構簡述

電捕焦油器由電捕焦油器主體和供給高壓直流電的整流設備組成。電捕焦油器均由筒體、沉澱極、電暈極和電氣絕緣箱四大部分組成。

筒體

筒體是圓筒形的(內徑根據煤氣流量決定)，並帶有封頭，筒體上部設有出氣管，下部設有進氣管，並設有兩個人孔和一個防爆閥。

沉澱極管束

沉澱極管束是由管束組成，並與筒體上、下部相通。

電暈電極

電暈電極裝置通過吊桿懸吊在頂部的絕緣箱內，它由上部吊桿及拉桿、上下框架、電暈電極導線、重錘組成。

電器絕緣箱

絕緣箱設在筒體頂部，它是懸吊電暈電極裝置的圓形箱體。內部設有懸吊支架、高壓瓷瓶、加熱夾套組成。

電捕焦油器技術參數

名稱	C-9	C12	C-21	C-25	C-37	C-49	C-61	C-72	C-76	C-97	C-140
適用煤種	煙煤、無煙煤、焦炭
外徑（mm)	1280	1620	1820	2020	2420	2820	2860	3120	3300	3820	4200
筒體高度（mm)	6800	7400	8940	9000	9000	9000	9000	9000	9000	9000	9000
電暈極數（根）	9	12	21	25	37	49	61	72	76	97	140
沉澱極數（根）	9	12	21	25	37	49	61	72	76	97	140
沉澱極內徑（mm)	250	250	250	250	250	250	250	250	250	250	250
有效截面積（m²)	0.48	0.6	1.03	1.2	1.8	2.1	2.99	3.53	3.73	4.76	6.89
處理能力(nm/h)	1050-1750	1375-2290	2100-3800	3000-5000	4300-7050	5100-9040	6440-12700	7600-15000	8020-15830	10200-17200	14800-24700
工作溫度℃	80-110
工作電壓（kV)	45-60

維修規範

一、維修電捕時，必須關閉高壓電源，拉下電閘，懸掛警示牌。使用接地棒，將高壓電源的輸出端進行放電；放電後，將接地棒連線在高壓電源變壓器的輸出端上，形成接地短路保護。
二、電捕運行三個月，應停車用蒸汽清掃一次，並對絕緣箱、饋電箱中的絕緣瓷瓶及穿牆套管擦洗一次，清洗時用紗布浸苯或酒精刷洗並乾燥。
三、進入電捕內檢查維修時，除按第一條操作外，同時要進行蒸汽吹掃置換，封堵盲板，步驟如下：
1、停電、接地、懸掛警示牌同第一條。
2、關閉電捕的入口、出口閥門。
3、先打開放散管的閥門，後打開上吹掃蒸汽閥門，待放散管排出蒸汽後，打開下吹掃蒸汽閥門，吹掃15分鐘後，先關下吹掃，後關上吹掃閥門。
4、待電捕的筒體冷卻，涼下來後，在電捕的入口、出口閥門與電捕本體連線處插入鐵制盲板。
5、盲板安裝好後，進行二次蒸汽吹掃，吹掃時間30分鐘（操作順序同上第3條）。
6、關閉蒸汽吹掃，電捕的筒體冷卻，涼下來後打開電捕的上下人孔蓋。
注意：
（1）進行此項操作要注意閥門漏氣和放散管的蒸汽冷卻水，防止燙傷。
（2）開蒸汽閥門在電捕的本體溫度比較低的時候，應該在開始開小一點，使本體的溫度均勻提溫，防止急冷急熱，引起筒體的焊縫變形開裂。
7、在上下人孔蓋打開24小時後進行爆破試驗。用爆破取樣器在電捕的上人孔處電捕內取樣，進行取樣試驗，試驗合格後，方可進入電捕內部檢查維修。
四、進入電捕內的檢查項目：
1、罩瓷瓶內部結焦情況，即時清理保持清潔。
2、電暈極線和沉澱極管的焦油附著情況，如果電暈線上的焦油過多會使電捕的除焦效率下降，應及時處理或更換電暈線。
3、檢查沉澱極管的表面有無凸出或易引起擊穿放電的地方，並即時處理。
4、檢查下部的氣流分布板是否被焦油堵塞，並用蒸汽清除乾淨。
5、檢查電暈線有無斷絲，重錘有無脫落，並及時處理。
6、電暈極線是否位於沉澱管的中心位置，電暈極線偏心、彎曲變形要即時予以處理。
五、電捕的檢查和維修工作進行完畢後，要進行空場試驗。

空場試驗：高壓電壓的操作同運行時一樣，逐步緩慢升壓，如果電捕內閃絡放電，應檢查放電點，停電予以處理，處理後繼續試驗，直到將電壓升至40-55KV（無閃絡放電現象）。

六、維修人員在進入電捕內檢查維修時，要保證有良好的通風設施，必要時要配戴防毒面具或氧氣面罩；並且要有專職的安全監護人員，進行安全監督工作。

七、電捕在運行期間和檢修期間，要做好消防工作，做到消防設施配備到位，完好無損，預防突發事故的發生。

捕集機理

1、更換熔絲時，應使熔斷電流與該迴路的電流相匹配；
2、斷開電源，檢查控制櫃的機架是否有可靠的接地，並使接地電阻不大於4Ω；
3、控制柜上有不同性質的電壓（直流110V;交流單相220V;三相交流），在維修保養時必須分清電路，防止發生短路事故；
4、控制柜上的全部電器開關，應動作靈活可靠，無顯著噪聲，連線線結頭和接線柱應無鬆動現象，動觸頭連線線結頭處鋼絲應無斷裂現象；
5、用軟刷或吹風清楚屏板外掛程式和全部電磁開關零件的積塵，並檢查控制櫃內電器開關觸頭的狀態，接觸情況，線圈外表的絕緣以及機械部件的動作是否可靠。

管式電捕焦油器

焦化廠常用管式電捕焦油器。其負極為圓形導線，稱為電暈極；正極為圓管，稱為沉澱極(接地)。到達沉澱極和電暈極的焦油霧滴，借重力作用往下流動，匯集後排出器外。當從下部進入的煤氣通過正負電極組成的高壓直流電場時，焦油霧滴荷電，移向沉澱極，並下行至器底排出，煤氣從上部排出。

效果

捕焦油效率達99%，出口煤氣中焦油霧含量可降至50mg/m3以下。生產運行時，與煤氣接觸的絕緣子的周圍空間溫度應保持穩定，要定期地擦拭絕緣子。清除其表面上的髒物。若在上述絕緣子的周圍空間充氮氣密封，則能延長設備的操作周期。