揭秘！静电除焦油塔安装与运行的必知技巧！

摘要：本文主要叙述了静电除焦塔的工作原理、设置、安装及运行过程的注意事项和管理要点及在生产中的实际应用情况。

关键词：静电除焦塔工作原理设置位置安装运行使用效果

随着氮肥行业的改造和生产能力的提高及系统装置的进一步优化，不管是新建厂还是老厂改造，企业越来越意识到原料气净化的重要性。静电除焦油塔是气体净化工序不可缺少的设备，特别是近年来很多企业为节能降耗拓宽原料品种，在制气用煤品种杂，煤气中焦油和粉尘含量大幅度增加的情况下，静电除焦油塔的效率更影响到气体的净化度和后工序的稳定运行。笔者就近几年来了解的情况及本企业静电除焦塔的安装运行状况，谈几点自己的看法。

1、静电除焦塔的工作原理

静电除焦塔是机电一体化设备，由除焦油器机械本体和配套的电器高压硅整流设备两大部分组成，通过高压硅整流设备将工频交流电变成高压直流电，并经负输出形式将其施加于作负极用的金属丝电晕极和作正极的金属板沉尘极之间，形成一个极不均匀的高压电场。当自下而上进入除焦塔内的半水煤气中夹带的焦油、硫磺、粉尘等微粒杂质通过高压电场时，这些杂质即被带上负电荷，并在电场库仑力的作用下，被迅速吸附到沉尘极上并释放出电荷，从而起到除去煤焦油和硫磺及其它杂质、净化半水煤气的作用。

2、静电除焦油塔的设置位置

2.1、设置在脱硫系统后

最早的碳铵流程时，一般均将静电除焦油塔设置在半水煤气脱硫后压缩机前，这样静电除焦油塔的负荷较轻，半脱气夹带的硫泡沫等杂质去除效率高，延长压缩机的一二段活门的运行周期，提高压缩机的打气量和系统氨产量，稳定整个合成氨系统的生产。但这种流程容易污染脱硫液，造成脱硫效率低和系统阻力增大，而且若脱硫后清洗塔带水，会造成静电除焦油塔电压不稳定，难以正常运行。

2.2、设置在脱硫系统前

这种流程最早应用在干法脱硫的小氮肥厂，可以避免活性炭或固体吸附剂被污染而降低活性，更有利于保护煤气风机不被污染，使整个脱硫系统的管理和操作更优化，也避免了焦油和煤粉对脱硫液的污染，有利于脱硫液的再生和降低系统阻力。由于未脱硫的半水煤气气体中硫化氢的存在，加重了静电除焦油塔的负荷，在沉降极上形成的颗粒很难清除出去，而且脱硫后煤气中夹带的硫泡沫及脱硫付盐难以除去，容易堵塞压缩机低压段的活门，降低压缩机的运行周期和打气量。

2.3、脱硫前后均设置静电除焦油塔

这是近几年来改扩建及新建项目中气体净化流程中的首选设置，而且静电除焦塔前最好设置气水分离器，将煤气中夹带的液态水及时分离掉，避免水对静电除焦塔的冲击而影响到它的运行稳定、除尘效率及使用寿命。这种流程既克服了前述两种流程中的缺点，又集中了前述两种流程中的所有优点，大大提高了煤气的净化度，为企业的稳定生产和经济效益的提高奠定了基础。

静电除焦油塔的位置最好即远离煤气风机又远离压缩机，避免风机和压缩机的喘动引起的气流波动，从而导致进出电除尘的气体不稳定，振动影响到电场的稳定运行，这是静电除焦塔最“忌讳”的因素。

3、静电除焦塔的安装

3.1、基础设施

单从静电除焦塔的重量和高度来衡量，其土建基础要求并不太苛刻，但是为了确保静电除焦塔本体不振动及不受外界（联接固定架和管架等）振动因素的影响，其土建基础要和压力容器的基础要求同样考虑，请土建专业技术人员专业设计，除考虑到设备的重量和高度及风载荷外，并且还要考虑到外界因素（联接固定架和管架等）的振动。

3.2、防静电设施

静电除焦塔工作时，是5万伏以上的高压直流电施加在电极上形成一个极不均匀的高压静电场，为确保静电除焦塔的安全高效运行，就要保证塔体的良好接地。在静电除焦塔基础施工的同时或施工完毕后，在静电除焦塔基础周围做一个环路式接地网，此接地网与厂内其他接地网严格分开，自成独立的一个单独高压接地网络。从这独立的高压接地网系统引两路接地线至控制柜相连，引两到四路接地线至静电除焦塔体，这样塔体、高压变压器、控制柜与环路式接地网就构成了一个单独的高压接地系统，其接地电阻保证小于1Ω，确保静电除焦塔整个系统的安全运行。

3.3、塔体及内件要求

静电除焦塔就位于设备基础后，通过调节垫铁来校正塔体的垂直度，可多面进行测量找正，确保塔体垂直度达到设计要求，塔体安装垂直度≤5mm，塔体水平安装变压器倾斜度不大于2度，然后安装瓷瓶、框架、电晕极、重锤等塔内件，再次对内件同心度和垂直度进行校正，确保电晕极与筒体（沉淀极）间距达到设计要求和高压电场的运行稳定，电晕极要平直，不允许有任何皱折和扭曲，校正每只重锤的位置，安装好后对电晕极进行消除填料内部应力的处理后，才能对地脚螺栓二次灌浆，保证凝固牢固后才可以工艺配管。

3.4、工艺配管

配管时，静电除焦塔气体进出口管应尽量避免安装直角弯，减少因气体的不均匀流动而引起的振动；在靠近塔体的气体进出口管道上最好安装管道防震装置，这样即使煤气管道有些振动，有管道防震装置最后把关，也会大大缓解对塔体的影响，有利于静电除焦塔的安全稳定运行。

4、静电除焦塔的运行

4.1、为确保静电除焦塔能连续安全运行，对半水煤气中的氧含量必须进行在线监控，且有与氧表联锁的自动切断电源装置。氧含量应严格控制在0.5%以下，在氧含量超标时，设备自动断电，以保证静电除焦塔的运行安全可靠。

4.2、随时监控控制柜仪表，保证仪表指示的电压电流在指标范围内。根据气体质量和操作情况定期进行排放焦油污物和冲洗。冲洗最好有热水冲洗和蒸汽热洗两种方法，根据实际情况确定冲洗方式，严格按操作规程进行，确保静电除焦塔的运行稳定。

4.3、对电器设备要定期维护，按静电除焦塔的要求定期检查各触点和接点的清洁度，检查变压器油箱及高压瓷瓶情况，定期测量接地电阻保证电阻值小于1Ω。

5、静电除焦塔的使用效果

我公司在2006年于脱硫后新上两台JC—Ⅲ型同心圆式静电除焦器，8月21日投入正常生产，经过半年多来月的运行，体现出了明显的效果和经济效益。

5.1、JC—Ⅲ型静电除焦塔优越的性能和先进合理的结构：

5.1.1、应用同心圈多层桶体试结构，可保证运行电压稳定在55KＶ以上，电流200mA左右，大大提高了除尘效率；

5.1.2、阴极吊挂为三点式悬挂，悬吊下部配以三点配重器。吊挂稳定，不易晃动，极间距精度高，大大提高了直流电压的高压稳定性。

5.1.3、阴极吊挂采用多层绝缘悬挂，再配蒸汽夹套间接加热绝缘子，避免了绝缘子易结露、积焦的弊病，使运行电压长期稳定。

5.1.4、气体进口采用椭圆型喇叭伞伸入结构，再加双层气流分布板，克服了气体紊流、偏流，使气体分布更均匀合理。

5.1.5、电极丝的热处理在塔内极丝安装完成后进行，确保了电极丝的垂直度和不挠性。电极丝上每隔一段距离割有倒刺一个，属于尖端放电，使电场强度更利于焦油、硫泡沫、粉尘等微粒杂质的带电。

5.2、新静电除焦器的运行效果

静电除焦器自正常投入生产至今，已安全稳定运行八个多月，现运行效果良好，其效果体现在以下几方面：

5.2.1、两静电除焦器运行安全可靠，电压电流稳定，电压在56－60ＫＶ，电流在180－230mＡ，比原脱硫前电除尘电压高出15ＫＶ，充分体现了此静电除焦器的做功效率高，除尘效果好；

5.2.2、Ｈ22Ⅲ压缩机换活门次数减少，频率变小，周期延长，换活门影响台时减少，提高了压缩机打气量，稳定了整个合成氨系统生产，为高产低耗打下了良好的基础；

5.2.3、静电除焦器运行效果从Ｈ22Ⅲ压缩机一段进口活门明显看出，静电除焦器运行之前，一段进口活门更换时，活门堵塞严重，活门上覆盖着厚厚的一层脏物，厚处有的部位高达5毫米，清理非常困难且费时费力；静电除焦器运行之后，从9月、10月份换活门情况来看，Ｈ22Ⅲ压缩机一段进口活门均较干净，活门上只有薄薄的一层0.5毫米的附着物，有些部位仍可见金属本色；而Ｈ22Ⅲ压缩机一段出口活门较脏，仍有积碳现象，但比静电除焦器运行之前有了很大好转。

脱硫后新静电除焦器的高效运行，大大提高了煤气的净化度，延长了压缩机的运行周期，提高了台时产氨量，减少了活门检修清洗、备品备件的费用，也标志着我公司的工艺管理水平又上了一个新台阶，为全公司稳产、高产、低耗的安全生产打下了坚实的基础。