0 前言
锌精矿沸腾焙烧炉所产生的冶炼烟气，由于温度高，含硫高，具有较强的腐蚀性。烟气含尘高，烟尘粒子细，粘性大，比电阻高，是一种较难回收的粉尘，一般通过余热锅炉降温除尘，再经过旋风除尘器和电除尘器除尘后用于制酸，以达到回收有价金属和二氧化硫的目的，减少环境污染，同时也有利于提高企业经济效益和社会声誉。而作为烟气系统除尘的最后一道工序—电除尘器的稳定运行就显得尤为重要。
1 锌焙烧烟气除尘的工艺流程示意图
图1 锌焙烧烟气除尘工艺流程示意图
从上图中可以看出，电除尘器在锌焙烧烟气的除尘过程中担负着重要的任务，烟气通过电除尘器后必须产出符合制酸要求的净化气体，因此优化电除尘器的工艺操作，实施技术改造，才能保证整个系统的正常运行。
2 电除尘器的结构，特点及工作原理
2.1电除尘器的结构
电除尘器是由电晕电极、收尘电极、气流分布装置、清灰装置、外壳和供电设备等组成。
2.2电除尘器的特点是
电除尘器是高效的除尘设备，能有效的捕集小到0.1um甚至小于0.1um的烟尘;收尘效率高，能达到99.99%以上;处理烟气量大，能达到每小时几十万甚至上百万立方米;能用于高温烟气，通常在400℃以下工作，若采用专门措施，温度还可以提高。
2.3 电除尘器的工作原理
电收尘器是以静电法进行收捕烟气粉尘的装置，是净化工业废气的理想设备。它的净化工作主要依靠放电极和沉淀极这两个系统来完成。当两极输入高压直流电时，电极空间的气体发生电离，产生阴、阳离子，并作用于通过静电场的烟气粉尘颗粒表面，使其荷电，在电场力的作用下向其极性相反的电极移动，并沉积于电极上，达到烟气除尘的目的。在极性不同的阴极和阳极上均有振打装置，当振打锤周期性敲打两极装置时，粘附在其上的粉尘颗粒被抖落，落入下部灰斗经排灰装置排出。
3 影响电除尘器稳定运行的因素
通过近几年的生产实践和总结分析，影响电除尘器稳定运行的因素主要有：
(1)锌焙烧烟气烟尘性质的变化，导致电除尘器运行效率波动;
在锌焙烧炉投产初期，矿源充足，物料含铅较低，锌焙烧烟气性质稳定，烟尘比电阻在105-1010Ω*cm，电除尘器收尘效率高，运行也较为稳定，但随着原料的复杂化，使烟尘比电阻波动较大，时常出现电压升高、电流下降或者电压降低、电流升高等现象，影响电除尘器的正常稳定运行。经摸索试验发现，当烟尘比电阻低于104Ω*cm时，粉尘导电良好，荷电粒子与阳极板接触时立即放出电荷，同时获得与阳极相同的电荷，受到阳极排斥而又脱离阳极，返回到气流中，形成粉尘的二次飞扬，收尘效率下降。当粉尘比电阻高于1010Ω*cm时，捕集在阳极板上的粉尘粒放电过程很慢，因此在粉尘层间形成很大的电压梯度，以致发生局部放电，出现反电晕现象，使电能消耗增加，收尘效果下降。近年来经过对来料实行精细化管理，和精细化配料，控制电除尘器烟尘中易造成烟尘比电阻升高的铅含量低于8%，避免了因烟尘的原因造成电除尘器的运行波动。
(2)电除尘器本体保温质量差，局部产生冷凝酸腐蚀，导致电收尘器漏风;
电除尘器的长期运行，对其外部保温层的维护没有足够的重视，致使电除尘器的旁通烟道、阴阳极振打保温箱等处的保温层出现镂空、浸水或脱落，与外界大气直接接触，由于电除尘器内外温差较大，使通过电除尘器的含硫烟气局部温度低于烟气露点温度，从而产生冷凝酸，使电除尘器本体局部腐蚀而漏风。从总的效果来看，进入电收尘器的气体温度低一些，有利于提高收尘效率，但由于锌焙烧含尘、含硫烟气还含有一定的水分，气体温度过低易形成结露现象。由于结露粉尘黏附在阳极板和阴极刺上，形成阳极板被覆盖，阴极线肥大，阻止电晕产生，从而使收尘效率下降。
(3)排灰装置设计缺陷，导致排灰不畅;
电除尘器的收灰和排灰装置包括积灰斗和排灰螺旋机。积灰斗是有碳钢板焊接制成，使其内表面氧化生锈，粗糙度大，当收集的烟尘比电阻大时，粘附在积灰斗的内壁上，不易下落，人工用大锤敲打，效果不理想，经常造成积灰斗堵塞。另外排灰螺旋溢流口偏高，粘度大、直立性好的烟尘在螺旋内排不出去而发生堵塞。
(4)阴阳极振打失效，除尘效率下降。
电除尘器内的带电尘粒是通过阳极板的吸附沉淀积聚起来，随着阳极板上烟尘层的增厚，其吸附能力越来越差，直至最后吸附能力失效，所以在电除尘器运行过程中要设定合理的振打周期，使阳极板定期得到晃动抖落积聚的烟尘。阴极虽然不吸附烟尘，但阴极线上的毛刺有时会因为烟尘的粘度大或湿度大，包裹在阴极刺上形成结球，使其不能放电产生电晕，影响烟气电离和烟尘荷电，也必须经过合理的周期性振打，使阴极线晃动而抖落结球。
4 电除尘器稳定运行的生产实践
4.1 控制及改进措施
针对生产中影响电除尘器稳定运行的因素，结合单位实际，2012年至2014年6月，我们采取的应对措施如下表1：
表1 电除尘器故障的处理措施
4.2 改进效果
改造前后电除尘器运行情况对比如下表2：
表2 实施改造前后运行情况对比
由表二中数据可以看出，经过近三年来的生产调整和技术改造，电除尘器的故障次数和影响生产时间大幅度降低，烟气含尘指标逐年降低，收到了良好的效果。
5 结束语
通过调整入炉物料成分、烟气温度、改进电除尘器局部易腐蚀部位壳体材质及排灰装置，有效的提高电除尘器的稳定运行，大幅度降低烟气含尘，提高有价金属回收率，同时也为上下游工序的平稳运行提供了有力的保障。
参考文献：
[1] 《重有色金属冶炼设计手册》编委会.重有色金属冶炼设计手册–冶炼烟气收尘 通用工程 常 用数据卷.北京：冶金工业出版社，1995.
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编辑：北方有色网
来源：河南豫光锌业有限公司
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