電捕焦油器防爆膜沖破應急演練

1. 電捕焦油器工作原理

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。

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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，從而達到凈化氣體的目的，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，凈氣體則從電捕焦油器上部離開並進入下道工序。

2. 電捕焦油器故障原因分析，有何改進措施

1 焦油堵塞
在電捕焦油器的運行過程中，到達沉澱極內壁的焦油沿壁往下流，當焦油的流動性好時會流到底部，並經液封槽和回液總管排出。由於電捕焦油器捕集下來焦油的流動性很差，即使斜板沖洗氨水管正常沖洗，約一周後仍會出現內部放電，並發出異常聲響。出現這種情況時，我們就安排電捕焦油器的沖洗，即將出口煤氣閥門關閉，從電捕焦油器頂部噴灑熱氨水，用熱氨水沖洗蜂窩和氣體分布板，每次沖洗都能排出大量焦油，每次沖洗操作約需1h，再經約2h的自然降溫後，打開煤氣出口閥門投入正常運行。每班還需安排液封槽的沖洗，通過下窺鏡可看到管道是否暢通和管內焦油的積累情況。當電捕焦油器底部或管內出現焦油堵塞時，可採取湖北 凈天以下兩種方式解決。
一是關閉下沖洗管出口閥門，通過斜板沖洗管向電捕焦油器通入熱氨水，經上沖洗管排入液封槽，這樣可較好地加熱和沖洗電捕焦油器底部積存的焦油，同時可清楚地判斷上下沖洗管線的情況，這也是處理上下沖洗管堵塞的有效辦法。二是關閉上沖洗管的出口閥門，熱氨水通入上沖洗管直接沖洗電捕焦油器內部，經下沖洗管排入液封槽。當液封槽中累積的焦油較多時，關閉上下沖洗管的閥門，切斷與電捕焦油器的聯系，用熱氨水單獨沖洗液封槽。
由於上述原因，電捕焦油器運行一直不正常，運行周期短，除每班必須沖洗一次液封槽外，每周還必須停車沖洗一次電捕焦油器，且每次都能沖洗出很多焦油。說明電捕焦油器底部的焦油不能正常地排出，而是粘附在蜂窩壁和氣體分布板上。每次打開電捕焦油器檢查也驗證了上述判斷。

2 絕緣為零問題
在電捕焦油器出現問題後，我們最初均是先用氮氣保壓試驗，並在煤氣進出口加盲板進行隔絕，隔絕之後再打開人孔檢查，處理完畢後進行氮氣置換，置換合格後抽盲板，然後開閥門投入運行，每次處理的時間一般需要16 h，不順利時則需要48h，既費時又費力，安全也不能完全保證。如果閥門關閉不嚴，抽堵盲板時會出現煤氣中氧氣含量升高的情況。改造電暈極絲後，每次處理斷絲的判斷比較直觀，處理也非常迅速。後來我們只做保壓試驗，只要保壓試驗正常，即使置換不徹底也進行人孔的拆卸，但人孔拆卸時必須嚴格執行先打開上人孔，再打開下人孔的順序，其目的是防止電捕自身形成煙囪效應，效果較好，處理快捷安全，還大大節約了維修成本，最快的一次僅用了160min。下面介紹幾種我們處理絕緣為零的情況。
（1）電暈極斷絲。氮氣加熱系統正常時，還會頻繁出現電暈絲斷裂的問題。我們於2007年3月20日對3號電捕焦油器進行了改造，用Φ4mm不銹鋼絲繩替代鎳鉻絲, 電暈極的自然垂直度有了明顯好轉，較好地糾正了鎳鉻絲不垂直帶來的偏差問題。但2008年仍先後出現過6次電暈極斷絲的情況。
電暈極斷絲有兩種情況，一種情況是打開人孔後，通過下人孔可以發現氣體分布板上有重錘或者一段帶著吊環的極絲，根據位置可以准確地判斷蜂窩的位置，然後帶著長管面具從上人孔探身到內部，利用鉤子將掛在吊架上的斷極絲吊出，更換新極絲，測量絕緣合格後即可封堵人孔。另一種情況是打開人孔後不能發現重錘或帶吊環的極絲，測量電捕焦油器內部的絕緣合格，但開啟電捕焦油器時的二次電壓仍劇烈波動。仔細檢查發現電暈極絲斷裂後，重錘和帶著吊環的斷極絲沒有脫落，而是被下固定環卡住了，故難以發現斷極絲。懸掛的上段極絲在不加電時仍處於垂直狀態，不碰壁，故絕緣很好，但一加電就與蜂窩壁相碰而造成接地。
（2）絕緣套管擊穿。雖然電捕焦油器出現絕緣為零、直接接地時，大部分是因電暈極斷絲造成的，但也有兩次是由於電氣進線的穿牆套管損壞引起的。
（3）絕緣子絕緣低。2008年8月22日曾出現內部絕緣為零的情況，打開人孔發現電捕焦油器沒有沖洗，並發現有一根電暈極出現斷絲，處理後測量絕緣為5MΩ。裝上人孔並沖洗後，絕緣仍為零。當時懷疑是極絲的檢查不徹底，隨即對內部的每根電暈極絲檢查確認，同時清理了頂部的傘帽，打開上部的三個絕緣箱，擦拭了三個絕緣箱內的絕緣子，但絕緣仍然為零。拆開穿牆套管測量罐體內部也合格，而絕緣套管絕緣仍為零。後來發現由於檢修時切斷了絕緣子的加熱電源，其溫度僅為35℃。接通絕緣子的加熱電源，當溫度上升到80℃後發現絕緣子的絕緣就合格了，從而說明絕緣子的溫度控制也十分重要。
電捕焦油器停車沖洗後再次出現絕緣為零的情況，經8h後絕緣恢復到約5 MΩ。當時以為沖洗不徹底，經再次沖洗後絕緣仍是零。其原因是因公司空分裝置停車，停止了絕緣箱保護用的氮氣供給，電捕焦油器在沖洗時水蒸汽和萘蒸汽進入絕緣箱，並在絕緣子上冷凝而使其絕緣降低，經自然乾燥後絕緣逐步恢復，在電捕焦油器沖洗18h時後，絕緣達到了30 MΩ，運行正常。

3 電捕焦油器的改進措施
（1）出於工藝處理可靠的考慮，進出口應盡可能設置水封，便於安全生產，即使需要加盲板也是在水封之後進行，更加安全，也符合當前的安全生產的總體要求。
（2）在電暈極絲距離蜂窩底部出口處增加一個套環，可以減少電暈極絲在氣流波動時瞬時接觸沉澱極而打斷極絲。並在電暈極下端、吊環以上加裝內徑4～5mm、壁厚2.5～4mm、長200～300mm的不銹鋼套管，保護電暈極，以延長其使用壽命。
（3）由於目前的煤氣處理氣量較小，電捕焦油器沒有備用設備，一旦出現問題矛盾就更加突出，計劃新增1台6萬m3/h 的電捕焦油器, 4台電捕並聯運行。
（4）由於凈煤氣中含焦油等雜質的影響，甲醇裝置的壓縮機運行周期短，故障率高。為此，我們在氣櫃後又新建了2台湖北凈天電捕焦油器，以改善煤氣壓縮機的運行條件。改造後的焦爐煤氣凈化流程。

3. 電捕焦油器使用中的安全風險是什麼

捕集煤氣中焦油霧的設備有機捕焦油器和電捕焦油器兩種，我國目前主要採用電捕焦油器捕集煤氣中的焦油霧。電捕焦油器按沉澱極的結構可分為管式、蜂窩式、同心圓式和板式等類型。電捕焦油器都是利用高壓靜電作用下產生正負極，使煤氣中的焦油霧在隨煤氣通過電捕焦油器時，由於受到高壓電場的作用被捕集下來。由於煤氣易燃易爆，就必須保證電捕焦油器的安全操作。另外，電捕焦油器電極間有電暈，可能會發生火花放電現象。如果煤氣中混有氧氣，當煤氣與氧氣的混合比例達到爆炸極限時就會發生爆炸。