法转炉煤气回收电除尘技术是钢铁工业转炉炼钢煤气回收中广泛应用的一种除尘技术,对回收煤气的质量起着至关重要的作用。转炉出口粉尘浓度很高,鼓风段粉尘浓度可达200g/Nm3。因此,高压电源的规格远大于其他工艺的规格。一些大型转炉的除尘电源规格甚至超过2.5A/90kV,输入功率高达250kVA,一台除尘器需要3-4个电源,能耗相当高。
转炉烟气中含有大量金属成分。在除尘器的第一电场中,由于粉尘比电阻低,一般会击穿阴阳较之间的烟气介质,发生闪络放电,阻碍电场电压的升高。 所以充电电压低于第一电场闪络放电电压的灰尘会被第一电场捕获,而充电电压较高的灰尘会进入第二电场。在第二个电场中,由于低电阻粉尘已经被捕获,烟气的击穿电压增加。第二电场的电压、电流和能耗均高于第一电场,因此充电电压低于第二电场。电场闪络电压的尘埃在第二个电场中被捕获,后续电场的情况类比从第一个电场到末电场。灰尘越来越少,荷电越来越困难,对峰值电压的要求也越来越高。击穿电压越来越高,实际运行中的平均电压和电流越来越高,所以能耗也越来越高,但实际上,后级电场的含尘量很低。绝大部分的电能都被用于空气荷电,能源的利用率很低。
目前,转炉行业使用的除尘电源有三相脉冲电源和非脉冲电源。非脉冲电源的输出电压是直线连续的,峰值电压基本等于平均电压。节能时,在降低平均电压和平均电流的同时,峰值电压也在降低,可带电的灰尘量也在减少。这符合对能耗最高、节能潜力最大的下游电场峰值电压高的需求是矛盾的,就是在节能的同时牺牲了粉尘的充电能力。每一次电压下降都会导致大量灰尘进入未充电区域而无法充电。因此,非脉冲电源在低浓度烟气条件下不能将平总电压的平均电流降低过低,否则会影响到前一个不能收集在同一水平上的粉尘电荷。而且,传统的节能模式没有与变流器的控制设备建立通信,无法感知变流器中的当前过程。在此过程中,相同的功率输出设置用于高浓度粉尘和低浓度粉尘。为了保证高粉尘浓度工艺阶段的出口排放浓度,牺牲了低粉尘浓度工艺阶段的能耗。