电捕焦油器故障的原因及改进措施

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1、电捕焦油器故障的原因及改进措施 1 电捕焦油器的规格 我公司有3台电捕焦油器，3台全开，不设备品。每台直径4210mm ，高13000mm，内装蜂窝210个，镍铬吊丝直径5mm， 重锤7.5kg , 有2层气体分布板。电捕焦油器的进出口煤气管直径DN1200，下进上出。氨水冲洗管直径15mm，斜板冲洗管直径DN50，顶部冲洗管直径DN100，6个喷嘴。绝缘箱用电加热，顶部通入氮气，温度80100，氮气保护使用0.4MPa的常温氮气减压，蒸汽间接加热到80加入到绝缘箱，流量50m3/h，电捕焦油器阻力 500Pa，焦炉煤气处理量42065Nm3/h，设计压力为0.03MPa，工作压力为0.011

2、MPa，设计温度120，绝缘箱工作温度90，煤气温度2128。额定二次电压55.2kV，额定二次电流840mA。电加热器电压500V，功率4.8kW。顶部清洗喷洒液压力0.3MPa。电捕焦油器筒体使用10mm厚的Q235A钢板焊接而成，焊缝系数0.85，设计风压400Pa，地震烈度7度。工艺连锁条件有：煤气中氧含量2.0（V%）、初冷器前煤气吸力2.8kPa，电捕焦油器下部压力0.5kPa，绝缘箱温度70。煤气含氧量测定由煤气鼓风机出口两个顺磁氧分析仪提供，电捕焦油器工艺管道布置见图1。 2 存在问题及解决办法2.1 焦油堵塞 在电捕焦油器的运行过程中，到达沉淀极内壁的焦油沿壁往下流，当焦油的

3、流动性好时会流到底部，并经液封槽和回液总管排出。由于我公司电捕焦油器捕集下来焦油的流动性很差，即使斜板冲洗氨水管正常冲洗，约一周后仍会出现内部放电，并发出异常声响。出现这种情况时，我们就安排电捕焦油器的冲洗，即将出口煤气阀门关闭，从电捕焦油器顶部喷洒热氨水，用热氨水冲洗蜂窝和气体分布板，每次冲洗都能排出大量焦油，每次冲洗操作约需1h，再经约2 h的自然降温后，打开煤气出口阀门投入正常运行。每班还需安排液封槽的冲洗，通过下窥镜可看到管道是否畅通和管内焦油的积累情况。当电捕焦油器底部或管内出现焦油堵塞时，可采取以下两种方式解决。 一是关闭下冲洗管出口阀门，通过斜板冲洗管向电捕焦油器通入热氨水，经上

4、冲洗管排入液封槽，这样可较好地加热和冲洗电捕焦油器底部积存的焦油，同时可清楚地判断上下冲洗管线的情况，这也是处理上下冲洗管堵塞的有效办法。二是关闭上冲洗管的出口阀门，热氨水通入上冲洗管直接冲洗电捕焦油器内部，经下冲洗管排入液封槽。当液封槽中累积的焦油较多时，关闭上下冲洗管的阀门，切断与电捕焦油器的联系，用热氨水单独冲洗液封槽。 由于上述原因，电捕焦油器运行一直不正常，运行周期短，除每班必须冲洗一次液封槽外，每周还必须停车冲洗一次电捕焦油器，且每次都能冲洗出很多焦油。说明电捕焦油器底部的焦油不能正常地排出，而是粘附在蜂窝壁和气体分布板上。每次打开电捕焦油器检查也验证了上述判断。2.2 绝缘为零问

5、题 在电捕焦油器出现问题后，我们最初均是先用氮气保压试验，并在煤气进出口加盲板进行隔绝，隔绝之后再打开人孔检查，处理完毕后进行氮气置换，置换合格后抽盲板，然后开阀门投入运行，每次处理的时间一般需要16 h，不顺利时则需要48h，既费时又费力，安全也不能完全保证。如果阀门关闭不严，抽堵盲板时会出现煤气中氧气含量升高的情况。改造电晕极丝后，每次处理断丝的判断比较直观，处理也非常迅速。后来我们只做保压试验，只要保压试验正常，即使置换不彻底也进行人孔的拆卸，但人孔拆卸时必须严格执行先打开上人孔，再打开下人孔的顺序，其目的是防止电捕自身形成烟囱效应，效果较好，处理快捷安全，还大大节约了维修成本，最快的一

6、次仅用了160min。下面介绍几种我们处理绝缘为零的情况。 （1）电晕极断丝。氮气加热系统正常时，还会频繁出现电晕丝断裂的问题。我们于2007年3月20日对3号电捕焦油器进行了改造，用4mm不锈钢丝绳替代镍铬丝, 电晕极的自然垂直度有了明显好转，较好地纠正了镍铬丝不垂直带来的偏差问题。但2008年仍先后出现过6次电晕极断丝的情况。 电晕极断丝有两种情况，一种情况是打开人孔后，通过下人孔可以发现气体分布板上有重锤或者一段带着吊环的极丝，根据位置可以准确地判断蜂窝的位置，然后带着长管面具从上人孔探身到内部，利用钩子将挂在吊架上的断极丝吊出，更换新极丝，测量绝缘合格后即可封堵人孔。另一种情况是打开人

7、孔后不能发现重锤或带吊环的极丝，测量电捕焦油器内部的绝缘合格，但开启电捕焦油器时的二次电压仍剧烈波动。仔细检查发现电晕极丝断裂后，重锤和带着吊环的断极丝没有脱落，而是被下固定环卡住了，故难以发现断极丝。悬挂的上段极丝在不加电时仍处于垂直状态，不碰壁，故绝缘很好，但一加电就与蜂窝壁相碰而造成接地。 （2）绝缘套管击穿。虽然电捕焦油器出现绝缘为零、直接接地时，大部分是因电晕极断丝造成的，但也有两次是由于电气进线的穿墙套管损坏引起的。 （3）绝缘子绝缘低。2008年8月22日曾出现内部绝缘为零的情况，打开人孔发现电捕焦油器没有冲洗，并发现有一根电晕极出现断丝，处理后测量绝缘为5M。装上人孔并冲洗后，

8、绝缘仍为零。当时怀疑是极丝的检查不彻底，随即对内部的每根电晕极丝检查确认，同时清理了顶部的伞帽，打开上部的三个绝缘箱，擦拭了三个绝缘箱内的绝缘子，但绝缘仍然为零。拆开穿墙套管测量罐体内部也合格，而绝缘套管绝缘仍为零。后来发现由于检修时切断了绝缘子的加热电源，其温度仅为35。接通绝缘子的加热电源，当温度上升到80后发现绝缘子的绝缘就合格了，从而说明绝缘子的温度控制也十分重要。 11月18日，电捕焦油器停车冲洗后再次出现绝缘为零的情况，经8h后绝缘恢复到约5 M。当时以为冲洗不彻底，经再次冲洗后绝缘仍是零。其原因是因公司空分装置停车，停止了绝缘箱保护用的氮气供给，电捕焦油器在冲洗时水蒸汽和萘蒸汽进

9、入绝缘箱，并在绝缘子上冷凝而使其绝缘降低，经自然干燥后绝缘逐步恢复，在电捕焦油器冲洗18h时后，绝缘达到了30 M，运行正常。3 电捕焦油器的改进措施 （1）出于工艺处理可靠的考虑，进出口应尽可能设置水封，便于安全生产，即使需要加盲板也是在水封之后进行，更加安全，也符合当前的安全生产的总体要求。 （2）在电晕极丝距离蜂窝底部出口处增加一个套环（图2），可以减少电晕极丝在气流波动时瞬时接触沉淀极而打断极丝。并在电晕极下端、吊环以上加装内径45mm、壁厚2.54mm、长200300mm的不锈钢套管，保护电晕极，以延长其使用寿命。 图2 电晕极加装套环和保护套管 （3）由于目前的煤气处理气量较小，电

10、捕焦油器没有备用设备，一旦出现问题矛盾就更加突出，计划新增1台6万m3/h 的电捕焦油器, 4台电捕并联运行。 （4）由于净煤气中含焦油等杂质的影响，甲醇装置的压缩机运行周期短，故障率高。为此，我们在气柜后又新建了2台电捕焦油器，以改善煤气压缩机的运行条件。改造后的焦炉煤气净化流程见图3。 图3 改造后的焦炉煤气净化流程示意图 （5）为避免绝缘子因受潮而引起击穿等事故，用氮气保护绝缘箱的绝缘子十分重要，可采用电加热，也可采用蒸汽加热，氮气出口温度约80，氮气用量约50m3/h。如果没有氮气，笔者认为也可用净化后的焦炉煤气加热后作为保护气。4 结论 本公司的生产实践表明，为使煤气净化系统稳定运行

11、，在电捕焦油器除去焦炉煤气中焦油、粉尘等杂质时，不仅电捕焦油器的选型十分重要，而且摸索实际生产中的冲洗的频次、清洗方式、氮气加热方式和用气量等规律更为重要电捕焦油器中煤气含氧量的安全性分析作者:陈荣清 时间:2008-5-20 10:06:29 电捕焦油器中煤气含氧量的安全性分析陈荣清（中国市政工程华北设计研究院，天津300074) 煤气生产过程中产生焦油的一部分以极其微小的雾滴悬浮于煤气中，其粒径17m。煤气中的焦油雾会在后续的煤气净化过程中被洗涤下来而进入溶液或吸附于管道和设备上，造成溶液污染、产品质量降低、设备及管道堵塞。1 电捕焦油器的安全操作要求 捕集煤气中焦油雾的设备有机捕焦油器和

12、电捕焦油器两种，我国目前主要采用电捕焦油器捕集煤气中的焦油雾。电捕焦油器按沉淀极的结构可分为管式、蜂窝式、同心圆式和板式等类型。电捕焦油器都是利用高压静电作用下产生正负极，使煤气中的焦油雾在随煤气通过电捕焦油器时，由于受到高压电场的作用被捕集下来。由于煤气易燃易爆，就必须保证电捕焦油器的安全操作。另外，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象。如果煤气中混有氧气，当煤气与氧气的混合比例达到爆炸极限时就会发生爆炸。2 煤气中氧含量的控制 煤气中氧气的主要来源有以下几方面，一是生产过程中因设备及管道泄漏而进入的空气；二是气化用气化剂过剩或短路；三是在煤气生产过程中，会有一定量的空气进入煤气中

13、。为保证混入的空气与煤气混合后不达到爆炸极限，就应控制煤气中的氧气含量。城镇燃气设计规范( GB 50028-2006)规定，当干馏煤气中氧的体积百分数大于1时，电捕焦油器应发出报警信号。当氧的体积百分数达到2时，应设有立即切断电源的措施。工业企业煤气安全规程(GB 6222-2005）中也有此规定。这些规定都是以煤气中氧的体积百分数不得超过1为界限。但这一界限比较保守，实际生产过程中的操作难度较大。3 煤气中氧含量与爆炸极限的关系 不同煤气的爆炸极限各不相同，各种人工煤气的爆炸极限见表1。 表1 各种人工煤气的爆炸极限（体积） 煤气种类空气中煤气的爆炸极限煤气中空气的爆炸极限煤气含氧量上限下

14、限上限下限上限下限焦炉煤气35.84.564.295.513.520.1直立炉煤气40.94.959.195.112.420.0发生炉煤气67.521.532.578.56.816.5水煤气70.46.229.693.86.219.7油制气42.94.757.195.312.020.0 从表1可见，对于焦炉煤气、油煤气和直立炉煤气，当达到煤气的爆炸上限时，煤气中氧的体积百分数为1213.5%（即煤气中的空气体积百分数达60左右）时才能形成爆炸性气体。而正常生产情况下，煤气中空气量不可能达到如此高的程度，因此煤气中氧体积百分数低于1的控制指标可以适当放宽。对于发生炉煤气及水煤气，当煤气中空气的体

15、积百分数达到30%左右（即煤气中氧体积百分数达到6以上）时才能达到爆炸极限。以爆炸极限范围最宽的水煤气为例，如果控制煤气中氧的体积百分数3%，相当于煤气中空气的体积百分数14. 3 %，这时距离其爆炸上限（空气体积百分数为29.6%）还相当远，还有相当大的缓冲空间。因此，从爆炸极限角度分析，控制煤气中氧的体积百分数3应是安全的。4 建议 实际生产过程中，控制煤气中氧的体积百分数低于1很难进行操作，许多企业采用氧的体积百分数1%时切断电源的控制程序，故经常发生断电停车事故，影响后续工序的正常生产。随着工艺、设备及控制技术的发展和操作人员素质的提高，相当一部分企业能够控制煤气中的氧体积百分数1 %

16、，如上海的几个煤气厂、焦化厂，均能够控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数1%。但国内大部分相关企业都反映很难控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数 1%，大部分企业都控制在24%。国内外多年的实际生产运行，没有因煤气含氧量过高而发生电捕焦油器爆炸的情况。 从理论上分析及国内外企业多年的生产实践看，控制电捕焦油器煤气中的氧体积百分数3%是可行的。为满足安全生产的要求，建议当煤气中的氧体积百分数2时自动报警，当煤气中的氧体积百分数达到3时切断电源。 对于用于一氧化碳变换的低热值煤气，氧的体积百分数0.5时应自动报警，并控制煤气中的氧体积百分数1%。这是由于采用镍系催化剂对煤气含氧量的要求。 电捕焦油器的

17、操作规范一、开机前的准备1、操作人员开机前要认真阅读电捕焦油器产品说明书及与其配套的高压硅整流电源使用说明书，熟悉其中的操作顺序、规定及维护常识。认真学习根据各单位生产工艺要求编制的相关操作规程。2、检查所有电气设备的连线、开关是否正常。各处的接地装置良好可靠(接地电阻4)，高压绝缘瓷瓶是否干净。3、检查电捕的煤气入口、出口阀门、放散管阀门，是否处于关闭的状态。4、检查电捕的防爆孔盖是否打开（运行时，处于打开位置）。5、各个蒸汽夹套通入蒸汽加热（短时间停车可以不停蒸汽）。6、以上检查正常后，将电捕绝缘箱加热用的温控仪打开，使绝缘箱的温度均匀升至85110C（温度低于85C时不允许开机）。二、电

18、捕焦油器的负荷运行1、确定各绝缘箱的温度正常后（85110C），准备投运。2、对电捕先进行蒸汽置换工作：在电捕的入口、出口阀门,放散管阀门关闭的情况：先打开电捕顶部的放散管阀门，后打开电捕的上吹扫蒸汽阀门，打开时缓慢打开到一半，待看见放散管冒出蒸汽时，将上吹扫阀门和下吹扫蒸汽阀门全部打开进行蒸汽置换。置换15分钟后，先关闭下吹扫蒸汽阀门，再关闭上吹扫蒸汽阀门，同时关闭放散管阀门，蒸汽置换完毕。注意：（1）进行此项操作要注意阀门漏气和放散管的蒸汽冷却水，防止烫伤。（2）开蒸汽阀门在电捕的本体温度比较低的时候，应该在开始开小一点，使本体的温度均匀提温，防止急冷急热，引起筒体的焊缝变形开裂。3、对电

19、捕进行煤气置换工作：a、先关闭旁通管道的旁通阀门，同时打开电捕的入口阀门、打开放散管的阀门（操作时缓关缓开）。b、待放散管冒出煤气时（黄色的烟气），进行煤气的含氧量分析取样，连续取样三次，每次间隔5分钟。c、含氧量小于0.5%后，先关闭放散管阀门，再关闭入口阀门并打开旁通阀门，关闭时三人操作（操作时保证电捕内始终为正压）。4、放散管阀门、入口阀门完全关闭后，开始接通高压电源。启动电捕的高压电源，缓慢升压。在电捕不闪络放电的情况下，将电压升至最高电压（如果放电，则降低电压运行）。然后将电捕的运行电压在3555KV间运行。5、在第四项运行5-10分钟后，将电捕的运行电压降低到30KV；然后先缓慢关

20、闭旁通阀门并缓慢打开电捕的入口、出口阀门，至到入口、出口阀门全部打开。注意：在操作时多人操作，一人先关闭旁通阀门，一人再开入口阀门，另一人后开出口阀门，操作时动作缓慢，使煤气均匀的进入电捕。防止大幅度的操作动作，造成气体的流速突变，引起电捕内的电晕线晃动，造成放电现象的产生。6、待入口、出口阀门全部打开后，将高压电源缓慢的升压，在15KV以下可以快速升压，升止20KV时，每档按5KV升压，并保压1分钟，直升到满足工作电压运行（视电捕内的工况决定）；至此，电捕的负荷投运工作完毕。电捕转入正常工作运行状态。7、电捕焦油器正常运行后，应做好运行记录，并随时观察调整，密切注意各绝缘箱的温度变化。8、运

21、行期间，严格按照规定定时对煤气中的含氧量进行取样分析，含氧量超标后，应立即关闭电捕的高压电源，并通知相关部门，并做好记录。含氧量取样分析时间为每小时一次。三、电捕运行中如遇含氧量超标（0.5%）、突然停电、设备故障时，应立即关闭高压电源，并关闭电捕的入口、出口阀门，排除故障后按开机顺序逐步进行。 电捕焦油器的维修规范 一、维修电捕时，必须关闭高压电源，拉下电闸，悬挂警示牌。使用接地棒，将高压电源的输出端进行放电；放电后，将接地棒连接在高压电源变压器的输出端上，形成接地短路保护。二、电捕运行三个月，应停车用蒸汽清扫一次，并对绝缘箱、馈电箱中的绝缘瓷瓶及穿墙套管擦洗一次，清洗时用纱布浸苯或酒精刷洗

22、并干燥。三、进入电捕内检查维修时，除按第一条操作外，同时要进行蒸汽吹扫置换，封堵盲板，步骤如下：1、停电、接地、悬挂警示牌同第一条。2、关闭电捕的入口、出口阀门。3、先打开放散管的阀门，后打开上吹扫蒸汽阀门，待放散管排出蒸汽后，打开下吹扫蒸汽阀门，吹扫15分钟后，先关下吹扫，后关上吹扫阀门。4、待电捕的筒体冷却，凉下来后，在电捕的入口、出口阀门与电捕本体连接处插入铁制盲板。5、盲板安装好后，进行二次蒸汽吹扫，吹扫时间30分钟（操作顺序同上第3条）。6、关闭蒸汽吹扫，电捕的筒体冷却，凉下来后打开电捕的上下人孔盖。注意：（1）进行此项操作要注意阀门漏气和放散管的蒸汽冷却水，防止烫伤。（2）开蒸汽阀

23、门在电捕的本体温度比较低的时候，应该在开始开小一点，使本体的温度均匀提温，防止急冷急热，引起筒体的焊缝变形开裂。7、在上下人孔盖打开24小时后进行爆破试验。用爆破取样器在电捕的上人孔处电捕内取样，进行取样试验，试验合格后，方可进入电捕内部检查维修。四、进入电捕内的检查项目：1、罩瓷瓶内部结焦情况，即时清理保持清洁。2、电晕极线和沉淀极管的焦油附着情况，如果电晕线上的焦油过多会使电捕的除焦效率下降，应及时处理或更换电晕线。3、检查沉淀极管的表面有无凸出或易引起击穿放电的地方，并即时处理。4、检查下部的气流分布板是否被焦油堵塞，并用蒸汽清除干净。5、检查电晕线有无断丝，重锤有无脱落，并及时处理。6

24、、电晕极线是否位于沉淀管的中心位置，电晕极线偏心、弯曲变形要即时予以处理。五、电捕的检查和维修工作进行完毕后，要进行空场试验。空场试验：高压电压的操作同运行时一样，逐步缓慢升压，如果电捕内闪络放电，应检查放电点，停电予以处理，处理后继续试验，直到将电压升至40-55KV（无闪络放电现象）。六、维修人员在进入电捕内检查维修时，要保证有良好的通风设施，必要时要配戴防毒面具或氧气面罩；并且要有专职的安全监护人员，进行安全监督工作。七、电捕在运行期间和检修期间，要做好消防工作，做到消防设施配备到位，完好无损，预防突发事故的发生。故障现象 1、电源开路主要指高压变压器的输出端与电捕本体的连接线脱落：现象

25、：一次电压（V） 二次电压（KV）有指示 一次电流（A） 二次电流（mA）无指示2、电路短路：（可以用2500V兆欧表进行测试，正常时电捕的绝缘应大于1000兆欧，测量时断开和高压电源的连线。）主要指高压变压器的输出端接地短路电捕内的电晕丝脱落绝缘瓷瓶击穿（因绝缘箱的温度太低结露造成）。现象：一次电压（V）二次电压（KV）无指示一次电流（A） 二次电流（mA）有指示3、闪络放电：主要指电捕内因电晕丝的摆动引起的放电因天气潮湿，变压器的输出端对地放电、爬电绝缘瓷瓶的表面因比较脏造成的爬电、放电。现象：一次电压（V）二次电压（KV）摆动频繁，并电捕内有放电声。电捕操作规程电捕焦油器工作原理电除焦油

26、器内有数量不等的六角形、蜂窝管，每根管子中心悬挂一根金属导线。金属导线与高压直流电的负极相连称为电晕极，管子接正极称为沉淀极。当电压升高使；达到一定数值时，电晕极周围的小范围内（即电晕区内）会出现电晕微光，并发出轻微的兹兹声，电晕极附近的气体发生了电离现象。在电晕区内产生了大量的正负离子和电子。在电晕区以外，即电场的大部分空间内充满着负离子和电子。夹带着焦油雾滴的煤气流经电场，大部分焦油雾滴与负离子和电子相遇而结合成带正电荷的雾滴，极少量的焦油雾滴在电晕区与正离子相遇而结合成带正电荷雾滴。在电场力的作用下，带正、负电荷的雾滴分别向沉淀极和电晕极移动，到达沉淀极和电晕极焦油雾滴在受力的作用下向下

27、流动，汇集后排除器外，使焦油雾滴从煤气中得到分离。（一）准备工作1.在岗位值班操作人员对电捕焦油器所属整体主设备进行全面检查，具备开启条件。2.全面检查在岗所属使用的仪器仪表，确认符合要求。3.全面检查在岗所属使的电器及供电设备，确认无误。4.与锅炉联系供气正常。5.通知值班调度，主任及班长，并填写好记录。（二）开工程序1.接值班调度及值班长开工指令。2.将绝缘箱进出口蒸汽阀门打开，缓慢升温，控制2小时内升至90-110。3. 电捕焦油器底部通蒸汽置换容器内气体，关闭筒体顶部放散管，关闭连通管阀，全开煤气出口阀及煤气入口阀。开展后，关闭旁路，使煤气畅通无阻。4.采样煤气含氧量，小于1.0方可送

28、电生产。（三）电捕送电程序：接通电源（自检无误）约五分钟，调节第一个开关，使二次电压升高，注：电压在20KV以下可调节快些，每分钟升压一个开关，待电压达到20KV以上时，每五分钟调节一个开关，最高升压支流输出电压45KV左右时，支流输出电流控制在300-900MA下稳定10分钟，检查未发现点火花或频繁放电及寻常故障示为送电成功。（四）电捕下液排出操作：电捕开工正常后，及时将器外底部排出口打开，同时打开底加热阀门（尤其冬季）约一个小时后，检查有油类物质排出，为整体开工正常。（五）捕后下液外送操作：1.检查管道是否畅通无泄露。2.待器底部下液溢流槽体约2/3时启动下液位泵抽吸。注：抽吸标准，泵底法

29、兰上沿处停泵.（六）停电操作：1.在生产过程中，如有突然停电时，将挡位拨回停电状态，及进与调度，值班电工联系询问，如有短时间停电（2小时内），煤气不允许改道。2.如有计划停电（2小时以上）时，做煤气改道工作。注：先打开煤气旁路，在关闭电捕进出口阀门。（七）来电操作程序：1.与第一、二、三、四项一致。2.与停电操作煤气泵流改道成反项。注：先打开停电电捕进出口阀门，后关闭煤气旁路阀门。（八）技术要求：1.直流输出电压35-45KV2.直流输出电流300-900MA3.绝缘箱温度控制90-1104.冲洗水温70-80。注：必须断电冲洗。5.进电捕前煤气含氧量小于1.0。（九）应急事故处理：1。在生产

30、过程中，发现进电捕前煤气含氧量大于1.0时，应做及时停电处理，同时报告调度及值班领导。经现场检查，待事故原因查清后，经2次休样化验煤气含氧量符合要求时，送电开工。2.生产过程中，如遇防爆片破裂或防爆孔有明火喷出器外，要及时断电，煤气改走旁路。同时关闭电捕进出口阀门，将电捕底部蒸汽阀门打开捕火，并及时通知调度或值班领导，待解决后接指令开工。3.绝缘箱温度在生产过程中，低于设定指标10时，应做临时停电处理（特殊情况除外）待原因查明，温度稳定后可恢复开工。4.生产过程中，发现直流输出电压及电流放电频繁时，可适当采取降电压操作，通知值班电工检查，做相应处理。故障排出后，方可恢复升压操作。5.发现设备管

31、道有爆裂，电气线路着火时应做及时停电处理，待故障排除后，方可正常操作。（十）安全规定：1.值班操作人员必须严格按“操作规程”进行操作。2.电捕煤气进口前必须2小时采样分析。（特殊情况除外）。3.电工应经常检查设备物体接地电阻不大于2欧，经常处于良好状态。4.器内需检修时，必须切断电流，做电晕极入电，有专人看护，器内采样分析O220，CO30mg/m3 时方可实行检修。5.作业人员严禁在电捕防爆孔周围停留。（十一）岗位职责：1.负责荒煤气中煤焦油的电捕除油的全面工作。（十二）电捕维修保养：1.在设备运转完好，供电及蒸汽满足生产要求时，必须做到连续运转，备用电捕要保持完好。2.高压绝缘体和穿墙导管

32、，每三个月清洗一次。3.每使用六个月，检查电晕线有无损坏现象。电捕焦油器故障的原因及改进措施 1 电捕焦油器的规格 我公司有3台电捕焦油器，3台全开，不设备品。每台直径4210mm ，高13000mm，内装蜂窝210个，镍铬吊丝直径5mm， 重锤7.5kg , 有2层气体分布板。电捕焦油器的进出口煤气管直径DN1200，下进上出。氨水冲洗管直径15mm，斜板冲洗管直径DN50，顶部冲洗管直径DN100，6个喷嘴。绝缘箱用电加热，顶部通入氮气，温度80100，氮气保护使用0.4MPa的常温氮气减压，蒸汽间接加热到80加入到绝缘箱，流量50m3/h，电捕焦油器阻力 500Pa，焦炉煤气处理量420

33、65Nm3/h，设计压力为0.03MPa，工作压力为0.011MPa，设计温度120，绝缘箱工作温度90，煤气温度2128。额定二次电压55.2kV，额定二次电流840mA。电加热器电压500V，功率4.8kW。顶部清洗喷洒液压力0.3MPa。电捕焦油器筒体使用10mm厚的Q235A钢板焊接而成，焊缝系数0.85，设计风压400Pa，地震烈度7度。工艺连锁条件有：煤气中氧含量2.0（V%）、初冷器前煤气吸力2.8kPa，电捕焦油器下部压力0.5kPa，绝缘箱温度70。煤气含氧量测定由煤气鼓风机出口两个顺磁氧分析仪提供，电捕焦油器工艺管道布置见图1。2 存在问题及解决办法2.1 焦油堵塞 在电捕

34、焦油器的运行过程中，到达沉淀极内壁的焦油沿壁往下流，当焦油的流动性好时会流到底部，并经液封槽和回液总管排出。由于我公司电捕焦油器捕集下来焦油的流动性很差，即使斜板冲洗氨水管正常冲洗，约一周后仍会出现内部放电，并发出异常声响。出现这种情况时，我们就安排电捕焦油器的冲洗，即将出口煤气阀门关闭，从电捕焦油器顶部喷洒热氨水，用热氨水冲洗蜂窝和气体分布板，每次冲洗都能排出大量焦油，每次冲洗操作约需1h，再经约2 h的自然降温后，打开煤气出口阀门投入正常运行。每班还需安排液封槽的冲洗，通过下窥镜可看到管道是否畅通和管内焦油的积累情况。当电捕焦油器底部或管内出现焦油堵塞时，可采取以下两种方式解决。 一是关闭

35、下冲洗管出口阀门，通过斜板冲洗管向电捕焦油器通入热氨水，经上冲洗管排入液封槽，这样可较好地加热和冲洗电捕焦油器底部积存的焦油，同时可清楚地判断上下冲洗管线的情况，这也是处理上下冲洗管堵塞的有效办法。二是关闭上冲洗管的出口阀门，热氨水通入上冲洗管直接冲洗电捕焦油器内部，经下冲洗管排入液封槽。当液封槽中累积的焦油较多时，关闭上下冲洗管的阀门，切断与电捕焦油器的联系，用热氨水单独冲洗液封槽。 由于上述原因，电捕焦油器运行一直不正常，运行周期短，除每班必须冲洗一次液封槽外，每周还必须停车冲洗一次电捕焦油器，且每次都能冲洗出很多焦油。说明电捕焦油器底部的焦油不能正常地排出，而是粘附在蜂窝壁和气体分布板上

36、。每次打开电捕焦油器检查也验证了上述判断。2.2 绝缘为零问题 在电捕焦油器出现问题后，我们最初均是先用氮气保压试验，并在煤气进出口加盲板进行隔绝，隔绝之后再打开人孔检查，处理完毕后进行氮气置换，置换合格后抽盲板，然后开阀门投入运行，每次处理的时间一般需要16 h，不顺利时则需要48h，既费时又费力，安全也不能完全保证。如果阀门关闭不严，抽堵盲板时会出现煤气中氧气含量升高的情况。改造电晕极丝后，每次处理断丝的判断比较直观，处理也非常迅速。后来我们只做保压试验，只要保压试验正常，即使置换不彻底也进行人孔的拆卸，但人孔拆卸时必须严格执行先打开上人孔，再打开下人孔的顺序，其目的是防止电捕自身形成烟囱

37、效应，效果较好，处理快捷安全，还大大节约了维修成本，最快的一次仅用了160min。下面介绍几种我们处理绝缘为零的情况。 （1）电晕极断丝。氮气加热系统正常时，还会频繁出现电晕丝断裂的问题。我们于2007年3月20日对3号电捕焦油器进行了改造，用4mm不锈钢丝绳替代镍铬丝, 电晕极的自然垂直度有了明显好转，较好地纠正了镍铬丝不垂直带来的偏差问题。但2008年仍先后出现过6次电晕极断丝的情况。 电晕极断丝有两种情况，一种情况是打开人孔后，通过下人孔可以发现气体分布板上有重锤或者一段带着吊环的极丝，根据位置可以准确地判断蜂窝的位置，然后带着长管面具从上人孔探身到内部，利用钩子将挂在吊架上的断极丝吊出

38、，更换新极丝，测量绝缘合格后即可封堵人孔。另一种情况是打开人孔后不能发现重锤或带吊环的极丝，测量电捕焦油器内部的绝缘合格，但开启电捕焦油器时的二次电压仍剧烈波动。仔细检查发现电晕极丝断裂后，重锤和带着吊环的断极丝没有脱落，而是被下固定环卡住了，故难以发现断极丝。悬挂的上段极丝在不加电时仍处于垂直状态，不碰壁，故绝缘很好，但一加电就与蜂窝壁相碰而造成接地。 （2）绝缘套管击穿。虽然电捕焦油器出现绝缘为零、直接接地时，大部分是因电晕极断丝造成的，但也有两次是由于电气进线的穿墙套管损坏引起的。 （3）绝缘子绝缘低。2008年8月22日曾出现内部绝缘为零的情况，打开人孔发现电捕焦油器没有冲洗，并发现有

39、一根电晕极出现断丝，处理后测量绝缘为5M。装上人孔并冲洗后，绝缘仍为零。当时怀疑是极丝的检查不彻底，随即对内部的每根电晕极丝检查确认，同时清理了顶部的伞帽，打开上部的三个绝缘箱，擦拭了三个绝缘箱内的绝缘子，但绝缘仍然为零。拆开穿墙套管测量罐体内部也合格，而绝缘套管绝缘仍为零。后来发现由于检修时切断了绝缘子的加热电源，其温度仅为35。接通绝缘子的加热电源，当温度上升到80后发现绝缘子的绝缘就合格了，从而说明绝缘子的温度控制也十分重要。 11月18日，电捕焦油器停车冲洗后再次出现绝缘为零的情况，经8h后绝缘恢复到约5 M。当时以为冲洗不彻底，经再次冲洗后绝缘仍是零。其原因是因公司空分装置停车，停止

40、了绝缘箱保护用的氮气供给，电捕焦油器在冲洗时水蒸汽和萘蒸汽进入绝缘箱，并在绝缘子上冷凝而使其绝缘降低，经自然干燥后绝缘逐步恢复，在电捕焦油器冲洗18h时后，绝缘达到了30 M，运行正常。3 电捕焦油器的改进措施 （1）出于工艺处理可靠的考虑，进出口应尽可能设置水封，便于安全生产，即使需要加盲板也是在水封之后进行，更加安全，也符合当前的安全生产的总体要求。 （2）在电晕极丝距离蜂窝底部出口处增加一个套环（图2），可以减少电晕极丝在气流波动时瞬时接触沉淀极而打断极丝。并在电晕极下端、吊环以上加装内径45mm、壁厚2.54mm、长200300mm的不锈钢套管，保护电晕极，以延长其使用寿命。 图2 电

41、晕极加装套环和保护套管 （3）由于目前的煤气处理气量较小，电捕焦油器没有备用设备，一旦出现问题矛盾就更加突出，计划新增1台6万m3/h 的电捕焦油器, 4台电捕并联运行。 （4）由于净煤气中含焦油等杂质的影响，甲醇装置的压缩机运行周期短，故障率高。为此，我们在气柜后又新建了2台电捕焦油器，以改善煤气压缩机的运行条件。改造后的焦炉煤气净化流程见图3。 （5）为避免绝缘子因受潮而引起击穿等事故，用氮气保护绝缘箱的绝缘子十分重要，可采用电加热，也可采用蒸汽加热，氮气出口温度约80，氮气用量约50m3/h。如果没有氮气，笔者认为也可用净化后的焦炉煤气加热后作为保护气。4 结论 本公司的生产实践表明，为

42、使煤气净化系统稳定运行，在电捕焦油器除去焦炉煤气中焦油、粉尘等杂质时，不仅电捕焦油器的选型十分重要，而且摸索实际生产中的冲洗的频次、清洗方式、氮气加热方式和用气量等规律更为重要电捕焦油器中煤气含氧量的安全性分析作者:陈荣清 时间:2008-5-20 10:06:29 电捕焦油器中煤气含氧量的安全性分析陈荣清（中国市政工程华北设计研究院，天津300074) 煤气生产过程中产生焦油的一部分以极其微小的雾滴悬浮于煤气中，其粒径17m。煤气中的焦油雾会在后续的煤气净化过程中被洗涤下来而进入溶液或吸附于管道和设备上，造成溶液污染、产品质量降低、设备及管道堵塞。1 电捕焦油器的安全操作要求 捕集煤气中焦油

43、雾的设备有机捕焦油器和电捕焦油器两种，我国目前主要采用电捕焦油器捕集煤气中的焦油雾。电捕焦油器按沉淀极的结构可分为管式、蜂窝式、同心圆式和板式等类型。电捕焦油器都是利用高压静电作用下产生正负极，使煤气中的焦油雾在随煤气通过电捕焦油器时，由于受到高压电场的作用被捕集下来。由于煤气易燃易爆，就必须保证电捕焦油器的安全操作。另外，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象。如果煤气中混有氧气，当煤气与氧气的混合比例达到爆炸极限时就会发生爆炸。2 煤气中氧含量的控制 煤气中氧气的主要来源有以下几方面，一是生产过程中因设备及管道泄漏而进入的空气；二是气化用气化剂过剩或短路；三是在煤气生产过程中，会有

44、一定量的空气进入煤气中。为保证混入的空气与煤气混合后不达到爆炸极限，就应控制煤气中的氧气含量。城镇燃气设计规范( GB 50028-2006)规定，当干馏煤气中氧的体积百分数大于1时，电捕焦油器应发出报警信号。当氧的体积百分数达到2时，应设有立即切断电源的措施。工业企业煤气安全规程(GB 6222-2005）中也有此规定。这些规定都是以煤气中氧的体积百分数不得超过1为界限。但这一界限比较保守，实际生产过程中的操作难度较大。3 煤气中氧含量与爆炸极限的关系 不同煤气的爆炸极限各不相同，各种人工煤气的爆炸极限见表1。 表1 各种人工煤气的爆炸极限（体积） 煤气种类空气中煤气的爆炸极限煤气中空气的爆

45、炸极限煤气含氧量上限下限上限下限上限下限焦炉煤气35.84.564.295.513.520.1直立炉煤气40.94.959.195.112.420.0发生炉煤气67.521.532.578.56.816.5水煤气70.46.229.693.86.219.7油制气42.94.757.195.312.020.0 从表1可见，对于焦炉煤气、油煤气和直立炉煤气，当达到煤气的爆炸上限时，煤气中氧的体积百分数为1213.5%（即煤气中的空气体积百分数达60左右）时才能形成爆炸性气体。而正常生产情况下，煤气中空气量不可能达到如此高的程度，因此煤气中氧体积百分数低于1的控制指标可以适当放宽。对于发生炉煤气及水

46、煤气，当煤气中空气的体积百分数达到30%左右（即煤气中氧体积百分数达到6以上）时才能达到爆炸极限。以爆炸极限范围最宽的水煤气为例，如果控制煤气中氧的体积百分数3%，相当于煤气中空气的体积百分数14. 3 %，这时距离其爆炸上限（空气体积百分数为29.6%）还相当远，还有相当大的缓冲空间。因此，从爆炸极限角度分析，控制煤气中氧的体积百分数3应是安全的。4 建议 实际生产过程中，控制煤气中氧的体积百分数低于1很难进行操作，许多企业采用氧的体积百分数1%时切断电源的控制程序，故经常发生断电停车事故，影响后续工序的正常生产。随着工艺、设备及控制技术的发展和操作人员素质的提高，相当一部分企业能够控制煤气

47、中的氧体积百分数1 %，如上海的几个煤气厂、焦化厂，均能够控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数1%。但国内大部分相关企业都反映很难控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数 1%，大部分企业都控制在24%。国内外多年的实际生产运行，没有因煤气含氧量过高而发生电捕焦油器爆炸的情况。 从理论上分析及国内外企业多年的生产实践看，控制电捕焦油器煤气中的氧体积百分数3%是可行的。为满足安全生产的要求，建议当煤气中的氧体积百分数2时自动报警，当煤气中的氧体积百分数达到3时切断电源。 对于用于一氧化碳变换的低热值煤气，氧的体积百分数0.5时应自动报警，并控制煤气中的氧体积百分数1%。这是由于采用镍系催化剂对煤气含氧量的要求。