电除尘器简介及常见故障分析

　　摘 要：对电除尘器进行简单介绍，并主要针对其运行过程中电场内部出现的常见故障进行分析，提出相应解决及改良措施。
　　关键词：电除尘器 电场故障 故障分析
　　除尘器作为一种重要的含尘烟气治理设备，广泛应用于火力发电及冶金化工等行业，在环境治理，回收有价金属等方面发挥着重要作用。常见除尘器有布袋除尘器、旋风除尘器和电除尘器，其中电除尘器因相对于布袋除尘器和旋风除尘器具有能耗低、除尘效率高、容许操作温度高、烟气处理量大和易于实现自动化等优点而被广泛使用，今天我们就主要对电除尘器运行过程中出现的常见故障进行分析。
　　一、电除尘器工作原理
　　电除尘器是通过在两个曲率半径相差很大的金属阴极和阳极上，通高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，使阴极（电晕极）附近气体电离，产生大量正负离子（电晕放电）；在电晕区（其范围一般限于距电晕极周围2 3mm处）内，正离子立即被电晕极吸引过去，负离子则因受电场力的驱使向阳极（收尘极）移动，并充满到两极间的绝大部分空间，当含尘烟气通过电场空间时，负离子与粉尘碰撞并附在其上，使粉尘荷电；荷电粉尘在电场中受库仑力的作用被驱向收尘极，到达收尘极后，放出负电荷并沉积在其上（气体和粉尘分离）；沉积在电极上的粉尘达一定厚度时，通过振打机构振打，使粉尘脱离极板落入下部灰斗。
　　二、电除尘器常见故障分析
　　2.1供电装置故障
　　我厂电除尘器输电路线为：配电柜――变压器――阻尼电阻――高压电缆――绝缘子――阴极。常见故障有：1）变压器匝间短路2）绝缘油绝缘性能下降3）阻尼电阻损坏4）高压电缆击穿。针对上述问题，可用电气仪表逐一检测，发现故障或者受损元件，及时修复或更换，恢复其正常工作。
　　2.2电场内部故障
　　2.2.1放电极框架变形
　　放电极机械部分主要由放电极框架和电场阴极线组成，放电极框架采用低碳钢管焊接而成，框架上均匀焊接了具有良好放电性能的整体式RSB型芒刺线（电场阴极线）。
　　放电极框架采用圆形钢管纵横焊接而成，结构简单，质量轻，在长期的烟气冲刷、振打锤振打及高温工况下容易产生变形。框架变形极易引起极间距离变化，当同极距、异极距偏差超过允许的极限偏差（ 8mm）后，及易影响电场供电，出现工作电压降低，闪络现象频繁发生等问题。同时框架变形还会导致振打锤偏离正常振打点，从而削弱振打力的传递，导致振打锤加速度值降低，振打清灰效果受到影响。为预防框架变形日常生产和维护中应做到：
　　1、确保生产工艺的稳定性，避免电收尘入口烟气、烟气温度波动过大。
　　2、严格按生产操作规程开、停电除尘器，避免骤冷、骤热。
　　3、焊接部位要将防变形措施做到位，确保焊接质量。
　　2.2.2阴极线肥大
　　正常工作时阴极芒刺在高压下产生电晕放电，产生大量正负离子，这些离子在阴极和阳极间的电场力作用下分别向阴极（正离子）和阳极（负离子）运动，电晕区内的正离子绝大多数会立即被阴极线吸引过去，但是仍有少数会和烟气中的尘粒发生碰撞形成带正电荷的荷电尘粒，这些荷电尘粒会向阴极运动，沉积在阴极上，若粉尘的粘附性很强，在振打作用下不易掉落，会导致阴极线上的粉尘越积越多，阴极线变粗，电晕放电效果降低，这就是阴极线肥大，它会大大降低电除尘器的除尘效率，其产生的原因主要有以下几个方面：
　　1、由于粉尘的性质而粘附。飞灰粒径小，比表面积大，则粘附性强，容易在阴极线芒刺上积累，造成阴极线肥大。在日常生产中，我们主要通过调整生产工艺参数，分析膨润土、水分、温度等工艺参数对飞灰粒径分布的影响，探索出合适的工艺，抑制电晕线肥大现象的发生，确保电除尘器除尘效率。
　　2、芒刺结瘤。当电除尘器低负荷或者停止运行时，电除尘器内部温度低于工艺要求露点（50 ），水或者硫酸凝结在尘粒和芒刺之间，造成芒刺表面溶解，设备正常运行时，溶解的物质凝固或结晶，粘附在芒刺上，造成芒刺结瘤，粉尘更易粘附积累，造成阴极线肥大。若发生上述情况，一般会在检修电除尘器时采用喷丸、压缩空气喷吹或用木子器件敲打来清除结瘤，其中喷丸效果最佳。
　　3、壳体漏风。电除尘器正常工作时为负压运行（-8000pa），冷空气从漏风点进入电场内部，不仅会增加烟气的处理量，而且会造成温度下降出现冷凝水，容易引起阴极线结灰肥大。常见漏风点有人孔门密封处、膨胀节、绝缘子，其中绝缘子破损漏风最常见，绝缘子在电除尘器中有支撑放电极、供电导线穿墙绝缘和防止放电极摆动等方面的作用，以前我公司使用50瓷，常发生破损漏风情况，后依据实际工况更换成抗热震性较强的95瓷，绝缘子破损情况有很大改良，维修费用和次数大大降低。为降低壳体漏风情况的发生，我厂日常生产中发现漏点就及时做好标记，等检修时应修补到位；电除尘器大修后会做正压密封试验，确保无泄漏点。
　　2.2.3极板腐蚀及变形
　　电除尘器阳极板主要承担集尘任务，因电除尘器的除尘效率和阳极板表面积显明显的正相关性，所以阳极板一般具有长、薄、轻的特点，在长期高温腐蚀烟气冲刷、阳极振打锤振打、频繁开、停机等作用下易出现极板腐蚀和变形。
　　1、极板腐蚀主要是由于烟气中含有硫化物等腐蚀性物质。如我厂烟气所含主要腐蚀物质为SO3，其露点温度为160 ，在开停机比较频繁或壳体漏风率超过5%的情况下，烟气温度及易接近甚至低于其露点温度，导致气体在电场内结露，生成腐蚀物质，粘附于极板表面，造成极板腐蚀，在振打和烟气冲刷作用下出现裂纹、孔洞、断裂等故障，直接影响电除尘器的工作性能。
　　2、极板变形主要原因有开、停机频繁，阳极板反复的热涨冷缩；更换极板时运输和吊装过程中产生的变形无法自动还原；部分阳极振打锤振打位置偏离振打砧，阳极板受力不均。
　　2.2.4阳极振打系统故障
　　阳极振打采用机械绕臂锤，安装在每排阳极板的下后侧，这种设置可有效避免振打时影响其它通道的正常工作，同时由于振打点在下部，保证了阳极板上部粉尘在振打时显片状落入灰斗，有效抑制了粉尘下落过程中产生二次扬尘。阳极振打的常见故障有：
　　1、振打锤不易复位、摆动不灵便、脱离振打承击砧。主要是由于安装时润滑或密封措施不到位，导致轴及轴承在高温、积尘的环境下急剧磨损，在周期性撞击力作用下因强度不足发生弯曲变形，导致振打力大大下降。
　　2、振打锤运转正常，外表观察无明显变形，但振打效果不佳。主要是因为振打锤体与振打承受砧经过长时间反复撞击，振打锤体受力弧面变形，使线接触变成面接触，振打效果下降。
　　2.3排灰系统故障
　　我厂电除尘器采用的是仓泵式气力输灰系统，仓泵每进、出一次物料为一个工作循环。日常生产中排灰系统的主要故障集中在以下几点：
　　1、出料阀或进料阀无法正常开启或关闭造成灰堵。针对无法开启情况应检查铜套是否缺油，气动三联件调节阀的压力是否正常；若不能正常关闭，应向转轴座喷入松动剂进行清洗或更换密封圈。
　　2、输灰管道磨损严重产生泄露。我厂采用的是低碳钢内衬陶瓷耐磨管，泄露易发电多为焊接处和弯头处，为减少此类情况发生，输灰管道应尽量短、直、少弯头和焊缝。