靜電除塵器效率影響因素分析

王建偉

（鄭州市熱力總公司 河南 鄭州 450005）

1 現(xiàn)狀介紹

兩臺(tái)200MW燃煤機(jī)組，均為靜電除塵器，隨著設(shè)備的老化，運(yùn)行參數(shù)一直不穩(wěn)，經(jīng)常出現(xiàn)：二次電壓低甚至接近為零或升至較低電壓便發(fā)生閃絡(luò)；二次電流升不高，維持在低電流運(yùn)行或二次電流不穩(wěn)定急劇擺動(dòng)等現(xiàn)象。根據(jù)多年運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn)和查閱相關(guān)資料，對(duì)影響電除塵器除塵效率不理想的原因及對(duì)策做以下分析。

2 影響除塵效率的因素

2.1 極板、極線變形造成極間距不均勻

板極間距和電暈線間距對(duì)電流密度、電場(chǎng)強(qiáng)度和空間電荷密度的空間分布有影響。如工作電壓、電暈線的半徑和間距都相同，加大極板間距會(huì)影響電暈線臨近區(qū)所產(chǎn)生的離子電流分布，以及增大表面積電位差，這將導(dǎo)致電暈外區(qū)的電暈電流密度、電場(chǎng)強(qiáng)度和空間電荷密度的降低。增大電暈線的間距所產(chǎn)生的影響是增大電暈電流的最佳值。若使電暈線間距小于這一最佳值，會(huì)導(dǎo)致由于電暈線附近電場(chǎng)的相互屏蔽作用而使電暈電流減少。電除塵二次電壓低甚至接近為零或升至較低電壓便發(fā)生閃絡(luò)，二次電流升不起維持在低電流運(yùn)行或二次電流不穩(wěn)定急劇擺動(dòng)。

2.2 氣流分布的影響

電除塵器內(nèi)氣流分布不均對(duì)電除塵器除塵效率降低的影響，是由于以下幾個(gè)方面的原因：

2.2.1 在氣流速度不同的區(qū)域內(nèi)所捕集的粉塵量不一樣。即氣流速度低的地方可能除塵效率高，捕集粉塵量多；氣流速度高的地方，除塵效率低，捕集粉塵量少。但因風(fēng)速降低而增大粉塵捕集量并不能彌補(bǔ)由于風(fēng)速過高而粉塵的捕集量。

2.2.2 局部氣流速度高的地方會(huì)出現(xiàn)沖刷現(xiàn)象，將已經(jīng)沉積在集塵極上和灰斗上的粉塵再次大量揚(yáng)起。

2.2.3 除塵器進(jìn)口的含塵濃度不均勻，導(dǎo)致除塵器內(nèi)某些部位堆積過多的粉塵。若在管道、彎頭、導(dǎo)向板和分布板等處存積大量粉塵，會(huì)反過來又進(jìn)一步破壞氣流的均勻性。

電除塵器內(nèi)氣流分布不均與導(dǎo)向板的形狀和安裝位置、氣流分布板的形式和安裝位置、管道設(shè)計(jì)以及除塵器與風(fēng)機(jī)的連接形式等因素有關(guān)。

2.2.4 設(shè)備漏風(fēng)

灰斗和排灰裝置漏風(fēng)，會(huì)造成粉塵的再飛揚(yáng)，使捕集到的粉塵重返氣流；煙道膨脹節(jié)、風(fēng)道閘門、絕緣套管等處漏氣，可使電除塵內(nèi)部溫度下降而產(chǎn)生局部過冷，氣體中的水分和酸霧冷凝，造成設(shè)備腐蝕，粉塵附在電極上振打不下來，造成電極積塵，電壓擊穿等不良后果，還會(huì)使電暈放電受到干擾，從而影響除塵效率。

2.3 煙氣性質(zhì)的影響

2.3.1 煙氣的溫度和壓力

煙氣的溫度和壓力對(duì)電暈始發(fā)電壓、起暈時(shí)電暈極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度、電暈極附近的空間電荷密度和分子、離子的有效遷移率等有影響。當(dāng)溫度升高、壓力降低時(shí)，煙氣密度減小，使電暈始發(fā)電壓、起暈時(shí)電暈極表面電場(chǎng)強(qiáng)度和火花放電電壓等降低。煙氣溫度在90～150℃范圍內(nèi)時(shí)，除塵效率較好。煙溫過高，粉塵比電阻降低黏度小，粉塵驅(qū)進(jìn)速度增大，除塵效率降低。煙溫過低，濕度增加，電離減弱，電暈電流減小，除塵效率降低;當(dāng)煙氣溫度低于80℃時(shí)，起暈電壓明顯上升，有時(shí)超出變壓器負(fù)荷，導(dǎo)致電場(chǎng)由于輸出欠壓而停止工作。

2.3.2 煙塵濃度

煙塵濃度增加，則電場(chǎng)內(nèi)粉塵粒子增多，從而抑制了電暈電流的產(chǎn)生，使除塵效率降低。嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)電流趨近于零，即發(fā)生電暈封閉。

2.3.3 煙氣濕度

煙氣中水分的存在對(duì)電除塵運(yùn)行有有利的一面，一般煙氣中水分多，除塵效率高。煙氣中的水分過大時(shí)，若電除塵器的保溫不好，煙氣溫度會(huì)達(dá)到露點(diǎn)，使電除塵器的電極系統(tǒng)及殼體產(chǎn)生腐蝕。

2.4 運(yùn)行操作因素的影響

2.4.1 振打制度

電除塵器振打清灰裝置的最佳運(yùn)行，是保證電除塵器正常運(yùn)行的一個(gè)重要因素，它直接影響電除塵器的效率和相關(guān)設(shè)備的使用壽命,足夠的電極振打力和振打加速度是及時(shí)清除極板表面積灰，防止產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象的有效保證。如果電暈極積塵過多，會(huì)影響電暈的工作，使電暈強(qiáng)度減弱。如果收塵極積塵過多，會(huì)減緩塵粒的驅(qū)進(jìn)速度，對(duì) 于高比電阻粉塵還會(huì)引起反電暈。如果選用短周期，大強(qiáng)度的振打，集聚在極板上的粉塵以粉末狀下落，易產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，反而會(huì)導(dǎo)致除塵效率降低，選用周期長(zhǎng)、強(qiáng)度小的振打，吸附在極板和極線上的粉塵振打不下來，易產(chǎn)生反電暈，除塵效率劇降。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在除塵效率≤95%的電除塵器中大約有一半以上是由于振打效果不佳所致。

在生產(chǎn)運(yùn)行中，電除塵器振打裝置的運(yùn)行制度是由電除塵器的設(shè)計(jì)給出的，是一個(gè)定量，但實(shí)際運(yùn)行中粉塵和氣流運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，所以給定的設(shè)備運(yùn)行制度是不能始終 滿足生產(chǎn)實(shí)際需要的。因此最佳的振打運(yùn)行制度要在實(shí)踐中摸索。

2.4.2 灰斗卸灰方式

灰斗要把從電極上落下來的粉塵進(jìn)行集中，經(jīng)排灰裝置送到其他輸送裝置中去。為了保證灰斗的安全運(yùn)行，電除塵器一般采用灰斗加熱裝置和料位顯示高低灰位 報(bào)警等檢測(cè)裝置。灰斗加熱方式不佳和排灰的不及時(shí)，使灰斗內(nèi)積灰時(shí)常出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象，堵塞卸灰管道和插板閥,不僅是卸灰困難，而且還造成灰斗內(nèi)積灰增加甚至灰滿，出現(xiàn)托電場(chǎng)，陰陽極之間短路，電場(chǎng)無法運(yùn)行.影響除塵器的作業(yè)率。

2.4.3 氣流旁路

氣流旁路是指氣流不通過收塵區(qū)，而從收塵極板的頂部、底部和極板左右最外邊與殼體內(nèi)壁形成的通道中通過。氣流旁路使一部分含塵煙氣不經(jīng)處理就 排向大氣，而且還會(huì)引起二次飛揚(yáng)，降低除塵效率。

2.4.4 電暈線肥大

電暈線越細(xì)，產(chǎn)生的電暈越強(qiáng)烈。但在電暈極周圍的離子區(qū)有一些獲得正電荷的粉塵粒子會(huì)在電場(chǎng)力的作用下向電暈線運(yùn)動(dòng)并沉積在上面。如果粉塵黏附性很強(qiáng)，不易被振打下來，則電暈線上的粉塵越來越多，使電暈線變粗，降低電暈放電效果，這就是常說的電暈線肥大。

產(chǎn)生電暈線肥大的原因大致有以下幾個(gè)方面：

（1）粉塵因靜電作用產(chǎn)生的附著力；

（2）電除塵器的溫度低于露點(diǎn)，產(chǎn)生了部分水或硫酸，由于液體的黏附力而形成；

（3）粉塵本身黏附性較強(qiáng)等

電暈線肥大使電暈放電的效果降低，粉塵荷電受到一定影響，使電除塵器效率下降。

2.4.5 陰陽極熱膨脹不均

空載通電升壓時(shí)，電場(chǎng)處于冷態(tài)，膨脹不均不易察覺。帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電場(chǎng)處于熱態(tài)，極板極線產(chǎn)生膨脹。但膨脹不均勻時(shí)，極板極線彎曲變形，使局部異極間距變小，兩極放電距離變小，二次電壓升不高或升高后跳閘，影響除塵效率。

2.4.6 引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的影響 引風(fēng)機(jī)對(duì)除塵器的煙氣分布有影響。當(dāng)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)由于擋板控制機(jī)構(gòu)或指示儀表有缺陷造成兩臺(tái)風(fēng)機(jī)流量不等，或鍋爐運(yùn)行人員為了調(diào)整兩側(cè)過熱器的溫差，改變引風(fēng)機(jī)控制擋板，調(diào)節(jié)流量分配時(shí)，會(huì)造成兩側(cè)煙氣分配不均，影響電除塵器的除塵效率。

3 結(jié)論

通過以上分析結(jié)合實(shí)際可知影響電除塵器除塵效率的因素主要如下：

3.1 極板、極線變形造成極間距不均勻

原因：腐蝕；漏風(fēng)；振打不合理。

3.2 氣流分布不均

原因是：氣流分布板的安裝位置不合理。

3.3 煙塵濃度過高

原因是：煤種不好

4 措施、對(duì)策

針對(duì)以上結(jié)論我們采取相應(yīng)措施對(duì)策

4.1 采用氣力除灰方式，大大降低了漏風(fēng)率。

4.2 建議鍋爐對(duì)好壞煤種搭配摻燒。

4.3 合理調(diào)整氣流分布板的安裝位置。