電除塵器維護淺析

摘 要：基于火電廠普遍采用電除塵器技術的現(xiàn)狀，為了確保電除塵器高效穩(wěn)定地運行，本人對電除塵器維護提出了改進意見。

關鍵詞：電除塵器；維護；改進措施

空氣污染的經(jīng)濟后果，始終是個重大的研究課題。在周圍空氣中的粉塵和氣態(tài)污染物越多，對各種材料的破壞作用也越大。盡管空氣污染的經(jīng)濟損失難以定量計算，但它卻是必需治理空氣污染的原因之一。在各種氣體凈化設備中，只有電除塵器才能把作用力直接施加到塵粒本身上，使塵粒與氣流脫離。因此，電除塵器分離塵粒所需的能量要比其它形式的除塵設備小得多。電除塵器的阻力大約為25毫米水柱或更小一些，相比之下過濾器和洗滌器的阻力可達到250到2500毫米水柱。電除塵器這個獨特的優(yōu)點，使其在處理氣體量大、除細塵效率要求高的地方得到廣泛的采用。

空氣污染控制的設備必須十分可靠，設計上應有后備能力以應付突然故障。停產(chǎn)檢修設備的代價很高，設備的設計和維護不佳，使治理污染的總費用提高。一般，都力求凈化設備安全可靠，使主要的檢修工作納入工廠維修計劃中，盡量減少因凈化設備的故障而停工。利用各種可能的機會進行檢查，防止計劃外的停產(chǎn)才是上策。對于電除塵器來說，既要檢查內(nèi)部結構，也要檢查外部部件。

1 電除塵過程

電除塵過程由三個基本階段組成：（1）塵粒荷電；（2）收塵；（3）清除所捕集的塵粒。在實際除塵器中塵粒的荷電，是通過電暈發(fā)電產(chǎn)生大量離子并使其附著在塵粒上來實現(xiàn)的。電除塵器由作為放電極（或稱電暈極）的極線和作為接收極（或稱收塵極）的圓筒所組成。產(chǎn)生電暈需要有一個極不均勻的電場，在極線與圓筒電極之間施加高電壓時，極線附近就會形成這種條件。此電場使氣體中的電子運動加速到足以使極線附近的氣體達到電離的程度，由此所生產(chǎn)的離子在向收塵極運動過程中與氣流中的懸浮離子碰撞并附著在其上面。離子的附著導致粒子荷電，粒子荷電程度取決于附著離子的數(shù)目。

當存在著電場時，粒子上的電荷形成了一個指向收塵極的新力，其大小取決于電荷的多少和電場的強度。該力使粒子沉積于收塵極上，在機械力、電力和分子力的共同作用下，粒子得以貼附在極板上。粒子被捕集后，如果是液態(tài)氣溶膠，可用聚并和沖洗除掉；如果是固體物質(zhì)，則用定期撞擊或振打來除掉。對于后一種情況，必須要等粉塵積到一定厚度時再振打，使粉塵成塊狀落入灰斗或灰倉，以防止過多的物料重新被帶到氣流中去。

除塵器的內(nèi)部配置視其用途不同而異。雖然有時也采用圓筒形電極，但是為了節(jié)約空間，多數(shù)工業(yè)除塵器的收塵極均采用板式結構。大多數(shù)電除塵器的荷電和收塵階段均在同一區(qū)內(nèi)進行。這種形式的電除塵器稱為單區(qū)電除塵器。有時荷電是在一個區(qū)內(nèi)進行，而其后的一個區(qū)是由帶電的與接地的板極交替組成收塵區(qū)。分別建立電暈電場和收塵電場的除塵器稱為雙區(qū)電除塵器。

塵粒必須荷電以后，才能在電場作用下得到一個朝收塵極板移動的力。此驅動力使塵粒氣流中分離出來的主要因素。此力與塵粒荷電的大小和電場強度成正比。通常認為塵粒荷電是在電暈區(qū)邊界到收塵極之間的區(qū)域內(nèi)進行的。在此區(qū)域內(nèi)通過的塵粒，受其中離子和電子作用而荷電。在負電暈除塵過程中，負離子起主要作用。塵粒荷電有兩種機理，通常分別稱為電場荷電和擴散荷電。兩種荷電機理都起作用，但在一定粒度范圍內(nèi)，某一種作用會更顯著些。當塵粒半徑大于約0.5微米時，塵粒的電場荷電機理是主要的；當塵粒半徑小于約0.2微米時，擴散荷電起主導作用；而當塵粒半徑介于二者之間時，塵粒荷電的兩種機理都很重要，必須同時考慮。

電場荷電時，離子在外加電場的影響下，作有序的運動，并與懸浮氣流中的塵粒相碰撞。擴散荷電則是由于離子作不規(guī)則熱運動時而與氣流中塵粒碰撞所致。塵粒附上離子后就成為荷電粒子。

2 電除塵器維護

電除塵器故障的類型與具體的設計、使用方式有關。根據(jù)工業(yè)氣體凈化協(xié)會對電除塵器的運行維護所作的調(diào)查，美國電除塵器最常見的運行故障是放電極斷線，占調(diào)查對象的68%，可見此問題的嚴重。第二個最常見的故障是振打失靈，有這類毛病者，占調(diào)查對象的40%。絕緣故障和電極因積灰而短路的各占28%，灰斗問題占24%。變壓器整流器的故障占20%。

2.1 放電極故障

放電極的機械故障，一般發(fā)生在極線繞自身扭轉的接觸點附近。如果極線兩端有加粗的護頸，則多發(fā)生在其根部。有的機械故障是由于極線擺動過度造成的，頻繁的擺動會使極線遭到反復冷彎，最后疲勞斷裂。擺動可能是由于極線與重錘間的共振引起的。重錘限位不當、氣流分布過于不均、電氣條件不適，或這些因素的綜合，都會引起共振。

收塵極上有毛刺、極線擺動使極距縮短或者未設護頸都會引起局部地點電場強度升高，產(chǎn)生集中的火花放電，把極線擊斷。肉眼觀察斷線，即可鑒別是否由電擊造成。此時極線的一邊往往又圓又光滑，而面向放電的另一側則是平的，表面很粗糙。故障影響到的長度一般約為75～100毫米。這種故障一般多發(fā)生在靠近極線的底部和頂部，相對于收塵極板的上下沿處。這時，在收塵極板的邊緣或擋板端出現(xiàn)電弧。避免出現(xiàn)電弧的方法是切除部分擋板，或將極板邊沿磨圓。其它地點也可能發(fā)生這類故障，特別是當擋板是焊接的，或收塵極板有毛刺、表面粗糙時，更是如此。此類故障一般起因于電極安裝不正或基座錯動，致使放電極偏向收塵電極（特別是在其底部附近）。

2.2 觀察及補救措施

在設計、安裝良好的除塵器中，斷線是不常見的。雖然沒有斷線次數(shù)的確切數(shù)字，但是，大型設備有每年只發(fā)生斷線1～2次的。

減少斷線故障的補救措施有：（1）根據(jù)斷線部位和斷裂點的位置鑒別故障的性質(zhì)；（2）檢查斷裂面，判斷故障起因；（3）排除斷線根源。

斷線最常見的原因之一是電弧襲擊。除了上述各種嚴格的機械因素外，斷線的主要起因是供電設備的設計和操作不當，無論什么除塵器，運行中出現(xiàn)一些火花都是正常的。但是，如何掌握火花率，卻大有差別。有的制造廠運行火花率在1次/分或以下，另一些廠在50～100次/分左右。如果其他條件相同，火花率低時，電極故障一般較少。但是這會降低除塵器的運行電壓，使效率下降。因此，按低火花率運行所需要的除塵器較大。

2.3 排灰系統(tǒng)

排灰系統(tǒng)設計使用不當，可能成為除塵器失靈的主要原因。排灰能力不足，灰斗積滿粉塵甚至能將極線重錘托起來，造成局部拉弧斷線。在粉塵層內(nèi)部的擊穿電弧，會使粉塵融成大塊。拉弧還會使高壓框架或收塵極板變形成大量的二次揚塵。

排灰故障的主要起因有：（1）排灰系統(tǒng)容量不足；（2）煙氣溫度低，飛灰粘結，尤其在燃燒高硫煤時；（3）灰斗保溫不佳，或未設加熱裝置，致使飛灰流動性降低；（4）灰斗角度設計得太小，粉塵架橋；（5）卸灰閥失靈。

3 結束語

電除塵器專業(yè)技術是一門由機械、高低壓電氣和微機控制等跨專業(yè)的綜合技術。在運行和檢修中建立全面的監(jiān)督和管理機制是非常必要的。控制好運行和檢修的各個基層環(huán)節(jié)，結合實際狀況進行必要的設備完善，對保持和提高電除塵器除塵效率大有好處的。

參考文獻

[1]徐廣立.電除塵器的運行與維護[J].電力環(huán)境保護，2004年，第20卷，第4期.

[2]邵志勇.燒結機頭電除塵器運行和維護[J].冶金能源，2004年，第23卷，第1期.

作者簡介：許春輝，長沙電力學院熱動專業(yè)，2002年畢業(yè)，現(xiàn)在在山西大唐國際云岡熱電有限責任公司工程設備部。