電除塵器運行常見故障分析

王天廣

摘 要：文章以230燒結機尾兩臺電除塵為例，著重對影響除塵效率的因素及電除塵器運行、運行中所出現(xiàn)的故障及分析進行論述。希望能同從事電除塵器工作的同仁共同探討如何保持電除塵器的安全穩(wěn)定、高效運行，不斷增加專業(yè)知識，以提高電除塵器的除塵效率。

關鍵詞：電除塵器；運行；故障判斷

引言

電除塵器是一種高效節(jié)能的煙氣凈化設備，具有收塵效率高、處理煙氣量大、使用壽命長、維護費用低等優(yōu)點，在當前國內(nèi)外對環(huán)保要求越來越高的情況下，電除塵器得到越來越廣泛的應用。影響電除塵器除塵性能的因素有很多，氣流分布不均，振打方式及周期不合理，煙氣旁路、漏風等都會增加粉塵的二次飛揚，漏風的影響是全方位的，如造成低溫結漏，發(fā)生電極腐蝕，絕緣部件爬電，引起冷熱不均使物件變形，局部積灰，引起煙氣流速不均等，其最直接的影響是增加了煙氣的處理量。另外還有安裝、維護的質(zhì)量都與除塵除塵效率有很大的關系。總結起來影響因素可以大致歸納為粉塵特性、煙氣性能、結構因素、操作因素四大類。另外，在電除塵器運行中，會出現(xiàn)各種各樣的故障，如果不及時進行分析判斷、排除，也會對除塵性能造成很大的影響，甚至會造成除塵器電場的停運。保持穩(wěn)定的除塵效率，對現(xiàn)在的電除塵器運行及維護人員提出更高的要求。作為電除塵器的維護及運行人員，如果要想提高除塵效率，減少電除塵器在運行中的故障率，使電除塵器高效、穩(wěn)定的運行，則必須熟悉電除塵器的基本原理、影響除塵效率的因素及電除塵器在運行中故障的判斷分析與處理方法。

1 國豐鋼鐵230燒結機尾電除塵器介紹

1.1 機尾整粒除塵（一期）設置1個集中式除塵系統(tǒng)。包括燒結室（一期）、成品燒結礦篩分室（一期）、No.6、No.9轉(zhuǎn)運站等。系統(tǒng)風量為L=867800m3/h，氣體初始含塵濃度15～20g/Nm3。系統(tǒng)選用1臺330m2臥式雙室四電場電除塵器，工作阻力P≤300Pa，經(jīng)除塵器凈化后的氣體的含塵濃度≤50mg/Nm3。除塵器收集的粉塵用埋刮板輸送機集中，經(jīng)粉塵加濕機加濕后，卸至工藝膠帶機回收利用。

除塵系統(tǒng)風機選型：系統(tǒng)風量L=867800m3/h。選一臺Y4-2×60No30鍋爐離心引風機，風量：1054800m3/h；全壓：4050Pa，轉(zhuǎn)數(shù)730rpm。配用電機型號為：YKK800-8W，功率：2000kW。

1.2 機尾整粒除塵（二期）設置1個集中式除塵系統(tǒng)。包括燒結室（二期）、成品燒結礦篩分室（二期）等。系統(tǒng)風量為L=845800m3/h，氣體初始含塵濃度15～20g/Nm3。系統(tǒng)選用1臺330m2臥式雙室四電場電除塵器，工作阻力P≤300Pa，經(jīng)除塵器凈化后的氣體的含塵濃度≤50mg/Nm3。除塵器收集的粉塵用埋刮板輸送機集中，經(jīng)粉塵加濕機加濕后，卸至工藝膠帶機回收利用。

c-2除塵系統(tǒng)風機選型：系統(tǒng)風量L=845800m3/h。選一臺Y4-2×60No30鍋爐離心引風機，風量：1054800m3/h；全壓：4050Pa，轉(zhuǎn)數(shù)730rpm。配用電機型號為：YKK800-8W，功率：2000kW。

2 基本原理

電除塵器是在兩個曲率半徑相差較大的金屬陽極和陰極上，通過高壓直流電，維持一個足以使氣體電離的靜電場，氣體電離后所生成的電子，陰離子和陽離子、吸附在通過電場的粉塵上，而使粉塵獲得電荷。荷電粉塵在電場力的作用下，便向電極性相反的電極運行而沉積在電極上。可達到粉塵和氣體分離的目的。用細金屬線的一端用絕緣子，懸掛在接地的金屬圓筒的軸心上，并在其上施加負性高電壓。當電壓達到一定值時，在金屬線的表面上出現(xiàn)青藍色的光點，并發(fā)出嘶嘶之聲，這種現(xiàn)象稱為電暈放電，此時若從金屬圓筒底部通入含塵氣體，絕大多數(shù)粉塵粒子便向圓筒運動而沉積，在圓筒的內(nèi)壁上。當沉積在圓筒壁上的粉塵達到一定厚度時，借助于振打機構使粉塵落人下部灰斗，凈化后的氣體便從圓筒向上部排出，一般稱圓筒為收塵板金屬線為電暈極或放電極。簡單的說：除塵器除塵原理是含塵煙氣通過高壓靜電場時，與電極間的正、負離子荷電子發(fā)生碰撞或在力離子擴散運動中荷電，帶上電子和離子的塵粒在電場力的作用下向異性電極運動并吸附在異性電極上，通過振打等方式使電極上的灰塵落入集灰器中。

實踐證明：靜電場場強越高，電除塵器效率越高，且以負電暈捕集灰塵之效果最好。

3 除塵流程：

除塵流程：

4 電除塵運行時正常維護

電除塵在正確投入運行后，為保證電除塵器的正常運行，需對電除塵器做相應的正常維護工作，下面所列為唐山國豐鋼鐵有限公司電除塵器的正常維護工作，僅供參考。

電除塵器在運行時電除塵器值班員應做好以下正常維護工作：

（1）每4小時檢查一次陽極振打系統(tǒng)，并填寫巡檢記錄。

（2）為防止下灰管堵灰每2小時用手錘敲打一次落灰管，若發(fā)現(xiàn)堵灰立即疏通，當出現(xiàn)高料位信號時，應立即檢查卸灰系統(tǒng)下灰情況，迅速采取措施疏通，若此時為干除灰狀態(tài)立即倒為濕排方式，并通知干除灰人員，一小時內(nèi)高料位信號不消失，停止高壓柜運行，高料位信號消失后立即恢復高壓柜運行。

（3）為防止?jié)駳鈱ο禄夜苡绊懀舫霈F(xiàn)低料位報警，告知干除灰立即將干除灰狀態(tài)倒為濕排方式，根據(jù)鍋爐煤量及灰份變化調(diào)整濕排門至正常料位。

（4）每2小時檢查一次卸（輸）灰系統(tǒng)、除塵水系統(tǒng)。

（5）鍋爐正常運行時可退出各加熱裝置或投入自動。

（6）檢查人孔門等處的漏風情況，嚴重漏風不能處理時及時填寫叫修單。

（7）高壓整流變壓器每月1日白班和下雨天晴以后檢查一次。

（8）每小時觀測一次高壓整流設備的運行電壓、電流值應在正常范圍內(nèi)，當工況變化時應及時調(diào)整。

（9）上位機控制系統(tǒng)通信、控制功能正常，測試數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)指示正常。endprint

（10）電場因故不能正常投入時，應及時填寫叫修單，聯(lián)系檢修處理并做好記錄。

5 電除塵運行過程中異常情況的處理

電除塵器設備運行中會碰到一系列問題，如何恰當處理是電除塵器運行難點之一，從處理手段看，可分為三類，立即停運設備，酌情考慮停運設備及運行中進行調(diào)整。現(xiàn)將碰到較多的問題歸納如下：

5.1 立即停運設備的情況

5.1.1 電氣方面

A、整流變壓器及電抗器發(fā)熱嚴重，電抗器溫升超過65℃，整流變壓器溫升超過40℃或設備內(nèi)部有明顯的閃絡、拉弧、振動等。

B、阻尼電阻著火。

C、高壓絕緣部件閃絡嚴重，高壓電纜頭閃絡放電。

D、供電裝置失控，出現(xiàn)大的電流沖擊。

E、電氣設備起火。

5.1.2 機務方面

A、電場內(nèi)部異極距嚴重縮小，電場持續(xù)拉弧。

B、電場發(fā)生短路。

C、振打、排灰機構卡死應立即停運電機，出灰系統(tǒng)中采用沖灰水箱連續(xù)排灰而沖灰水突然中斷時應立即停運排灰閥。

5.2 酌情考慮停運的情況

電氣方面

A、整流變壓器、電抗器發(fā)熱嚴重，已過正常允許值。

B、阻尼電阻冒火，供電裝置出現(xiàn)偏勵磁。

C、可控硅元件冷卻風扇故障而元件發(fā)熱嚴重。

D、各電纜接頭，尤其是主回路電纜頭、整流變壓器、電抗器進線處接頭發(fā)熱嚴重。

以上幾點在判定為非環(huán)境因素并對設備構成威脅時要停運處理。

E、開機時高壓側(cè)絕緣不能滿足要求，應分清楚影響絕緣的是電源側(cè)還是電場側(cè)，然后進行處理，在天氣惡劣時，因為電場中影響絕緣的部位多，電場側(cè)絕緣經(jīng)擦拭絕緣部件處理后仍有可能滿足要求，這時可酌情降低絕緣要求進行試投，但一般不應低于60MΩ（按每千伏1MΩ考慮），有兩點可支持降低絕緣要求：一是供電裝置短路容量小，閃絡處產(chǎn)生的能量相對小，二是電除塵器供電裝置具有對火花迅速反應的特點，試投時通過“手動升”逐步提高運行參數(shù)，如果絕緣下降是因為絕緣件表面有微量水分，則水分會逐漸提高運行參數(shù)過程中被小火花或電流氣化，絕緣就迅速恢復，不致造成大的沖擊，這樣做是考慮現(xiàn)場中造成的電場絕緣不能滿足的情況較多，而大多數(shù)都是空氣潮濕時發(fā)生，現(xiàn)場處理后也往往不能達到理想絕緣水平。試投人員必須技術好，經(jīng)驗豐富，高壓供電裝置在控制及保護環(huán)節(jié)上沒有缺陷，試投中一旦發(fā)現(xiàn)異常應立即停運。

5.3 運行中的調(diào)整

針對設備出現(xiàn)的異常情況，采用一些特殊調(diào)整手段，是一種有效但不是根本性的解決辦法，這些情況有：

（1）絕緣室溫度無法達到設計的高于露點溫度的數(shù)值，增加熱風加熱往往也無濟于事，如果將溫度控制值仍保持在原設定值，則電加熱器因長期連續(xù)投運后壽命大大縮短，不能保證開機階段投入電加熱來驅(qū)潮，這時可適當降低控制溫度。當煙氣本身溫度較高且絕緣子室溫度趨于穩(wěn)定時，甚至可將電加熱器適當停運。

（2）當運行條件惡化引起電氣設備過熱，如高位布置整流變壓器在酷熱天氣下運行時發(fā)熱嚴重，阻尼電阻過熱，可控硅冷卻風扇故障使元件發(fā)熱嚴重時，為了保證電場投運，可降低參數(shù)運行。如前級電場出灰能力下降，也可通過壓參數(shù)適當將灰量轉(zhuǎn)移到后級電場。

（3）振打控制方式調(diào)整。如雙側(cè)振打由于一側(cè)發(fā)生故障，可考慮將另一側(cè)振打改成連續(xù)振打。當電極普遍積灰嚴重時，亦可在一段時間內(nèi)采用連續(xù)振打。從理論上講，厚灰反而更容易被振落，但振打落灰有逐漸剝落及從上到下一段段滑落過程，而每個振打部位在一個振打周期中只有一次打擊機會，適當增加振打次數(shù)，在積灰嚴重及停機階段是有必要的。

（4）用排灰閥按高料位自動排灰在料位失靈時，可改為連續(xù)排灰，也可根據(jù)電場運行情況，利用可編控制器來模擬自動排灰情況，使灰斗仍保持一定灰封。

6 結束語

如果要想提高除塵效率，減少電除塵器在運行中的故障率，使電除塵器高效、穩(wěn)定的運行，則必須熟悉電除塵器的基本原理、影響除塵效率的因素及電除塵器在運行中故障的判斷分析與處理方法。加強崗位員工的專業(yè)知識培養(yǎng)，增強環(huán)保意識，發(fā)揮主人翁精神。同時也要注重檢修質(zhì)量、檢修計劃等，培養(yǎng)專業(yè)技術人員，從各方面著手，讓除塵設備在設計能力內(nèi)發(fā)揮更好的作用，為環(huán)保做出積極的貢獻。

參考文獻

[1]向曉東.現(xiàn)代除塵理論與技術[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.

[2]孫一堅.工業(yè)通風[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1985.

[3]唐山國豐鋼鐵有限公司.環(huán)保設施管理制度，2013

[4]朱國宇.電除塵培訓講義，2013.endprint

（10）電場因故不能正常投入時，應及時填寫叫修單，聯(lián)系檢修處理并做好記錄。

5 電除塵運行過程中異常情況的處理

電除塵器設備運行中會碰到一系列問題，如何恰當處理是電除塵器運行難點之一，從處理手段看，可分為三類，立即停運設備，酌情考慮停運設備及運行中進行調(diào)整。現(xiàn)將碰到較多的問題歸納如下：

5.1 立即停運設備的情況

5.1.1 電氣方面

A、整流變壓器及電抗器發(fā)熱嚴重，電抗器溫升超過65℃，整流變壓器溫升超過40℃或設備內(nèi)部有明顯的閃絡、拉弧、振動等。

B、阻尼電阻著火。

C、高壓絕緣部件閃絡嚴重，高壓電纜頭閃絡放電。

D、供電裝置失控，出現(xiàn)大的電流沖擊。

E、電氣設備起火。

5.1.2 機務方面

A、電場內(nèi)部異極距嚴重縮小，電場持續(xù)拉弧。

B、電場發(fā)生短路。

C、振打、排灰機構卡死應立即停運電機，出灰系統(tǒng)中采用沖灰水箱連續(xù)排灰而沖灰水突然中斷時應立即停運排灰閥。

5.2 酌情考慮停運的情況

電氣方面

A、整流變壓器、電抗器發(fā)熱嚴重，已過正常允許值。

B、阻尼電阻冒火，供電裝置出現(xiàn)偏勵磁。

C、可控硅元件冷卻風扇故障而元件發(fā)熱嚴重。

D、各電纜接頭，尤其是主回路電纜頭、整流變壓器、電抗器進線處接頭發(fā)熱嚴重。

以上幾點在判定為非環(huán)境因素并對設備構成威脅時要停運處理。

E、開機時高壓側(cè)絕緣不能滿足要求，應分清楚影響絕緣的是電源側(cè)還是電場側(cè)，然后進行處理，在天氣惡劣時，因為電場中影響絕緣的部位多，電場側(cè)絕緣經(jīng)擦拭絕緣部件處理后仍有可能滿足要求，這時可酌情降低絕緣要求進行試投，但一般不應低于60MΩ（按每千伏1MΩ考慮），有兩點可支持降低絕緣要求：一是供電裝置短路容量小，閃絡處產(chǎn)生的能量相對小，二是電除塵器供電裝置具有對火花迅速反應的特點，試投時通過“手動升”逐步提高運行參數(shù)，如果絕緣下降是因為絕緣件表面有微量水分，則水分會逐漸提高運行參數(shù)過程中被小火花或電流氣化，絕緣就迅速恢復，不致造成大的沖擊，這樣做是考慮現(xiàn)場中造成的電場絕緣不能滿足的情況較多，而大多數(shù)都是空氣潮濕時發(fā)生，現(xiàn)場處理后也往往不能達到理想絕緣水平。試投人員必須技術好，經(jīng)驗豐富，高壓供電裝置在控制及保護環(huán)節(jié)上沒有缺陷，試投中一旦發(fā)現(xiàn)異常應立即停運。

5.3 運行中的調(diào)整

針對設備出現(xiàn)的異常情況，采用一些特殊調(diào)整手段，是一種有效但不是根本性的解決辦法，這些情況有：

（1）絕緣室溫度無法達到設計的高于露點溫度的數(shù)值，增加熱風加熱往往也無濟于事，如果將溫度控制值仍保持在原設定值，則電加熱器因長期連續(xù)投運后壽命大大縮短，不能保證開機階段投入電加熱來驅(qū)潮，這時可適當降低控制溫度。當煙氣本身溫度較高且絕緣子室溫度趨于穩(wěn)定時，甚至可將電加熱器適當停運。

（2）當運行條件惡化引起電氣設備過熱，如高位布置整流變壓器在酷熱天氣下運行時發(fā)熱嚴重，阻尼電阻過熱，可控硅冷卻風扇故障使元件發(fā)熱嚴重時，為了保證電場投運，可降低參數(shù)運行。如前級電場出灰能力下降，也可通過壓參數(shù)適當將灰量轉(zhuǎn)移到后級電場。

（3）振打控制方式調(diào)整。如雙側(cè)振打由于一側(cè)發(fā)生故障，可考慮將另一側(cè)振打改成連續(xù)振打。當電極普遍積灰嚴重時，亦可在一段時間內(nèi)采用連續(xù)振打。從理論上講，厚灰反而更容易被振落，但振打落灰有逐漸剝落及從上到下一段段滑落過程，而每個振打部位在一個振打周期中只有一次打擊機會，適當增加振打次數(shù)，在積灰嚴重及停機階段是有必要的。

（4）用排灰閥按高料位自動排灰在料位失靈時，可改為連續(xù)排灰，也可根據(jù)電場運行情況，利用可編控制器來模擬自動排灰情況，使灰斗仍保持一定灰封。

6 結束語

如果要想提高除塵效率，減少電除塵器在運行中的故障率，使電除塵器高效、穩(wěn)定的運行，則必須熟悉電除塵器的基本原理、影響除塵效率的因素及電除塵器在運行中故障的判斷分析與處理方法。加強崗位員工的專業(yè)知識培養(yǎng)，增強環(huán)保意識，發(fā)揮主人翁精神。同時也要注重檢修質(zhì)量、檢修計劃等，培養(yǎng)專業(yè)技術人員，從各方面著手，讓除塵設備在設計能力內(nèi)發(fā)揮更好的作用，為環(huán)保做出積極的貢獻。

參考文獻

[1]向曉東.現(xiàn)代除塵理論與技術[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.

[2]孫一堅.工業(yè)通風[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1985.

[3]唐山國豐鋼鐵有限公司.環(huán)保設施管理制度，2013

[4]朱國宇.電除塵培訓講義，2013.endprint

（10）電場因故不能正常投入時，應及時填寫叫修單，聯(lián)系檢修處理并做好記錄。

5 電除塵運行過程中異常情況的處理

電除塵器設備運行中會碰到一系列問題，如何恰當處理是電除塵器運行難點之一，從處理手段看，可分為三類，立即停運設備，酌情考慮停運設備及運行中進行調(diào)整。現(xiàn)將碰到較多的問題歸納如下：

5.1 立即停運設備的情況

5.1.1 電氣方面

A、整流變壓器及電抗器發(fā)熱嚴重，電抗器溫升超過65℃，整流變壓器溫升超過40℃或設備內(nèi)部有明顯的閃絡、拉弧、振動等。

B、阻尼電阻著火。

C、高壓絕緣部件閃絡嚴重，高壓電纜頭閃絡放電。

D、供電裝置失控，出現(xiàn)大的電流沖擊。

E、電氣設備起火。

5.1.2 機務方面

A、電場內(nèi)部異極距嚴重縮小，電場持續(xù)拉弧。

B、電場發(fā)生短路。

C、振打、排灰機構卡死應立即停運電機，出灰系統(tǒng)中采用沖灰水箱連續(xù)排灰而沖灰水突然中斷時應立即停運排灰閥。

5.2 酌情考慮停運的情況

電氣方面

A、整流變壓器、電抗器發(fā)熱嚴重，已過正常允許值。

B、阻尼電阻冒火，供電裝置出現(xiàn)偏勵磁。

C、可控硅元件冷卻風扇故障而元件發(fā)熱嚴重。

D、各電纜接頭，尤其是主回路電纜頭、整流變壓器、電抗器進線處接頭發(fā)熱嚴重。

以上幾點在判定為非環(huán)境因素并對設備構成威脅時要停運處理。

E、開機時高壓側(cè)絕緣不能滿足要求，應分清楚影響絕緣的是電源側(cè)還是電場側(cè)，然后進行處理，在天氣惡劣時，因為電場中影響絕緣的部位多，電場側(cè)絕緣經(jīng)擦拭絕緣部件處理后仍有可能滿足要求，這時可酌情降低絕緣要求進行試投，但一般不應低于60MΩ（按每千伏1MΩ考慮），有兩點可支持降低絕緣要求：一是供電裝置短路容量小，閃絡處產(chǎn)生的能量相對小，二是電除塵器供電裝置具有對火花迅速反應的特點，試投時通過“手動升”逐步提高運行參數(shù)，如果絕緣下降是因為絕緣件表面有微量水分，則水分會逐漸提高運行參數(shù)過程中被小火花或電流氣化，絕緣就迅速恢復，不致造成大的沖擊，這樣做是考慮現(xiàn)場中造成的電場絕緣不能滿足的情況較多，而大多數(shù)都是空氣潮濕時發(fā)生，現(xiàn)場處理后也往往不能達到理想絕緣水平。試投人員必須技術好，經(jīng)驗豐富，高壓供電裝置在控制及保護環(huán)節(jié)上沒有缺陷，試投中一旦發(fā)現(xiàn)異常應立即停運。

5.3 運行中的調(diào)整

針對設備出現(xiàn)的異常情況，采用一些特殊調(diào)整手段，是一種有效但不是根本性的解決辦法，這些情況有：

（1）絕緣室溫度無法達到設計的高于露點溫度的數(shù)值，增加熱風加熱往往也無濟于事，如果將溫度控制值仍保持在原設定值，則電加熱器因長期連續(xù)投運后壽命大大縮短，不能保證開機階段投入電加熱來驅(qū)潮，這時可適當降低控制溫度。當煙氣本身溫度較高且絕緣子室溫度趨于穩(wěn)定時，甚至可將電加熱器適當停運。

（2）當運行條件惡化引起電氣設備過熱，如高位布置整流變壓器在酷熱天氣下運行時發(fā)熱嚴重，阻尼電阻過熱，可控硅冷卻風扇故障使元件發(fā)熱嚴重時，為了保證電場投運，可降低參數(shù)運行。如前級電場出灰能力下降，也可通過壓參數(shù)適當將灰量轉(zhuǎn)移到后級電場。

（3）振打控制方式調(diào)整。如雙側(cè)振打由于一側(cè)發(fā)生故障，可考慮將另一側(cè)振打改成連續(xù)振打。當電極普遍積灰嚴重時，亦可在一段時間內(nèi)采用連續(xù)振打。從理論上講，厚灰反而更容易被振落，但振打落灰有逐漸剝落及從上到下一段段滑落過程，而每個振打部位在一個振打周期中只有一次打擊機會，適當增加振打次數(shù)，在積灰嚴重及停機階段是有必要的。

（4）用排灰閥按高料位自動排灰在料位失靈時，可改為連續(xù)排灰，也可根據(jù)電場運行情況，利用可編控制器來模擬自動排灰情況，使灰斗仍保持一定灰封。

6 結束語

如果要想提高除塵效率，減少電除塵器在運行中的故障率，使電除塵器高效、穩(wěn)定的運行，則必須熟悉電除塵器的基本原理、影響除塵效率的因素及電除塵器在運行中故障的判斷分析與處理方法。加強崗位員工的專業(yè)知識培養(yǎng)，增強環(huán)保意識，發(fā)揮主人翁精神。同時也要注重檢修質(zhì)量、檢修計劃等，培養(yǎng)專業(yè)技術人員，從各方面著手，讓除塵設備在設計能力內(nèi)發(fā)揮更好的作用，為環(huán)保做出積極的貢獻。

參考文獻

[1]向曉東.現(xiàn)代除塵理論與技術[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.

[2]孫一堅.工業(yè)通風[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1985.

[3]唐山國豐鋼鐵有限公司.環(huán)保設施管理制度，2013

[4]朱國宇.電除塵培訓講義，2013.endprint