高壓靜電除塵器常見故障分析處理

高志強

摘要：近年來為達到環(huán)保達標排放的要求，各發(fā)電廠嚴格控制煙塵排放量，力求達標排放，本文對靜電除塵器的工作原理和機構進行說明，對常見的故障進行分析處理，如負載短路、二次電壓正常二次電流小、一、二次電流小等常見問題提出處理方法和措施，并就發(fā)生故障后對設備的危害進行了分析討論。

關鍵詞：高壓靜電除塵器、一次電流、二次電壓、二次電流、反電暈、極板、極線。

內蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司2004年新建2臺75噸循環(huán)硫化床鍋爐，2臺鍋爐的配套環(huán)保設施煙氣除塵器選用的均是PE型靜電除塵器。靜電除塵器投入使用10年以來，運行基本平穩(wěn)。由于設備逐年老化近一年來故障頻發(fā)，為了進一步發(fā)揮靜電除塵器的環(huán)保作用，創(chuàng)造良好的經濟和社會效益，現將曾出現的故障、原因及對策分析總結如下：

一：高壓靜電除塵器工作原理

高壓靜電除塵器是利用兩個金屬陽極和陰極上，通過高壓硅整流變壓器將380V交流電整流成為20～80kV高壓直流電，維持一個足以使氣體電離的靜電場，煙氣在電除塵器中通過時，煙氣中的粉塵在電場

中荷電，荷電粉塵在電場力的作用下向極性相反的電極運動，到達極板或極線時粉塵被吸附到極板或極線上，通過振打裝置打落入灰斗，從而達到除塵的目的。

二：靜電除塵器的基本結構

電除塵器包括本體和電源兩大部分。本體部分是個龐然大物，它讓處理對象通過并進行懸浮粒子分離，靜電除塵器本體部分大致可分為內部件、支撐部件和輔助部件三大部分。內件部分包括陽極板、陽極振打、陰極線、陰極振打四大部件，這是靜電除塵器的核心部件。支撐部件包括殼體、本體包括除塵器殼體、灰斗、放電極、集塵極、氣流分布裝置、振打清灰裝置、絕緣子及保溫箱等等。輔助部件包括走梯平臺、頂部支架、灰斗電加熱、灰斗料位計、鋼架部分等。

三：影響電除塵器性能的因素

3.（1粉塵特性：主要包括粉塵的粒徑分布、真密度、堆積密度、粘附性及比電阻等。

3.（2煙氣性能：主要包括煙氣溫度，壓力、成分、濕度、流速和含塵濃度等。

3.（3結構因素：主要包括放電極線的幾何形狀，直徑、數量和線間距、集塵極的形式、極板斷面形狀、極間距、極板面積以及電場數、電場長度、供電方式、振打方式（方向、強度、周期）、氣流分布裝置、殼體嚴密程度、灰斗形式和出灰口鎖氣裝置等。

3.（4操作因素：主要包括伏安特性、漏風率、氣流短路、二次飛揚和放電極線肥大等。電除塵器設備與鍋爐配套，受鍋爐運行等方面影響，即使電除塵器有良好的收塵性能，但是由于外界條件的變化，也會使它達不到預期的效果。

四：常見故障分析

4.1 負載短路

現象：二次工作電流大，二次電壓升不高，甚至接近于零，報警器鳴笛，并在顯示屏上出現"LOAD SHORT"（負載短路）報警信號。此時應迅速按復位鍵，使電壓、電流回零，再按停運鍵，而后切斷電源。

原因：1）電除塵器內部陰極線斷線。

1高壓硅整流變輸出阻尼電阻燒斷接地。2電除塵器內部積灰太多或有金屬雜物引起短路。3高壓控制柜輸出短路保護誤動作。4大梁絕緣子或陰極振打瓷軸對地閃絡接地。5電除塵設備的檢修臨時接地線未拆除。

處理：1停爐后檢查電除塵器電場內部陰極線，更換所斷陰極線。2檢查更換阻尼電阻絲。3清除電場內部積灰，若有金屬雜物，停爐后進電除塵器內部進行清除。4投一次，若仍出現短路，聯系校驗及檢查。清潔或更換絕緣子或瓷軸。拆除臨時接地線。

4.2電場二次電壓正常，二次電流偏低

原因：1陽極板或陰極線上積灰太多。2振打裝置未投運或振打周期過長。3振打裝置聯軸器故障。4電暈線肥大，放電不良。

處理：1清除積灰。2投運振打裝置或調整振打周期。3檢修振打裝置。4找出電暈線肥大原因并予以解決。

4.3整流變故障

現象：1一次電壓降低，一次電流升高，二次電壓降低或為零，二次電流回零。2故障不嚴重時，整流變有異音，溫升較高，低壓延時保護可能動作。3故障嚴重時，整流變過流將動作。

處理：1對整流變本體及電源引線進行檢查有無燒損變形現象。2檢查整流變油色、油位，取變壓器油樣進行化驗。3將整流變停電，測量本體及電源電纜絕緣。

4.4靜電除塵極板變形故障

原因：1電除塵煙溫過高或膨脹間隙偏小，致使陽極板排熱膨脹不暢，發(fā)生彎曲變形。2腰帶松動脫開、定位擋板脫焊、定位銷軸斷裂、偏心振打等，致使陽極板排扭曲變形。

處理：1停爐檢查各陽極板排的膨脹間隙和變形情況，校正變形極板，調整或切割不足的間隙。2停爐檢修腰帶松脫、擋板脫焊、銷軸斷裂和偏心振打故障，校正陽極板排。

4.5電除塵器發(fā)生"不完全短路"故障

現象：二次電壓、電流急劇擺動；二次電流偏大，二次電壓升不高。

原因：1陰、陽極局部粘附粉塵過多，使實際兩極間距縮小，引起頻繁閃絡。

2絕緣部件污損或結露，造成漏電和絕緣不良；3陰極線損壞但尚未完全脫落，隨煙氣流擺動或者是陰極框架發(fā)生較大振動。4零部件鐵銹脫落后與電極接觸尚未搭橋，但兩極間距大大縮小；5高壓側對地有不完全短路；6電纜絕緣不良，有漏電現象；7料位計指示失靈，灰斗中灰位過高造成陰陽極不完全短路。

處理：1檢查輸灰系統(tǒng)與電除塵灰斗是否有灰，料位計是否正常；2檢查陰、陽極振打正常；3切換陰、陽振打至"手動"方式，加強振打；4檢查電除塵器絕緣子，灰斗與陰極瓷軸電加熱器正常，如有必要可切換至：手動"方式運行；5若電場持續(xù)拉弧或連續(xù)發(fā)生跳閘，應停運電除塵整流變，聯系檢修處理。

4.6如何以伏安特性的典型變化分析電除塵器運行狀況？

正常的電除塵器的伏安特性曲線呈拋物線型，當達到起暈電壓時，才出現起暈電流，隨著電壓升高，電流逐漸增加，在高壓范圍內，電壓稍有升高，電流大幅度上升。

電暈線積灰肥大時，電暈電流下降，起暈電流下降，而起暈電壓升高，伏安特性曲線向右平移。

粉塵濃度和極距增大時，起暈電壓無大的變化，而起暈電流下降，伏安特性曲線繞起暈點向右旋轉。

當發(fā)生反電暈時，伏安特性曲線出現拐點，并在拐點處開始閃絡，拐點上相當于電壓最高處，這樣可避免反電暈的擴大，發(fā)生反電暈時，伏安特性曲線還有一特殊之處，即電壓下調或下調時曲線不重合而形成一回路，這是由于反電暈出現時電壓比它熄滅時的電壓高的緣故。

4.7試分析閃絡對電源設備的危害及預防閃絡措施

電除塵器在運行中發(fā)生閃絡時其阻抗急劇降低，此時電流突然增大，整流變壓器（T/R）發(fā)生功率浪涌，閃絡就像瞬間短路不斷的開關，感生出5～20兆HZ的高頻電壓，如果條件合適，便成為振蕩性高頻電壓。

所有在閃絡短路線上的元件都要承受高頻電壓的沖擊，即使是通過電感很低的元件，（如接地線）也會感生可觀的電壓 降，形成高壓差，造成放電事故。

如果僅靠阻尼電阻不能有效的熄滅閃絡和電弧，因為一旦發(fā)生閃絡，保持它們所需的電流遠比整流變壓器的承受電流大，因此，發(fā)生閃絡時必須降低電壓或斷電。

同時，在閃絡時，高壓側電流突變的同時也將引起整流變壓器低壓繞組電流的突變，此高電流儲存在低壓繞組和電器中轉化為磁能，再轉變?yōu)榈蛪簜鹊刃щ娙萆系碾娔埽捎诖穗娙莺苄?，形成的電壓往往很高，將造成低壓側的事故?/p>

由上可見，電除塵器在運行中產生的閃絡危害很大，為了減輕或避免其影響，應采用微機控制，自動根據放電的強弱或不予理睬或超過降壓，斷電的方法來避免危險同時還可采用高阻抗變壓器以減輕浪涌，防止高頻振蕩，總之，要想熄滅閃烙、電弧，仍應以降壓和斷電為主。