V—I曲線分析在電除塵器運行中的作用

摘 要：本文介紹了V-I曲線在電除塵運行中的作用，主要包括故障診斷、反電暈分析、運行維護等，通過V-I曲線分析，可以初步診斷電除塵運行情況，指導電除塵器的運行維護，大大減少因電除塵器問題引起的機組停爐檢查。

關鍵詞：V-I曲線 電除塵器 故障分析 反電暈

中圖分類號：TK223.27 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（b）-0091-02

1 V-I曲線概述

V-I曲線可以反映電除塵器的本質特征，電壓電流特征是由電除塵器的本體和運行工況決定的，不僅電除塵器本體的安裝質量好壞會體現這一特征，同時運行工況，像進口的煙氣濃度、含塵量、粉塵特性、煙氣溫度和相關的電氣故障更會進一步體現出來，當運行工況發生變化時，V-I曲線的位置和形狀也會發生改變。有一個分析的基本原則是，在相同的工況下，相同的電場、同樣的安裝質量的電除塵本體、同一溫度、濕度、同樣的煙氣，V-I曲線具有相同的特征和形態。

冷態V-I曲線（也叫空載曲線）是衡量電除塵器制造、安裝質量的重要依據，在除塵器投運前或首次試驗時繪制VI曲線并保存，這是理想電除塵運行V-I曲線的基礎數據，也是電除塵負載運行工況分析的基礎保證。熱態V-I 曲線（又叫負載曲線）是反映除塵器實時運行后特征的依據。通過冷態V-I曲線和熱態V-I曲線的對比分析，通過計算機系統的數字量化，就可以在計算機上自動實現電除塵器運行的故障分析，并指導電除塵器運行維護。

2 V-I曲線分析

2.1 V-I曲線形態

在燃煤電廠，V-I曲線在不同運行工況下，呈現不同的形狀，顯示出來的形狀各式各樣。但根據國內外的相關研究總結和多年現場實踐經驗，我們在大量統計分析不同工況下的VI曲線后，可以找出V-I曲線的基本規律和基本原則。包括曲線的斜率、曲線的拐彎、起暈電壓左移和右移，曲線的高低和長短等特征和形狀變化等。

2.2 反電暈的V-I曲線分析

反電暈常見于高比電阻粉塵（ρ>1012Ω·cm）的電除塵器上，典型現場就是燃燒準噶爾煤火電鍋爐的電除塵器，反電暈現象比較嚴重，反電暈的V-I曲線特征也很明顯，就是V-I曲線的拐點較低（較小電流時，再繼續增大二次電流，二次電壓呈下降趨勢或二次電壓基本不再提升），從特征上看就是一條向左拐彎的曲線或者向上很陡的曲線，通過V-I曲線的拐點現象和V-I曲線的斜率大小，可以判斷反電暈的嚴重程度，一些軟件工具更可以計算反電暈的指數大小（見圖1、圖2）。

常見反電暈的幾個解決方法如下。

（1）采用新一代脈沖電源能提高電除塵器對高比電阻煙塵的適應性，特別用于電除塵后級電場，粉塵粒徑更細、比電阻更高，能比較明顯的提高電除塵效率。高頻電源或工頻電源采用間歇脈沖供電技術，結合有效的振打機制，也能一定程度抑制反電暈的影響。

（2）選用低低溫電除塵器，加上電除塵器改造，低低溫電除塵器可以有效降低電除塵入口煙氣溫度，進而降低粉塵比電阻，從而抑制反電暈的產生。

（3）將不同的煤種混合摻燒，減少高比電阻粉塵的摻燒比例，有效降低粉塵比電阻，也是避免反電暈的有效方法。

（4）將電除塵器改造為電袋復合型除塵器或袋式除塵器，能有效的解決反電暈的影響，袋式除塵器采用濾袋過濾收塵，對工況敏感性不強，可以適應各種工況，但袋式除塵器日常運維費用較高，且濾袋更換后，無法自然降解，易造成二次污染，所以在選擇袋式除塵器時，須充分考慮各種因素，擇優選擇。

2.3 電除塵故障的V-I曲線分析

國內外的一些研究成果加上多年的電除塵現場維護經驗表明，V-I曲線在電除塵的運行維護中起重要作用，特別是故障分析上，像極板極線過度積灰問題、絕緣泄露問題、極板錯位、灰斗滿灰等問題。

（1）極線和極板積灰。

如果是陰極線積灰，則V-I曲線向右移動，起暈電壓變高，斜率變小，VI曲線偏移的幅度，可反映極線積灰的情況，極線積灰降低了在同一施加電壓的電流水平。

如果是陽極板積灰，則V-I曲線向左移動，起暈電壓變低，斜率變大，VI曲線偏移的幅度，可反映極板積灰的情況，極板積灰會降低電場的工作電壓，嚴重時會產生接近反電暈是的VI曲線形狀，V-I曲線會變陡峭，甚至出現拐點。。

改進措施：加強振打或優化振打策略，以利于減少積灰，采用復合型功率振打也是非常有效的方法。

（2）絕緣泄露問題。

發生絕緣泄漏情況下，V-I曲線的特征移向左邊移動，常有V-I曲線過原點，而高壓供電的電壓下降水平依賴于故障的嚴重程度。

（3）極板錯位或極間距減少。

發生極板錯位情況下，V-I曲線的特征移向左邊移動，且V-I曲線常常比以前短，起暈電壓變低。

（4）灰斗滿灰或短路。

無法正確的作V-I曲線，或V-I曲線無法顯示。

2.4 有意思的V-I曲線分析

（1）采用低低溫電除塵器，將入口溫度從140℃降到95℃左右，運行二次電壓能提高6～10kV，V-I曲線有非常明顯的向右移，更接近空載VI曲線形狀，改善系數非常顯著。

（2）采用復合式功率振打或者加強振打清灰之后，V-I曲線常向右移，且曲線較以前平緩，有反電暈的情形將降低或者不再出現。

（3）不同電場的V-I曲線顯示形態不一樣，前電場向右移，后電場向左移，后電場比前電場陡，而前電場的V-I曲線經常會比后電場短。

（4）不符合常理的奇怪V-I曲線，有可能不是電除塵內部問題，更有可能是供電電源內部問題，像偏勵磁現象。

3 結語

當設備在運行時，不可能打開電除塵器的內部來查看具體的故障，通過V-I曲線分析，我們找到一種分析電除塵內部故障的在線診斷方法。由于電除塵器的復雜性，不同的電除塵器本體，不同的運行工況，對于故障的分析不可能面面俱到，但多總結和研究，就能提高分析的準確性，從而為電除塵器的運行維護提供重要的參考，減少因電除塵器問題而引起的停爐檢查。

參考文獻

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