靜電除塵器增加輔助電極除塵增效技術(shù)

電除塵器以其除塵效率高、阻力低、煙氣處理量大、耐熱溫度高等優(yōu)點(diǎn)而成為粉塵捕集回收和氣體凈化的主要設備，已廣泛應用于有色金屬、冶金、電力、建材、石油、化工等行業(yè)。目前，電除塵器主要采用常規直流供電，該供電方式對高溫微細等高比電阻（≥0〃Ω·cm）粉塵易產(chǎn)生反電暈現象，除塵效率低，且除塵效率隨比電阻的增加而下降。電除塵運行幾年后，必然會(huì )出現各種各樣的故障，因年久少修，設備老化或因設計、制造、安裝質(zhì)量欠佳，或因運行條件發(fā)生變化，未能達到排放設計指標，運行故障較多。在電除塵運行故障中，出現頻率較高，維護檢修困能，對安全生產(chǎn)影響較大，如不及時(shí)修復，故障就會(huì )不斷擴大，甚至引起電場(chǎng)停運。各電了作塵使用廠(chǎng)家運行管理水平不同，除新投入的電除塵外全部或多或少在著(zhù)問(wèn)題，特別對設計為二電場(chǎng)的電除塵器，但有了故障電除塵器就根本無(wú)法達到排放設計除塵效率。電除塵器是各企業(yè)最大的環(huán)保設備，它對環(huán)境保護特別重要，因此一定要管好用好電除塵器，要不斷分析原因，尋求對策，加以改進(jìn)，使它在環(huán)境保護、除塵增效方面發(fā)揮更大的作用。電除塵器的除塵機理是利用高電壓產(chǎn)生的強電場(chǎng)強度使氣體電離，產(chǎn)生電暈放電，進(jìn)而使粉塵荷電，并在電場(chǎng)力的作用下，使氣體中的懸浮粒子分離。因此，在電除塵器中，作為產(chǎn)生電暈放電的主體，直接關(guān)系到電除塵器能否持續高效、安全運行。

電除塵器在運行時(shí)，由于煙氣工況是隨時(shí)都在變化，因此施加的電壓在電流要隨煙氣工況的變化進(jìn)行調整，否則不能保證電除塵器高效率穩定運行。為了使電除塵器達到高效運行，必須根據煙氣工況的變化實(shí)現自動(dòng)控制，使其在伴有一定火花放電的最高電壓下運行。

荷電電壓在一定程度火花放電的情況下除塵效率最高。但是在這種情況下的火花放電是非常不穩定的，因火花放電的程度與其頻度不一定有關(guān)系。在飽和電抗器控制情況下，火花放電即使很低，只要發(fā)生大的火花放電，電流也會(huì )過(guò)度到弧光放電。因此只用火花放電頻率進(jìn)行控制并不理想。所以采用輔助電極調壓裝置，放電電流的大小與頻率相乘的積分回路進(jìn)行自動(dòng)控制，使這一積分值保持一定來(lái)控制輸送電壓平均值的大小，輔助電級高壓電源，這種裝置的自動(dòng)調壓性能比較完善，由于在它的控制系統能自動(dòng)跟蹤電場(chǎng)的火花放電，控制輸出高壓，使其保持在電場(chǎng)火花放電電壓的附近，因而它特別適宜于在那些電場(chǎng)條件比較不穩定和變化頻繁的情況下使用，由于它供給電場(chǎng)的平均電壓較高，除塵器的除塵效率高，因而得到廣泛應用。

對高壓自動(dòng)控制失靈的電除塵器，大都是各制造廠(chǎng)的早期產(chǎn)品，除個(gè)別故障簡(jiǎn)單的可修復外，大都較難修復，原因是目前的控制部分升級換代，老型號又無(wú)備品備件生產(chǎn)。對于此種情況，我們采用了更換新型的輔助電極控制器的辦法。例如某廠(chǎng)電除塵器由于控制部分的原因，運行電壓電流不穩定，除塵效率達不到設計要求，更換了新型電除塵器輔助電極高壓供電裝置的升級產(chǎn)品，情況大有改觀(guān)。

國內外的理論研究和實(shí)踐證明，電除塵器采用三電極輔助電極供電電源能提供穩定的場(chǎng)強，產(chǎn)生足夠強而均勻的電暈電流密謀對一定范圍內的高比電阻粉塵在電廠(chǎng)中形成的反電暈現象有抑制作用，提高除塵效率，減少功率消耗及振打粉塵的二次揚塵，減小新設計的電除塵器收塵面積。因此采用輔助電極供電電源成為當今慢慢除塵器供電技術(shù)的發(fā)展方向之一。

一、設備簡(jiǎn)述

1、 電收塵器本體

電收塵器本體 煙氣進(jìn)口喇叭管采用兩層多孔板氣流分布裝置，使得電除塵器斷面氣流分布均勻，保證除塵效率。

陰陽(yáng)極振打采用“浮動(dòng)跟蹤”式撥叉振打，整體方形切豁錘頭，使得振打錘不會(huì )因為電除塵器溫度變化使振打打偏，保證振打力的傳遞，達到理想的清灰效果，杜絕了傳統電除塵器經(jīng)常發(fā)生的脫錘、掉捶現象。

電收塵器出口采用橫置槽形板技術(shù)，不僅對氣流分布有利，且能對逸出電場(chǎng)的荷電粉塵進(jìn)行再捕集，起到防止粉塵二次飛揚的作用，強化除塵效果。

陰陽(yáng)極振打采用“浮動(dòng)跟蹤”式撥叉振打，整體方形切割錘頭，使得振打錘殘渣余孽地因為電除塵器溫度變化使振打打偏，保證振打力的傳遞，達到理想的清灰效果，杜絕了傳統電除塵器經(jīng)常發(fā)生的脫錘、掉錘現象。

電收塵器出口采用橫置槽形板技術(shù)，不僅對氣流分布有利，且能對逸出電場(chǎng)的荷電粉塵進(jìn)行再捕集，起到防止粉塵二次飛揚的作用，強化除塵效果。

陰極吊掛采用砂封密封裝置，絕緣件采用石英套管，電瓷支柱，使電除塵器的絕緣強度大為提高，陰極振打采用國內最優(yōu)越的絕緣瓷軸95瓷軸材料，萬(wàn)向節連接，漏斗型絕熱箱，避免陰極振打經(jīng)常發(fā)生的轉軸斷裂及絕緣箱的積灰使絕緣破壞的問(wèn)題，保證電除塵器長(cháng)期穩定的運行。

電除塵器殼體和大梁等采用整體式框架結構，強度大。端部立柱與土建基礎結合處采用滾珠式滑動(dòng)支座，使得電除塵器由于煙氣溫度變化產(chǎn)生的熱推力降為最小。

2、高壓供電裝置

電除塵器配套的高壓供電裝置為HL-III型恒流高壓直流電源，主要工作原理為電網(wǎng)輸入的交流正弦電壓，通過(guò)L-C恒流變換器，轉換為交流正弦電流，經(jīng)升壓、整流后成為恒流高壓直流電流源給電除塵器電場(chǎng)供電。與傳統的可控硅移相控制的高壓直流電源相比，有如下特點(diǎn)：

a) 運行穩定，可靠性高，能長(cháng)期保持收塵效率，能承受瞬態(tài)及穩態(tài)短路。當電場(chǎng)產(chǎn)生火花放電時(shí)，由于電源輸出電流是“恒流”的，電場(chǎng)中的電流不會(huì )增加，而電網(wǎng)輸入電流卻大大減少，僅為為額定值的10%，確保了電源設備的安全。同時(shí)，由于“恒流”，使得放電通道自動(dòng)消失，不過(guò)渡到弧光放電，保護了電暈線(xiàn)、輔助電極和收塵極。

b) 能適應工況變化，克服由振打而引起的二次揚塵，并有抑制電暈閉塞和陰極肥大的能力。當電場(chǎng)中的粉塵濃度增加、流速加快時(shí)，電場(chǎng)呈高阻狀態(tài)，由于輸出電流“恒定”不變，電場(chǎng)中的電壓會(huì )自動(dòng)上升，電場(chǎng)獲得更多的電能，凈化效果好。

c) 運行電壓高，并能抑制放電，對機械缺陷不敏感。

d) 電源結構簡(jiǎn)單，采用并聯(lián)模塊化的設計，檢修方便，電源故障率低。

e) 有快速過(guò)壓保護，響應時(shí)間≤1ms。

f) 功率因數高cosФ>0.90，而且不隨運行功率水平變化，節能效果明顯。

改造采用戶(hù)外式高壓供電裝置，取消高壓電纜及接頭，杜絕了高壓電纜及接頭的漏電現象。采用的高壓電源為HL-III-72/300-W型，其直流輸出電壓72KV 、電流500mA，交流輸出電壓380V、電流72A，每個(gè)電場(chǎng)配一套高壓供電裝置。

3、低壓控制裝置

本系統設置了配電柜分別向電除塵器、旋風(fēng)除塵器、風(fēng)機及輸灰系統的高、低壓電氣 設備供電，便于管理。

電除塵器陰極，陽(yáng)極及氣流進(jìn)口分布板振打具有PLC自動(dòng)程序控制、控制柜本地手動(dòng)操作控制和機旁現象操作三種控制方式，便于操作、調試和維修。由于采用PLC控制，使傳統的硬件的機電控制軟件化，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，隨機配有振打程序，操作人員不需記憶復雜的指令，只需選擇其中的一種振打方式即可實(shí)現自動(dòng)清灰振打，并且根據生產(chǎn)社際情況，可通過(guò)編程序改變清灰振打制度。

電除塵器保溫箱的電加熱器，采用電接點(diǎn)又合金屬溫度計實(shí)現自動(dòng)控制，當溫度低于某一指定值時(shí)，不浪費電能。

風(fēng)機啟動(dòng)采用低壓?jiǎn)?dòng)，減少風(fēng)機啟時(shí)對電網(wǎng)的沖擊。

星型卸灰閥、螺旋輸送機的控制采用控制集中手動(dòng)控制，操作方便，顯示直觀(guān)。

當設備發(fā)生故障時(shí)，能發(fā)出聲光報警信號，使得對故障能迅速查找，及時(shí)維修。

4、性能特點(diǎn)

電除塵器輔助電極電源對原有除塵器進(jìn)行技術(shù)改造，即在電源設備的基礎上將直流供電改電輸助電極供電。評價(jià)效果，在保持運行工況基本相同的條件下，對電除塵器的除塵效率及除塵器出口粉塵濃度進(jìn)行對比，除塵效果分別為99.6%-99.8%之間。輔助電極電網(wǎng)供電比常規直流供電除塵器效果要高，除塵器出口含塵濃度平均30%-70%輔助電極電網(wǎng)供電使用于冶煉廠(chǎng)、鋁廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)、發(fā)電廠(chǎng)等不同特性的粉塵。

在整流器低壓端形成輔助電極，可使電源設備具有很好的安全可靠性，輔助電極供電能使極板間電場(chǎng)強度增大，使極板間電流密謀分布均勻性趨好，改善電除塵器的運行狀況，有效抑制反電暈，提高電除塵器的除塵效率；工業(yè)應用實(shí)踐表明，輔助電極電源供電比常規直流供電更有效的降低電除塵器的出口煙氣含塵濃度，降幅在30%-70%，可減少煙塵排放總量，具有良好的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和環(huán)境效益；電除塵器輔助電極供電裝置可用于不同特性的粉塵，具有廣闊的應用前景。

二、電除塵器操作

1、電除塵器投入運行前準備工作

（1）除塵器殼體內、保溫箱內無(wú)雜物，各入口門(mén)均關(guān)閉嚴密。

（2）各傳動(dòng)機構完好（包括各振打裝置、卸灰裝置、輸灰裝置），轉動(dòng)靈活，各潤滑點(diǎn)均有足夠的潤滑油。

（3） 電除塵器的外殼和高壓變壓器正極均應良好接地。

（4） 用100V. MΩ表檢查各電動(dòng)機的絕緣情況，絕緣電阻應不低于0.5MΩ。

（5） 在電除塵器上樓梯口放置“高壓危險”等安全警告牌。

（6） 將高壓控制柜上的“輸出電流選擇鍵”全部復位。

（7） 合上高壓控制柜上的空氣開(kāi)關(guān)，電源指示燈亮。

（8） 按下高壓控制柜上的“自檢”按鈕并保持二次電流表、二次電壓表和一次電壓表均有讀數（二次電流表讀數一般很小），表明回路正常。（按“自檢”按鈕時(shí)，若二次電流表無(wú)指示，不允許繼續操作，否則會(huì )損壞變壓器。）

2、電除塵器啟動(dòng)

（1） 電除塵器投入使用前4小時(shí)，啟動(dòng)保溫箱內的電加熱器，對絕緣套管進(jìn)行加熱。（2）啟動(dòng)水封拉鏈運輸機，使其連續運行。（3）啟動(dòng)旋風(fēng)除塵器的星型卸灰閥，使其連續運行。（4）啟動(dòng)電除塵器各振打裝置。（5）啟動(dòng)工藝系統排風(fēng)機，使煙氣通過(guò)電除塵器。（6）啟動(dòng)高壓供電裝置，向電場(chǎng)送電。a)按下高壓控制柜上的“高壓”按扭，“高壓”指示燈亮。b)扳動(dòng)“輸出電流選擇鍵”，逐步增加輸出電流值，直到電場(chǎng)本體上的電壓出現飽和或電場(chǎng)即將產(chǎn)生閃絡(luò )為止。

3、收塵器正常操作

（1） 在電除塵器運行過(guò)程中，至少每4小時(shí)檢查一次各振打裝置和排灰傳動(dòng)機構的運行情況。（2）崗位工人每隔一小時(shí)記錄：每個(gè)電場(chǎng)高壓供電裝置低壓端的電流、電壓值，高壓端的電流、電壓值；振打程序的選擇；各振打機構、排灰機構及輸灰機構的運行情況；故障及處理情況。（3）每隔兩小時(shí)進(jìn)行一次排灰，4臺螺旋運輸機依次運行，每臺螺旋運輸機上的3個(gè)星型卸灰閥依次運行。開(kāi)機順序為先啟動(dòng)螺旋運輸機，再依次啟動(dòng)星型卸灰閥，關(guān)機順序為先停星型卸灰閥，待螺旋輸送機內的灰輸送完后再停螺旋運輸機。（4）操作中應注意：a)在高壓運行時(shí)，操作人員不得打開(kāi)電除塵器入孔口。b)為了防止高壓供電裝置操作過(guò)電壓，不能在高壓運行時(shí)拉閘。

4、電除塵器停機

（1） 將高壓控制柜上的“輸出電流選擇鍵”逐一復位后，再按下“關(guān)機”按鈕（緊急停機時(shí)可直接按“關(guān)機”按鈕），再關(guān)斷空氣開(kāi)關(guān)。

（2） 停止工藝排風(fēng)機。

（3） 繼續開(kāi)動(dòng)各振打機構和排灰輸灰裝置（包括旋風(fēng)除塵器卸灰裝置及水封拉鏈運輸機）30分鐘，使機內積灰及時(shí)排出。

序號


故障現象


產(chǎn)生的原因


處理方法

1


指示燈不亮


1、接觸不良，FU3燒斷2、電源內部有短路


1、改善接觸2、排出短路點(diǎn)

2


按“自檢按鈕”，二次電流表無(wú)讀數，一次電壓表及二次電壓表讀數大于額定值70%。


回路中有開(kāi)路


排出開(kāi)路

3


按“自檢按鈕”，二次電流表有讀數，一次電壓表及二次電壓表無(wú)讀數


回路中有短路


排出拓路點(diǎn)

4


二次電壓接近于零或者二次電壓升至較低便發(fā)生閃絡(luò )


1、石英套管或支柱絕緣子，或絕緣瓷軸破損2、兩極間距離局部變小3、有雜物掛在收塵極或電暈極上4、電暈極振打裝置絕緣瓷軸愛(ài)潮5、高壓硅堆壞6、高壓燒阻有擊穿


1、更換破壞件2、調整極間距3、清除雜物4、擦抹石英套管或支柱絕緣子，提高保溫箱內溫度5、減少漏風(fēng)，擦抹絕緣瓷軸6、換硅堆7、送回制造廠(chǎng)修理

5


二次電壓正常，二次電流顯著(zhù)降低


1、收塵極積灰過(guò)多2、收塵極或電暈極的振打未開(kāi)或失靈3、電暈極肥大放電不良4、旋風(fēng)除塵器因漏風(fēng)等造成除塵效率下降，電除塵煙氣中粉塵濃度過(guò)大，出現電暈閉塞


1、清除積灰2、檢查并修復振打裝置3、分析肥大原因，采取必要措施4、處理旋風(fēng)除塵器

6


過(guò)電壓跳閘


1、外部連線(xiàn)有松動(dòng)或斷開(kāi)2、電網(wǎng)輸入的電壓太高3、工況變化，電場(chǎng)呈高阻狀態(tài)


1、接好松動(dòng)或斷開(kāi)的線(xiàn)2、適當減少輸出電壓3、適當減少輸出電流

7


二次電壓不穩定，二次電壓表急劇擺動(dòng)


1、電暈線(xiàn)折斷，其殘留段2、處理放電部位




8


一、二次電壓、電流均正常但除塵效率顯著(zhù)降低


1、氣流分布板孔眼被堵2灰斗阻流板脫落，氣流發(fā)生短路3、靠出口處的排灰裝置嚴重漏風(fēng)


1、檢查氣流分布板的振打裝置是否失靈2、檢查阻流板，并作適當處理

9


二次電壓表一定值后不再增大，反而下降


1、變壓器套管損壞2、高壓繞組軟擊穿


1、換變壓器套管2、送回制造廠(chǎng)修理

10


排灰裝置卡死或保險跳閘


機內有雜物掉入排灰裝置


停機修理



四、電除塵器的維護

1、電除塵器本體的維護

（1） 每周對保溫箱進(jìn)行一次清掃，在清掃過(guò)程中需同時(shí)檢查電暈極支撐絕緣子及石英套管是否有破損、爬電等現象，如果有破損，則應及時(shí)更換。

（2） 每周應檢查一次各振打動(dòng)裝置及卸灰輸灰轉動(dòng)裝置的減速機油位，并適當補充潤滑油

（3） 各減速機第一次加油運轉一周后更換新油，并將內部油污沖凈，以后每次6個(gè)月更換一次潤滑油，潤滑油可采用40#機械油，推薦采用工業(yè)齒輪油（90#）。

（4） 每周清掃一次電暈極振打轉動(dòng)瓷聯(lián)軸，在清掃過(guò)程中需同時(shí)檢查是否有破壞，爬電等現象，如果有破壞，則應及時(shí)更換。

（5） 每年檢查一次電除塵器殼體、檢查門(mén)等處與地線(xiàn)的連接情況，必須保證其電阻值小于4Ω。

（6） 根據極排的積灰情況，選擇適宜振打程序或另編程更改程序。

（7） 每6個(gè)月檢查一次除塵器保溫層，如發(fā)現破損，應及時(shí)修理。

（8） 每年測定一次電除塵器進(jìn)出口處煙氣量、含塵濃度和壓力降，從而分析電收塵器性能的變化。

（9） 電除塵器工作3個(gè)月以上，則應利用工藝生產(chǎn)停車(chē)機會(huì )對電除塵器內部構件進(jìn)行檢查、維護，其維護內容包括：

a) 檢查各層氣體分布板車(chē)了憶是否被粉塵堵塞，若部分孔被粉塵堵塞，則應仔細檢查振打裝置的工作狀況，并進(jìn)行適當處理。

b) 檢查兩極間距，仔細檢查每個(gè)電場(chǎng)每個(gè)通道的偏差是否在10毫米以?xún)龋扛姇灳€(xiàn)與陽(yáng)極距離偏差是否在5毫米以?xún)龋_不到要求進(jìn)行處理。

c) 檢查兩極排面的積灰情況，如發(fā)現個(gè)別極排積灰過(guò)厚，則應析該極排的振打情況，并進(jìn)行適當處理。

d) 檢查各檢查門(mén)、頂蓋、法蘭聯(lián)接等處是否嚴密，如有漏風(fēng)，要進(jìn)行處理。

e) 檢查各振打裝置是否松動(dòng)、磨損等。

f) 檢查機內的積灰情況。

（10）操作人員進(jìn)入電場(chǎng)內前須作如下工作：a)確認電場(chǎng)已斷電 b)在高壓控制柜上掛“正在檢修設備，禁止合閘”的警告。 c)用放電線(xiàn)給電場(chǎng)放電。

2、 電氣部分的維護

（1） 高壓控制柜和高壓發(fā)生器均不允許開(kāi)路運行。

（2） 及時(shí)清掃所有絕緣件上的積灰和控制柜內部積灰，檢查接觸器開(kāi)關(guān)、繼電器線(xiàn)圈、觸頭的動(dòng)作是否可靠，保持設備的清潔干燥。

（3） 每年測量一次，高壓發(fā)生器和控制柜的接地電阻≤2Ω。

（4） 每年更換一次高壓發(fā)生器的干燥劑。

（5） 每年一次進(jìn)行變壓器油耐壓試驗，其擊穿電壓不低于交流有效值40kv/2.5mA.