高壓靜電除塵器常見故障分析處理

高志強(qiáng)

摘要：近年來為達(dá)到環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的要求，各發(fā)電廠嚴(yán)格控制煙塵排放量，力求達(dá)標(biāo)排放，本文對(duì)靜電除塵器的工作原理和機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明，對(duì)常見的故障進(jìn)行分析處理，如負(fù)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(duì)設(shè)備的危害進(jìn)行了分析討論。

關(guān)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(nèi)蒙古蘭太實(shí)業(yè)股份有限公司2004年新建2臺(tái)75噸循環(huán)硫化床鍋爐，2臺(tái)鍋爐的配套環(huán)保設(shè)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(yùn)行基本平穩(wěn)。由于設(shè)備逐年老化近一年來故障頻發(fā)，為了進(jìn)一步發(fā)揮靜電除塵器的環(huán)保作用，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，現(xiàn)將曾出現(xiàn)的故障、原因及對(duì)策分析總結(jié)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(gè)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(gè)足以使氣體電離的靜電場(chǎng)，煙氣在電除塵器中通過時(shí)，煙氣中的粉塵在電場(chǎng)

中荷電，荷電粉塵在電場(chǎng)力的作用下向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)極板或極線時(shí)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(dá)到除塵的目的。

二：靜電除塵器的基本結(jié)構(gòu)

電除塵器包括本體和電源兩大部分。本體部分是個(gè)龐然大物，它讓處理對(duì)象通過并進(jìn)行懸浮粒子分離，靜電除塵器本體部分大致可分為內(nèi)部件、支撐部件和輔助部件三大部分。內(nèi)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(tái)、頂部支架、灰斗電加熱、灰斗料位計(jì)、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(jié)構(gòu)因素：主要包括放電極線的幾何形狀，直徑、數(shù)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(chǎng)數(shù)、電場(chǎng)長度、供電方式、振打方式（方向、強(qiáng)度、周期）、氣流分布裝置、殼體嚴(yán)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(fēng)率、氣流短路、二次飛揚(yáng)和放電極線肥大等。電除塵器設(shè)備與鍋爐配套，受鍋爐運(yùn)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(huì)使它達(dá)不到預(yù)期的效果。

四：常見故障分析

4.1 負(fù)載短路

現(xiàn)象：二次工作電流大，二次電壓升不高，甚至接近于零，報(bào)警器鳴笛，并在顯示屏上出現(xiàn)"LOAD SHORT"（負(fù)載短路）報(bào)警信號(hào)。此時(shí)應(yīng)迅速按復(fù)位鍵，使電壓、電流回零，再按停運(yùn)鍵，而后切斷電源。

原因：1）電除塵器內(nèi)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(nèi)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(hù)誤動(dòng)作。4大梁絕緣子或陰極振打瓷軸對(duì)地閃絡(luò)接地。5電除塵設(shè)備的檢修臨時(shí)接地線未拆除。

處理：1停爐后檢查電除塵器電場(chǎng)內(nèi)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(chǎng)內(nèi)部積灰，若有金屬雜物，停爐后進(jìn)電除塵器內(nèi)部進(jìn)行清除。4投一次，若仍出現(xiàn)短路，聯(lián)系校驗(yàn)及檢查。清潔或更換絕緣子或瓷軸。拆除臨時(shí)接地線。

4.2電場(chǎng)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(yùn)或振打周期過長。3振打裝置聯(lián)軸器故障。4電暈線肥大，放電不良。

處理：1清除積灰。2投運(yùn)振打裝置或調(diào)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(xiàn)象：1一次電壓降低，一次電流升高，二次電壓降低或?yàn)榱?，二次電流回零?故障不嚴(yán)重時(shí)，整流變有異音，溫升較高，低壓延時(shí)保護(hù)可能動(dòng)作。3故障嚴(yán)重時(shí)，整流變過流將動(dòng)作。

處理：1對(duì)整流變本體及電源引線進(jìn)行檢查有無燒損變形現(xiàn)象。2檢查整流變油色、油位，取變壓器油樣進(jìn)行化驗(yàn)。3將整流變停電，測(cè)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(dòng)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(diào)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(xiàn)象：二次電壓、電流急劇擺動(dòng)；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(shí)際兩極間距縮小，引起頻繁閃絡(luò)。

2絕緣部件污損或結(jié)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(dòng)或者是陰極框架發(fā)生較大振動(dòng)。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??；5高壓側(cè)對(duì)地有不完全短路；6電纜絕緣不良，有漏電現(xiàn)象；7料位計(jì)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(jì)是否正常；2檢查陰、陽極振打正常；3切換陰、陽振打至"手動(dòng)"方式，加強(qiáng)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(dòng)"方式運(yùn)行；5若電場(chǎng)持續(xù)拉弧或連續(xù)發(fā)生跳閘，應(yīng)停運(yùn)電除塵整流變，聯(lián)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(yùn)行狀況？

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

電暈線積灰肥大時(shí)，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(shí)，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(diǎn)向右旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)發(fā)生反電暈時(shí)，伏安特性曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)，并在拐點(diǎn)處開始閃絡(luò)，拐點(diǎn)上相當(dāng)于電壓最高處，這樣可避免反電暈的擴(kuò)大，發(fā)生反電暈時(shí)，伏安特性曲線還有一特殊之處，即電壓下調(diào)或下調(diào)時(shí)曲線不重合而形成一回路，這是由于反電暈出現(xiàn)時(shí)電壓比它熄滅時(shí)的電壓高的緣故。

4.7試分析閃絡(luò)對(duì)電源設(shè)備的危害及預(yù)防閃絡(luò)措施

電除塵器在運(yùn)行中發(fā)生閃絡(luò)時(shí)其阻抗急劇降低，此時(shí)電流突然增大，整流變壓器（T/R）發(fā)生功率浪涌，閃絡(luò)就像瞬間短路不斷的開關(guān)，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(luò)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(huì)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(luò)和電弧，因?yàn)橐坏┌l(fā)生閃絡(luò)，保持它們所需的電流遠(yuǎn)比整流變壓器的承受電流大，因此，發(fā)生閃絡(luò)時(shí)必須降低電壓或斷電。

同時(shí)，在閃絡(luò)時(shí)，高壓側(cè)電流突變的同時(shí)也將引起整流變壓器低壓繞組電流的突變，此高電流儲(chǔ)存在低壓繞組和電器中轉(zhuǎn)化為磁能，再轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪簜?cè)等效電容上的電能，由于此電容很小，形成的電壓往往很高，將造成低壓側(cè)的事故。

由上可見，電除塵器在運(yùn)行中產(chǎn)生的閃絡(luò)危害很大，為了減輕或避免其影響，應(yīng)采用微機(jī)控制，自動(dòng)根據(jù)放電的強(qiáng)弱或不予理睬或超過降壓，斷電的方法來避免危險(xiǎn)同時(shí)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(yīng)以降壓和斷電為主。