科技创新与应用ｌ ２０１４：￣８期 科技创新 电除尘器运行常见故障分析 王天广 （唐山国丰钢铁有限公司，河北唐山０６３０００） 摘要：文章以２３０烧结机尾两台电除尘为例，着重对影响除尘效率的因素及电除尘器运行、运行中所出现的故障及分析进行论 述。希望能同从事电除尘器工作的同仁共同探讨如何保持电除尘器的安全稳定、高效运行，不断增加专业知识，以提高电除尘器 的除尘效率。 关键词：电除尘器；运行；故障判断 引言 电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备，具有收尘效率高、 处理烟气量大、使用寿命长、维护费用低等优点，在当前国内外对环 保要求越来越高的情况下，电除尘器得到越来越广泛的应用。影响 电除尘器除尘性能的因素有很多，气流分布不均，振打方式及周期 不合理，烟气旁路、漏风等都会增加粉尘的二次飞扬，漏风的影响是 全方位的，如造成低温结漏，发生电极腐蚀，绝缘部件爬电，引起冷 热不均使物件变形，局部积灰，引起烟气流速不均等，其最直接的影 响是增加了烟气的处理量。另外还有安装、维护的质量都与除尘除 尘效率有很大的关系。总结起来影响因素可以大致归纳为粉尘特 性、烟气性能、结构因素、操作因素四大类。另外，在电除尘器运行 中，会出现各种各样的故障，如果不及时进行分析判断、排除，也会 对除尘性能造成很大的影响，甚至会造成除尘器电场的停运。保持 稳定的除尘效率，对现在的电除尘器运行及维护人员提出更高的要 求。作为电除尘器的维护及运行人员，如果要想提高除尘效率，减少 电除尘器在运行中的故障率，使电除尘器高效、稳定的运行，则必须 熟悉电除尘器的基本原理、影响除尘效率的因素及电除尘器在运行 中故障的判断分析与处理方法。 １国丰钢铁２３０烧结机尾电除尘器介绍 １．１机尾整粒除尘（一期）设置１个集中式除尘系统。包括烧结 室（一期）、成品烧结矿筛分室（一期）、Ｎｏ．６、Ｎｏ．９转运站等。系统风 量为Ｌ＝８６７８００ｍ３Ｐａ，气体初始含尘浓度１５—２０ｇ，Ｎｒｎ３。系统选用１台 ３３０ｍ 卧式双室四电场电除尘器，工作阻力Ｐ≤３００Ｐａ，经除尘器净 化后的气体的含尘浓度≤５０ｍｇ／Ｎｍ￣。除尘器收集的粉尘用埋刮板输 送机集中，经粉尘加湿机加湿后，卸至工艺胶带机回收利用。 除尘系统风机选型：系统风量Ｌ＝８６７８００ｍ 。选一台Ｙ４—２ｘ ６０Ｎｏ３０锅炉离心引风机，风量：１０５４８００ｍ３／ｈ；全压：４０５０Ｐａ，转数 ７３０ｒｐｍ。配用电机型号为：ＹＫＫ８００—８ｗ，功率：２０００ｋＷ。 １．２机尾整粒除尘－期）设置１个集中式除尘系统。包括烧结 室（二期）、成品烧结矿筛分室（二期）等。系统风量为Ｌ＝８４５８００ｍ３／ｈ， 气体初始含尘浓度１５～２０ｇ／Ｎｍ 。系统选用１台３３０ｍｚ卧式双室四电 场电除尘器，工作阻力Ｐ≤３００Ｐａ，经除尘器净化后的气体的含尘浓 度≤５０ｍｇ／Ｎｍ 。除尘器收集的粉尘用埋刮板输送机集中，经粉尘加 湿机加湿后，卸至工艺胶带机回收利用。 ｃ一２除尘系统风机选型：系统风量Ｌ＝８４５８００ｍ３／ｈ。选一台Ｙ４—２ｘ ６０Ｎｏ３０锅炉离心引风机，风量：１０５４８００ｍ３／ｈ；全压：４０５０Ｐａ，转数 ７３０ｒｐｍ。配用电机型号为：ＹＫＫ８００—８Ｗ，功率：２０００ｋＷ。 ２基本原理 电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通 过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所 生成的电子，阴离子和阳离子、吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘 获得电荷。荷电粉尘在电场力的作用下，便向电极性相反的电极运 行而沉积在电极上。可达到粉尘和气体分离的目的。用细金属线的 端用绝缘子，悬挂在接地的金属圆筒的轴心上，并在其上施加负 性高电压。当电压达到一定值时，在金属线的表面上出现青蓝色的 光点，并发出嘶嘶之声，这种现象称为电晕放电，此时若从金属圆筒 底部通人含尘气体，绝大多数粉尘粒子便向圆筒运动而沉积，在圆 筒的内壁上。当沉积在圆筒壁上的粉尘达到一定厚度时，借助于振 打机构使粉尘落人下部灰斗，净化后的气体便从圆筒向上部排出， 般称圆筒为收尘板金属线为电晕极或放电极。简单的说：除尘器 除尘原理是含尘烟气通过高压静电场时，与电极间的正、负离子荷 电子发生碰撞或在力离子扩散运动中荷电，带上电子和离子的尘粒 一一工况下可允许有较大的垂度。输送速度越高、物料的块度 越大，则垂度应该越小。当给定最大垂度和最大托辊间距 时，需要的最小输送带张力为： 恻 上分支（有载）： ＝ 下黻： ＝ …ｓ ｓ ＫＨ 其中：ＩＲＤ一上托辊间距，ｌ 一下托辊间距，ｈ 一输送带最 图２导料槽布置 图３传递滚筒圆周力 一所需的传动滚筒输送带 大垂度与托辊间距之比 由 ，ｍｉｎ＝３４．０５ ＫＮ计算胶带机各点张力，得Ｆ 点 ３．１传递滚筒圆周力的最小输送带张力 张力为： 在单独驱动或制动滚筒上，通过摩擦力传递在起动、制动或稳 ＦＴ． 岫＋ 《ｍ ＋ｍ’ｅ ｃｏｓ ＋Ｆ西一ｍ ＝３３．８ ＫＮ．Ｃ３９。３ ＫＮ 定工况下出现的滚筒圆周力，需要一定的最小输送带绕入张力Ｆ 则取Ｆ４点张力为３９．３ ＫＮ，以此为基础重新计算胶带机各点张 和绕出张力 。图３表示为该两个力及最大滚筒圆周力 ０的 力，得： 情况： Ｆ２＝３９．５ ＫＮ，所以Ｆｌ ＝Ｆ２＋ＦＴ￣＝８５．８ＫＮ 最小绕入张力和绕出张力 ３．３拉紧力 Ｆｎ—ＦＩ２＝ＦⅢｒ １一ＦＴｌ／Ｆ１２≤ｅ Ｆ￣＝２ｘＦ２＝７９ＫＮ ４结束语 本文旨在加深对悬臂胶带机计算的理解和认识，应用ＤＩＮ标准 Ｆ， ｌａＪ￣＝３４．ｏ５．（Ｎ ＝ －掘ｉ ＫＨ ｌ规范悬臂胶带机的计算，由于受篇幅的限制单纯从一篇文章将所有 其中： 一输送带与滚筒间的摩擦系数，取 ＝０．３５，０Ｉ一滚筒的围 内容包括进去确实很难，悬臂胶带机设计经验需要通过日常工作逐 包角，根据ＩＭＫ提供的资料，ＯＬ＝＇ｒｆ，ｅ一自然对数的底（ｅ：２．７１８２８…．．）， 渐地积累。希望本文对设计人员有所帮助。 ｐＡ一起动系数，取ｐＡ＝１．５。 参考文献 ３．２限制输送带垂度及保证输送带正确导向的最小输送带张 ［１］ＤＩＮ２２１Ｏ１：Ｂｅｌｌ Ｃｏｎｖｅｙｏｒｓ ｆｏｒ Ｂｕｌｋ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ—Ｇｅｒｍａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ，式中 以弧度为单位代人，由此得出： 力 Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ，２００２ 为了带式输送机的技术优化，输送带相对垂度ｈ 的计算，其最 ［２］ＤＴＩＩ（Ａ）型带式输送机设计手册［Ｍ１．北京：冶金工业出版社， 大值与托辊间距有关，在稳定工况必须限制在０．０１以下，在非稳定 ２００３，１７－１００． 一４一 科技创新 ２ｏ１４ ５５１￣ｇ ８期Ｉ科技创新与应用 在电场力的作用下向异性电极运动并吸附在异性电极上，通过振打 Ｄ、各电缆接头，尤其是主回路电缆头、整流变压器、电抗器进线 等方式使电极上的灰尘落入集灰器中。 处接头发热严重。 实践证明：静电场场强越高，电除尘器效率越高，且以负电晕捕 以上几点在判定为非环境因素并对设备构成威胁时要停运处 集灰尘之效果最好。 理。 ３除尘流程： Ｅ、开机时高压侧绝缘不能满足要求，应分清楚影响绝缘的是电 除尘流程： 源侧还是电场侧，然后进行处理，在天气恶劣时，因为电场中影响绝 缘的部位多，电场侧绝缘经擦拭绝缘部件处理后仍有可能满足要 舍尘烟气 求，这时可酌情降低绝缘要求进行试投，但一般不应低于６０Ｍｆ￣（按 每千伏１ＭＱ考虑），有两点可支持降低绝缘要求：一是供电装置短 路容量小，闪络处产生的能量相对小，二是电除尘器供电装置具有 高于一粘附尘粒—— 对火花迅速反应的特点，试投时通过“手动升”逐步提高运行参数， 高压静电场一气体介质电高 则水分会逐渐提高运 自由电于—］＿．枯附尘粒—— 如果绝缘下降是因为绝缘件表面有微量水分，行参数过程中被小火花或电流气化，绝缘就迅速恢复，不致造成大 负高于 的冲击，这样做是考虑现场中造成的电场绝缘不能满足的情况较 多，而大多数都是空气潮湿时发生，现场处理后也往往不能达到理 想绝缘水平。试投人员必须技术好，经验丰富，高压供电装置在控制 带正电高于一受电场力作用及保护环节上没有缺陷，试投中一旦发现异常应立即停运。 ｌ 一竺砖阴极 落灰］ ——带负电离子一受电场力作用一起向阳极］一藩灰 振打 ４电除尘运行时正常维护 电除尘在正确投入运行后，为保证电除尘器的正常运行，需对 电除尘器做相应的正常维护工作，下面所列为唐山国丰钢铁有限公 司电除尘器的正常维护工作，仅供参考。 电除尘器在运行时电除尘器值班员应做好以下正常维护工作： （１）每４小时检查一次阳极振打系统，并填写巡检记录。 （２）为防止下灰管堵灰每２小时用手锤敲打一次落灰管，若发 现堵灰立即疏通，当出现高料位信号时，应立即检查卸灰系统下灰 情况，迅速采取措施疏通，若此时为干除灰状态立即倒为湿排方式， 并通知干除灰人员，一小时内高料位信号不消失，停止高压柜运行， 高料位信号消失后立即恢复高压柜运行。 （３）为防止湿气对下灰管影响，若出现低料位报警，告知干除灰 立即将干除灰状态倒为湿排方式，根据锅炉煤量及灰份变化调整湿 排门至正常料位。 （４）每２小时检查一次卸（输）灰系统、除尘水系统。 （５）锅炉正常运行时可退出各加热装置或投入自动。 （６）检查人孔门等处的漏风情况，严重漏风不能处理时及时填 写叫修单。 （７）高压整流变压器每月１日白班和下雨天晴以后检查一次。 （８）每小时观测一次高压整流设备的运行电压、电流值应在正 常范围内，当工况变化时应及时调整。 （９）上位机控制系统通信、控制功能正常，测试数据和工作状态 指示正常。 （１Ｏ）电场因故不能正常投入时，应及时填写叫修单，联系检修 处理并做好记录。 ５电除尘运行过程中异常情况的处理 电除尘器设备运行中会碰到一系列问题，如何恰当处理是电除 尘器运行难点之一，从处理手段看，可分为三类，立即停运设备，酌 情考虑停运设备及运行中进行调整。现将碰到较多的问题归纳如 下： ５．１立即停运设备的情况 ５．１．１电气方面 Ａ、整流变压器及电抗器发热严重，电抗器温升超过６５℃，整流 变压器温升超过４０℃或设备内部有明显的闪络、拉弧、振动等。 Ｂ、阻尼电阻着火。 ｃ、高压绝缘部件闪络严重，高压电缆头闪络放电。 Ｄ、供电装置失控，出现大的电流冲击。 Ｅ、电气设备起火。 ５．１．２机务方面 Ａ、电场内部异极距严重缩小，电场持续拉弧。 Ｂ、电场发生短路。 Ｃ、振打、排灰机构卡死应立即停运电机，出灰系统中采用冲灰 水箱连续排灰而冲灰水突然中断时应立即停运排灰阀。 ５．２酌情考虑停运的情况 电气方面 Ａ、整流变压器、电抗器发热严重，已过正常允许值。 Ｂ、阻尼电阻冒火 供电装置出现偏励磁。 ｃ、可控硅元件冷却风扇故障而元件发热严重。 ５－３运行中的调整 针对设备出现的异常情况，采用一些特殊调整手段，是一种有 效但不是根本性的解决办法，这些情况有： （１）绝缘室温度无法达到设计的高于露点温度的数值，增加热 风加热往往也无济于事，如果将温度控制值仍保持在原设定值，则 电加热器因长期连续投运后寿命大大缩短，不能保证开机阶段投入 电加热来驱潮，这时可适当降低控制温度。当烟气本身温度较高且 绝缘子室温度趋于稳定时，甚至可将电加热器适当停运。 （２）当运行条件恶化引起电气设备过热，如高位布置整流变压 器在酷热天气下运行时发热严重，阻尼电阻过热，可控硅冷却风扇 故障使元件发热严重时，为了保证电场投运，可降低参数运行。如前 级电场出灰能力下降，也可通过压参数适当将灰量转移到后级电 场。 （３）振打控制方式调整。如双侧振打由于一侧发生故障，可考虑 将另一侧振打改成连续振打。当电极普遍积灰严重时，亦可在一段 时间内采用连续振打。从理论上讲，厚灰反而更容易被振落，但振打 落灰有逐渐剥落及从上到下一段段滑落过程，而每个振打部位在一 个振打周期中只有一次打击机会，适当增加振打次数，在积灰严重 及停机阶段是有必要的。 （４）用排灰阀按高料位自动排灰在料位失灵时，可改为连续排 灰，也可根据电场运行情况，利用可编控制器来模拟自动排灰情况， 使灰斗仍保持一定灰封。 ６结束语 如果要想提高除尘效率，减少电除尘器在运行中的故障率，使 电除尘器高效、稳定的运行，则必须熟悉电除尘器的基本原理、影响 除尘效率的因素及电除尘器在运行中故障的判断分析与处理方法。 加强岗位员工的专业知识培养，增强环保意识，发挥主人翁精神。同 时也要注重检修质量、检修计划等，培养专业技术人员，从各方面着 手，让除尘设备在设计能力内发挥更好的作用，为环保做出积极的 贡献。 参考文献 『１］向晓东．现代除尘理论与技术『Ｍ１．北京：冶金工业出版社，２００４． ［２１孙一坚．工业通风『Ｍ１．北京：中国建筑工业出版社，１９８５． ［３］唐山国丰钢铁有限公司．环保设施管理制度，２０１３ ［４１朱国宇．电除尘培训讲义，２０１３．