静电除尘器常见故障原因分析及对策
摘要:简单介绍了静电除尘器工作原理及基本结构。对静电除尘器的常见故障 ,即负载短路、保温箱电加热器损坏、除尘效率降低及二次电压高、二次电流低进行原因分析 ,提出了处理对策及预防措施。
关键词:静电除尘器, 故障原因, 对策, 预防措施
中原大化集团公司于2002年筹建了2台自备75t/h循环流化床锅炉, 2004年增设了1台150 t/h循环流化床锅炉, 3台锅炉的配套环保设施烟气除尘器选用的均是BE型静电除尘器。静电除尘器投入使用以来 ,运行基本平稳。为了进一步发挥静电除尘器的环保作用,创造良好的经济和社会效益 ,现将曾出现的故障、原因及对策分析总结如下。
1 静电除尘器的工作原理
静电除尘器是在2个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上 ,通以高压直流电 (高压硅整流变压器将 380V交流电整流成为 20～80 kV高压直流电) ,维持一个足以使气体电离的静电场。气体电离后生成阴离子和阳离子,这些离子吸附在通过电场的粉尘上 ,使粉尘获得电荷。荷电的粉尘在电场力的作用下 ,向电场极性相反的电极运行 ,放出所带电荷并沉积在电极上 ,使粉尘与气体分离 ,并通过振打清灰使灰落入静电除尘器下部灰斗 ,从而达到除尘的目的。
2 静电除尘器的基本结构
BE型静电除尘器由阳极系统、阴极系统、阴阳极振打装置、保温箱、气体均布装置、壳体、灰斗及排输灰装置等组成。阳极系统由极板排、振打砧及防摆装置构成。阴极系统由阴极框架、阴极砧梁、阴极悬挂系统、防摆装置等组成。阴阳极的振打清灰均采用顶部电磁锤振打器。变压器设置在除尘器顶部 ,高压电直接通过高压隔离开关、阻尼电阻后送入阴极系统。高压进线设有保护套管。为防止阴极系统支承绝缘子周围的温度过低而结露漏电 ,在其旁安装电加热器 ,外加保温箱。
3 常见故障
3 . 1 负载短路
(1) 现象
二次工作电流大,二次电压升不高,甚至接近于零,报警器鸣笛,并在显示屏上出现“LOAD SHORT”(负载短路)报警信号。此时应迅速按复位键,使电压、 电流回零,再按停运键,而后切断电源。
(2) 原因
①除尘器下部灰斗存灰太多 ,煤灰堆积至阴极框架甚至极板 ,导致阴阳两极连通而短路。这种情况主要是输灰系统出现故障,影响了煤灰的输出 ,导致大量堆积。
②阴极线断线 ,线头搭在阳极板上 ,导致短路。电晕极振打装置的绝缘轴结露被击穿 ,或支承绝缘子受潮积灰引起短路。绝缘轴与支承绝缘子结构布置见图 1。
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③高压穿墙瓷瓶、 高压套管罩内壁受潮结露 ,造成短路。
(3) 处理对策及预防措施
①加强灰斗内煤灰的输出,准备好输灰系统设备的备品备件,一旦有设备故障,及时消除,保证输灰的正常进行,确保灰斗内不大量积灰。而且灰斗内积灰太多,会使阳极板和阴极框架无法自由伸缩膨胀而受阻弯曲变形,影响电场的正常工作。
②电晕极振打装置的绝缘轴和支承绝缘子要用抹布擦拭干净 ,无积灰与露水痕迹 ,保持洁净光滑。上部挡风板要密封良好 ,有裂缝等应及时处理 ,防止雨水或潮气进入保温箱。
③设备投运前约 4 h,启动电加热器进行加热驱潮 ,使保温箱内温度达到烟气露点温度以上 ,防止因积灰受潮引起短路。不要在烟气露点温度以下时就启动电场 ,避免击穿短路。
④高压隔离开关柜的柜门应关闭锁好 ,防止雨水或潮气进入。检修时把高压穿墙瓷瓶和高压套管擦拭干净 ,防止击穿或对地短路。
3 . 2 保温箱电加热器损坏
(1) 现象
在控制柜的各保温箱温度显示屏上 ,电加热器工作状态显示“OFF” ,但温度指示低于所设定的温度范围 ,电加热吸合开关为断开状态 ,电加热器电源自动切断 ,重新投运后又跳闸 ,无法投用。
(2) 原因
①保温箱内电加热器的电源接线烧断或短路 ,致使加热器无法工作。
②电加热器因本身质量问题或积灰过多 ,并持续在高温环境中工作而发生断裂、损坏。
③线路存在短路、断路、接触不良等问题。
(3) 处理对策及预防措施
利用停运检查机会查看电加热器是否完好;电加热器的接线是否牢固;电源控制柜内的电源开关、 加热器吸合开关及电气接线完好 ,无短路、断路和接触不良等现象。
3 . 3 二次电压高 ,二次电流低且波动
(1) 现象
在电场控制柜的电压电流指示仪上 ,一次电压电流基本正常或稍低 ,二次电压较正常值高 ,二次电流明显偏低;数值显示屏上显示的二次电流不仅偏低而且波动。
(2) 原因
①除尘器的振打装置未投用或振打设置不当。振打器振打强度或频率过高 ,会导致极板极线上的灰难以脱落或粉尘二次飞扬。这是因为电极上的粉尘没有形成易脱落的较大片状或块状 ,而是成为分散的单个粒子或较小的颗粒聚合体 ,不容易靠重力作用下落至下部灰斗 ,而是被气流重新夹带至后部电场 ,即成为粉尘的二次飞扬 ,相当于增大了粉尘浓度 ,而且会导致阴极线放电效果不理想。
②振打器参数设置存在问题 ,导致只有部分振打器工作 ,致使没有振打的阳极板与阴极线上积灰过多 ,阴极线粗大 ,放电不良。阴极线粗大的原因有:由于分子力、 静电力及粉尘的性质而粘附在阴极线上 ,使阴极线积灰多;投运初期除尘器的温度低于烟气露点温度 ,水或酸性物质粘附在电极上 ,与尘粒粘结在一起 ,产生大的附着力 ,导致极线积灰较多;烟气中水蒸气含量太多 ,使通过除尘器时温度下降较明显 ,粉尘之间、 粉尘与电极之间有水凝结而粘附 (粉尘粒径在 3～4μm时最大附着力为 1 N /m2, 3μm以下附着力剧增 , 0 . 5μm约为 10 N /m2)。
③烟气中的粉尘浓度过大。
(3) 处理对策及预防措施
①及时投用振打装置并定期检查;正确设置运行参数 ,保证振打器全部投用且振打高度合适。
②烟气温度低于露点温度时不要投用电场。
③加强除尘器进出口烟气温度和上游各换热器处烟气温度的监视 ,一旦发现水汽、设备漏水等异常情况 ,要高度重视 ,分析原因 ,采取措施 ,必要时停炉检修。
3 . 4 除尘效率降低
(1) 现象
除尘器下游烟气浊度仪显示烟气中的粉尘含量升高 ,高压控制柜显示的电场参数波动大 ,严重时烟囱冒黑烟。
(2) 原因
①静电除尘器入口气流分布板孔眼被堵塞 ,气流分布不均匀 ,导致部分电场超负荷运行 ,致使除尘效率降低。
②电场下部灰斗的排灰装置严重漏风;防止煤灰结块而设置的流化空气阀门内漏或未及时关闭 ,导致进风量超标 ,除尘效率下降。
③发生电场以外放电 ,如隔离开关、 高压电缆及阻尼电阻等放电。
④振打装置的振打时间与振打周期不合适 ,导致极板极线积灰严重 ,电晕线粗大 ,影响放电效果;粉尘产生二次飞扬 ,导致除尘效率下降。
(3) 处理对策及预防措施
检查气流分布板的振打装置是否失灵或未投用 ,保证振打效果;利用检修机会检查气流分布板 ,防止分布板有脱落或孔眼被堵塞;针对排灰装置的漏风部位与原因进行处理 ,流化空气阀门使用后要及时关闭 ,同时利用停炉检修机会确认并避免阀门内漏;调整振打强度、 时间间隔和周期 ,保证振打效果 ,同时避免粉尘的二次飞扬与电晕线粗大。
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