电除尘器电气方面知识

电除尘器电气方面培训大纲长春凯希环保有限责任公司CHANGCHUNKCENVIROTECHCO.,LTD第一章 除尘器的工作原理电除尘器的除尘过程可分为四个阶段：气体的电离；粉尘获得离子而荷电；荷电粉尘向电极移动；将电极上的粉尘去除到灰斗中去。第一阶段是形成高压电场，将空气电离。其次和第三阶段是粉尘颗粒荷电并在电场力作用下向相反的电极移动并聚拢在电极上，是电除尘器两个最根本的作用过程。第四阶段是从电极上回收粉尘，干式电除尘器多用振打方式，湿式电除尘器则以水冲洗。、气体的电离空气在通常状态下几乎不能导电，但是当气体分子获得肯定能量时，就可能使气体分子中的电子脱离，这些电子成为输送电流的媒介，气体就有了导电的性能。气体的电离分为自发性电离和非自发性电离。X光、紫外线或其它辐射线的照耀时，其分子因获得能量而形成正负离子，带有自由电子的原子、分子或他们的混合体形成负离子；失去一个或几个电子的气体分子形成正离子。一般每立方厘米的空气中存在着100~500个离子，这比导电金属的自由电子相差几百亿倍，所以空气一般都不导电。自发性电离则是在高压电场作用下形成的。在高压电场中，一个电子沿电力线从负极向正极运动，沿途将与中型原子或分子碰撞而引起碰撞电离。和气体原子第一次碰撞电离之后，就多出一个自由电子，这两个电子１连续飞向正极时，又由于碰撞引起电离，每一个原来的电子又多产生一个自由电子，于是其次次碰撞之后就变成四个自由电子。这四个电子又与气体原子碰撞，产生更多的电子。所以一个电子从负极飞向正极时，由于碰在雪崩电离过程中，随着电场电压的上升，通过电场的电流也越来越大，与此同时，正负离子复合成中型分子的过程也趋剧烈，特别是在电场强度最高的放电极四周，围围着放电极，不仅可以看到点状或条状的火焰，还可以听到咝咝或噼啪的爆裂声。这种现象通常称之为电晕，相应的电压称为临界电晕电压。随着电压连续上升，放电极四周的电晕区范围越来越大，电离如雪崩似的进展，当电压上升到某一点时，正负电极之间可能产生火花甚至电弧，气体介质局部电离击穿，电厂阻抗突然削减，通过电场的电流急剧增加，电场电压下降而趋近于零，电场遭到破坏，于是气体电离过程中止，相应于该点的电压，称为火花放电电压或临界击穿电压。从临界电晕电压到临界击穿电压的电压范围，就是电除尘器的电压工作带，电压工作带的宽度除了和气体性质有关外，还和电极的构造形式有关。电压工作带越宽，允许电压波动的范围越大，电除尘器的工作状况也越稳定。、电场电除尘器是利用两极间的电晕放电进展工作的，电除尘器中的电晕过程，可以看作是一种气体导电现象，要产生这种现象，必需要保持稳定的电晕放电。在两块平行金属板之间施加外加电压，则形成一个均匀电场，由于电场中任一点的电场强度均一样，故不能形成电晕。而当电位差增大到某一临界值〔对于一个大气压下的空气而言，约为30kV/cm〕时，电场中任意２一点的电场强度也均匀地增加到某肯定值，以致使整个电场被击穿而发生火花放电的短路现象。这种配置方式不能形成电晕，这就是电除尘器不能承受均匀电场的原因。为了使电除尘器中的气体电离又不致将整个电场击穿而产生短路现象，必需承受非均匀电场。即在放电电极四周具有最大的电场强度，而在离放电电极较远的地方，电场强度较小。适合这种条件的电场，只能是其中一极的曲率半径小于另一极的曲率半径，如一根细线对着一个圆筒或一根导线对着一块平板。在导线四周，电力线密集，电场强度很大，在靠近平板处，电力线稀疏，电场强度很弱。电晕消灭后，在电除尘器的电极之间，划分出两个彼此不同的区域。第一个区域是围围着放电线四周形成的电晕区，通常仅限于放电线四周几毫米范围内。在此区域中，放电极外表的高电场强度，使气体电离，产生大量自由电子及正离子，这时所产生的电子移向接地极，正离子移向负极〔即放电极本身离子移向接地电极，而电子移向正电极。它占据电极间的大局部空间，其中电场强度急剧下降，并不产生气体电离但因电晕区产生的电子或离子进入这一区域后，碰撞到其中的中性分子，〔正电晕放电〔负电晕放电，其数目可达每立方厘米17。粉尘的荷电主要在这一区域。电晕放电有正电晕和负电晕。线电极为负，则产生的电晕为负电晕；线电极为正，则在线电极上消灭的电晕为正电晕。负电晕的火花放电电压比正电晕的火花放电电压高得多。正电晕从电３晕放电很简洁转变为火花放电，其延长性大。与此相反，负电晕从电晕放电状态转变到火花放电是比较困难的，其特征是没有伸展性，保持电晕放电状态的电压范围广。正电晕的形成机制与负电晕也不同，前者是在靠近放电线的强电场空间内，自由电子和气体分子碰撞，形成电子雪崩的过程。这些电子向着极线运动，而气体正离子则离开极线向强度渐渐减弱的电场运动，称为电晕外区空间电荷。由于正离子向收尘极移动的速度比自由电子慢得多，且正电晕火花放电通道的进展比负电晕简洁得多，所以负电晕一般比正电晕能形成较大的电晕电流，火花放电电压也比较高。由于以上缘由，工业电除尘器几乎都是承受负电晕工作。在放电极和收尘极之间加上电压，并渐渐提高电压，则在放电极四周就会消灭电晕。此时的电压和电场强度称为电晕起始电压和电晕起始电场强度。、粉尘荷电一般固体荷电必需同其他物质相接触，粉尘粒子在其发生过程中极少会带电，假设人为地想使其荷电，必需让它与离子相结合。粉尘需要荷电才能在电场力的作用下从气流中分别出来。粉尘荷电量的大小与粉尘粒径、电场强度以及在电场中停留时间有关。通常认为尘粒荷电有两种方式：电场荷电和集中荷电。电场荷电：电场荷电是指在外加电场的作用下，离子与悬浮于气流中的尘粒相碰撞，并粘附在尘粒上使之荷电。其过程大体是这样的：粉尘进入电场后，电力线集中在尘粒四周而增加粒子外表的电场强度。假设粒子是导电的，电场的变形最大；假设粒子是介电的，则随着介电常数而削减。４通常认为，尘粒荷电是在电晕区边界到收尘极之间的区域内进展的。在此区域，离子沿电力线移动，直至与通过这里的尘粒相碰撞而粘附其上，使之荷电。这种荷电方式又称为轰击荷电。假设尘粒已经荷电，而尘粒外表电荷量仍在不断增加，则尘粒外表已有的电荷与连续相遇的粒子产生排斥力。尘粒外表荷电量越多，这种排斥力就越大。当排斥力增大到与使离子前进的电场力相平衡时，尘粒上的荷电量就不再增加，这时尘粒到达饱和荷电。集中荷电：气体中的离子和它的分子一样也有热运动，并且遵循气体分子运动理论。这种运动使离子通过气体集中，并与电场内的粉尘碰撞，然后粘附其上使粉尘带电。集中荷电主要取决于离子的热能、尘粒大小及有效作用时间。粉尘所能获得的电荷数随着时间的增加而增加。集中荷电过程是不存在饱和荷电的，由于热运动没有上限。然而，由于粉尘经过电场荷电作用时间很短，所以尘粒由集中荷电得到的电荷是有限的。在粒子荷电过程中，电场荷电和集中荷电都起作用。一般说来，在电除尘中，对粗粒子而言电场荷电是主要的，集中荷电的作用是次要的，可0.2μm1μm和集中荷电所得的电荷数量相近。、收尘粉尘荷电后，在电场力的作用下，各自按其所带电荷的极性不同，向极性相反的反向移动，并沉积其上。在负电晕状况下，电晕区内少量带正电荷的尘粒沉积到放电极上，而大量尘粒在电晕外区都带负电荷，因而向５这个力的方向，取决于电荷的极性和电场的方向。在电力占主导地位的状况下，粉尘将向收尘极移动，其速度取决于电力和粘滞阻力。、粉尘在电场中的沉降规律极板上粉尘沉降量的分布在电场流速2m/s的条件下，总的来说，粉尘的相对沉降量随距离的增大而快速的衰减，大约在进口100mm处，粉尘的相对沉降量即削减到进口相对沉降量的1/2。高风速时，如电场流速3.5m/s，粉尘相对沉降量随距离的增加变化不大，极板前后相对沉降量差异不大。不同粒径粉尘在极板上的分布风速小时，大粒径颗粒很快沉降；流速大时，大粒径颗粒沉降较慢；处于平直段位置极板上沉降的粉尘，其粒径分布根本保持与原始粉尘粒径分布全都，随着距离的增加，沉降粉尘的粒度急剧变细，距离再增加，力度的变化又变得平缓。荷电粉尘的驱进速度粉尘驱进速度是电除尘器设计中一个重要的数据。它与粉尘粒子的半径、电场强度平方成正比，与气体粘度成反比。其方向指向收尘电极，与气流方向垂直。2m/s时粉尘的驱进速度有极大值。６其次章电除尘器名词术语一般术语台：具有一个完整的独立外壳的电除尘器称为一台。室：纵向隔离分区，中间无隔墙的电除尘器叫单室电除尘器；中间有隔墙的叫双室电除尘器。电场：指气流方向上的一个供电分区，配以一组高压电源设备的单元体。卧式电除尘器常设两个、三个或四个电场。电气局部高压电源:使电除尘器获得所必需的直流高压电的供电装置。变压整流器：变压器将标准民用电转变为数十千伏的高压电，而整流器则将沟通电整流为直流电。掌握系统：使施加的电压和电流随烟气工况变化而调整的系统。它设在变压器的低压侧。电抗器：用于限制电流上升率，改善电流波形的电感线圈。自动调压装置：能自动调整高压电源的电气装置。高压隔离开关：用于通断和转换高电压回路的开关。高压电缆：传输高压电流的电缆。利用油浸绝缘纸作为绝缘层的电缆称为充油电缆；利用聚乙烯、橡胶等干性物质作为绝缘层的电缆称为干电缆。汇流条：封闭在接地管道中的导线。火花：高压带电体向接地部件释放的短时间自灭放电现象。火花放电时电流快速增大。７电弧：高压带电体向接地部件释放的大量电荷。它持续时间较长。发出强光并产生高温。电晕电流：发生电晕放电时从电极间流过的电流。电晕功率：输入电除尘器的有效功率。它等于电场的平均电压和平均电晕电流的乘积。伏安特性：电晕电流与电压之间的关系。它是很多变量的函数，其中最主要的是放电线的几何外形，烟气成分和粉尘性质等。一次电压：输入到整流变压器初级的沟通电压。二次电压：整流变压器输出的直流电压。它是高压输出端和除尘器接地端之间测得的直流电压平均值。一次电流：输入到整流变压器初级的沟通电流。二次电流：整流变压器输出的直流电流。它是整流器接地端上的毫安表测得的通向电除尘器的直流电流平均值。８第三章 电气元件的安装位置整流变压器整流变压器可以安装在电除尘器的顶部〔高位布置，也可以安装在地面室内〔低位布置。以前者居多。顶部安装时，整流变压器与高压隔离开关配套安装于高压引线入口处，整流变压器应安装于变压器轨道上，以便于活动。另外，整流变压器还要安装于起吊能够吊到的地方，以便将来吊芯。低位布置时可安装于室内变压器轨道上，变压器输出用高压电缆引至除尘器放电极。绝缘子电加热器及测温传感器为防止阴极对地绝缘系统结露而导致阴阳极之间电阻变小甚至短路，须为阴极绝缘子配备电加热器。绝缘子电加热器一般装于除尘器顶部绝缘子室内，其电源线由除尘器顶部接入。绝缘子室的温度需由测温传感器〔Pt100〕返回到掌握室低压掌握柜以便掌握电加热器的运行及停顿，绝缘子室测温传感器一般安装于除尘器顶部的中部或靠近顶部中部的地方，以便测量绝缘子室的平均温度。另外还有进口烟气测温传感器和出口烟气测温传感器，进口烟气测温传感器安装于进口烟箱上部便利检修处，出口烟气测温传感器安装于出口烟箱上部便利检修处。振打电机〔振打器〕电除尘器清灰振打装置分为侧部振打方式和顶部振打方式，侧部振打方式承受振打电机振打清灰，而顶部振打方式承受振打器振打清灰。以下分别介绍：９侧部振打顾名思义振打点为极线或极板的侧部，侧部振打分为收尘极振打和放电极振打，收尘极振打一般8877都承受单侧下部振打方式，因此收尘极振打电机一般安装于除尘器侧部的下部收尘极冲击杆旁；放电极振打一般都承受单侧双层中部振打方式，因此放电极振打电机一般安装于除尘器侧部的中部及中上部。顶部振打承受振打器进展振打清灰，振打器安装于除尘器的顶部。分为收尘极振打器和放电极振打器。收尘极振打器一般顺烟气方向安装在电场的两边，通过振打收尘极板的两头来清灰；放电极振打器一般安装在靠近收尘极振打器内侧的地方，通过振打放电极框架来清灰，数量要少于收尘极振打器。灰斗电加热器及其测温元件一个灰斗电加热器一般分为三路，每路三片电加热器，三路电加热器分别安装于灰斗三个面〔除去有人孔门的一面〕的下半体上。以防止灰斗内水分结露导致灰结块。为了掌握好灰斗内的温度，需要由测温传感器〔Pt100〕把灰斗的温度返回到掌握室低压掌握柜内。每个灰斗都安装一只测温传感器，一般把它安装在灰斗对着人孔门一面的三片电加热器的中间位置处。灰斗仓壁振动器为了更好的卸除灰斗里的灰，灰斗可以安装灰斗仓壁振动器。仓壁振动器一般安装于灰斗下半体处。灰斗凹凸料位计高、低料位计是为了便利卸灰掌握而安装的。高料位计一般安装在灰斗容积的三分之二处，当灰斗内灰积到高料位时，高料位就会返回信号给１０卸灰系统通知卸灰；低料位计一般安装在灰斗捅灰孔上边四周，当卸灰卸到低料位时，低料位计就会返回信号给卸灰系统通知延时停顿卸灰。卸灰阀〔螺旋输送机、刮板机、斗提机〕卸灰阀、螺旋输送机、刮板机、斗提机均为卸灰系统设备。其中卸灰阀安装在灰斗下法兰处，卸灰阀下边安装螺旋输送机，斗提机安装在储料仓旁边，刮板机安装在螺旋输送机和斗提机之间。工作时，卸灰阀将灰斗里的灰卸到螺旋输送机里，然后螺旋输送机把灰输送到刮板机里，刮板机再把灰刮到斗提机里，最终由斗提机把灰送到储料仓里。当灰到达高料位时，高料位计会返回一个信号给卸灰掌握系统，然后卸灰掌握系统就会启动斗提机，延时后接着启动刮板机，再延时启动相应的螺旋输送机，最终延时启动卸灰阀〔灰到达高料位的灰斗的卸灰阀〕开始卸灰。当卸灰到低料位时，低料位计会返回信号给卸灰掌握系统，然后卸灰掌握系统就会沿着与启动时相反的挨次逐个延时关闭各个设备。由于每台电除尘器有几个电场，每个电场又有1至4个灰斗，在一样的时间内每个灰斗的积灰量不同，所以卸灰阀不必同时运转。１１一次回路图

第四章 除尘器电源１２I、V、I、V

定义〔详见其次章2.2局部〕1 1 2 2整流变压器效率整流变压器的直流输出功率为其沟通输入功率的0.7~0.75倍。１３第五章 影响电除尘器性能的几个因素影响电除尘器性能的因素很多，大体归纳为以下三个方面：烟尘〔气〕性质。烟尘〔气〕性质包括烟气种类、组成、温度、压力、湿度及流速等；粉尘的性质主要是粉尘的化学成分和物相构造，如粉尘的比电阻、粉尘浓度、分散度、粘度和密度等。设备状况。电除尘器的极配形式；电场划分状况；振打清灰方式及振打制度；气流分布均匀程度；电气掌握特性等。操作条件。包括操作电压、比电流、电极清灰效果、漏风及二次扬尘等。上述因素可以单独起作用，也可以相互影响。下面侧重介绍烟尘条件对电除尘器性能的影响。粉尘比电阻粉尘比电阻是衡量粉尘导电性能的一个指标。粉尘比电阻在数值上等于单位面积的粉尘在单位厚度时的电阻值。沉积在电除尘器收尘极外表的粉尘，必需具有肯定的导电性，才能传导从电晕放电到大地的离子流。粉尘比电阻打算了高比电阻粉尘层电击穿的电流极限。粉尘层的电场是电流密度和比电阻的乘积。如场强为10~20kV/cm时发生击穿，即粉尘比电阻为1×1012Ω·cm时，允许电流密不受粉尘层击穿的限制。实测说明，最适于电除尘器工作的比电阻值为106~1011Ω·cm。在这１４个数值范围以外，电除尘器的性能将下降。粉尘比电阻在106Ω·cm以下时，除尘效率随着比电阻的降低而大幅降低。这是由于尘粒导电性能较好，到达收尘极外表马上释放电荷，而且由于静态感应获得和收尘极同极性的正电荷，当正电荷形成的排斥力大于粉尘的粘附力时，沉积在极板上的粉尘脱离收尘极而重返气流；重返气流的粉尘在电场中再次荷电，又被收尘极捕集，形成在收尘极上跳动的现象，最终可能被气流带出电除尘器。相反，当粉尘比电阻高于1011Ω·cm时，电除尘器的性能却随着比电阻的增高而下降。这是由于荷电的高比电阻粉尘在收尘极板沉积后，电荷不简洁释放造成的。由于它使粉尘层和极板之间消灭一个的电场，这个电场一方面使粉尘牢牢地吸附在收尘极外表，不易振落；另一方面伴随着带电粉尘不断增加，粉尘层与极板之间存在着一个愈来愈强的电场，最后在这个区域内的粉尘层空隙中消灭电离，产生电晕放电。电晕放电产生的电子和负离子被吸向收尘电极，正离子被收尘电极排斥跑到收尘空间。这种在收尘极产生电晕放电的现象，称为反电晕。反电晕是一种格外有害的现象，它会反过来由收尘极向收尘空间放出正电荷，这些倒流的电荷很快与迎面来的负电荷相遇而中和，破坏了正常的收尘作用。粉尘比电阻并不是一个恒定值。假设粉尘比电阻偏高，可在工艺设计时实行措施，使烟气温度能避开比电阻的峰值范围。目前，对高比电阻粉尘的捕集，主要实行以下措施：对烟尘进展调质。如喷雾增湿或在烟气中参加化学添加剂，对烟气进展调质。１５转变对除尘器的供电方式。承受脉冲供电。改进除尘器本体构造。如适当加宽极间距、加关心电极等。烟气温度电除尘器都是在肯定温度下工作的，对于同一种粉尘，即使在电除尘器的规格和技术性能均一样的状况下，仅烟气温度不同也可以使电除尘器的性能产生很大的差异。这主要是因烟气温度不同而转变了粉尘比电阻的结果。粉尘比电阻是两种独立的导电机理的综合：一种是通过粉尘内部的体积导电，它与粉尘的化学成分有关，体积比电阻与工作温度成反比；另一种是沿着粒子外表进展的外表导电，它与粉尘及烟气成分都有关，外表比电阻与工作温度成正比。哪一种导电机理占主导地位，主要取决于烟气温度。因此，可将粉尘比电阻看作两个并联电阻组成：一个相当于体积比电阻，另一个相当于外表比电阻。两者均受温度的影响。在低温区，体积比电阻很高，而外表比电阻则随着温度的上升而增加。相反，高温时体积比电阻甚低，它不受并联的较高的外表比电阻的影响。温度介于两者之间，则外表比电阻和体积比电阻都起作用。烟气温度对电除尘器性能的影响，还表现在温度对气体粘滞性的影响。气体粘滞性是随着温度的上升而增加的。在电除尘器电场中，带电粉尘向收尘极运动的驱进速度与含尘气体的粘度有肯定关系：气体的温度愈高，烟气的粘滞性愈大，则驱进速度愈低。从气体电离的状况来看，击穿电压与气体密度成正比。由于随着气体密度的减小，气体分子的间隔加大，每个电子在两次碰撞之间所经过的距离也增加，所以电子获得较大的速度和动能，以致加强电离效应，使烟气在较低的电压下击穿。１６气体密度在很大程度上取决于气体的温度。假定气体压力不变，则气体密度与气体确实定温度成反比。因此，当气体温度降低时，气体的密度也就增加，从而使气体的击穿电压相应地提高。击穿电压提高，除尘器的操作电压也高，因而也提高了除尘效率。从温度影响电除尘器性能的几个方面来看，只要有可能，运行温度较低为好。所以有的电除尘器前面装有气体冷却装置，一方面降低温度，一方面是利用废气余热。但是，电除尘器操作温度也不是愈低愈好，尤其是气体中含湿量较高及含有SO3

等成分时，温度过低简洁产生冷分散露，造成清灰振打困难、电极腐蚀、绝缘体爬电等故障，结果使电除尘器不能正常运行。因此，烟气温度必需高于露点温度。烟气湿度烟气湿度能通过转变粉尘比电阻而影响电除尘器的性能。燃煤时往往在煤里掺有水；进入窑炉的物料枯燥也将水分带入烟气中。当烟气温度低于150度很低，而其中的水分含量又很高，则此水分能把粉尘比电阻降低到适宜于电除尘器工作的数值；当烟气温度较高时，水分的含量比照电阻的影响就不显著，由于外表导电所需要的条件已不存在。烟气湿度通常以烟气露点温度来衡量。露点温度越高，烟气中湿度越大，吸取或分散在粉尘外表上的水分也越多，导电性能也越好。此外，烟气含水量还影响击穿电压。由于水气分子是一种极性分子，〔空气为8使分子带负电并成为运动缓慢的负离子，从而使空间自由电子的数目大大１７削减，电离强度减弱。由于水气分子大于空气分子，在气体游离进展过程中与自由电子碰撞的时机较多，这就使自由电子在电场中加速的平均自由行程缩短。这种重量大的分子与电子碰撞是一种非弹性碰撞，碰撞后电子的动能被消耗，转化为热能，使得碰撞游离不易进展。其结果，吸附电子而形成的运动缓慢的水气负离子，在电晕区里与正离子结合的时机比快速逸出的电子要多，因而使正负电荷的复合加剧，这又缓和了电晕区里气体的游离过程。综上所述，水气分子使得烟气的电离减弱，电晕电流减小，空气间隙的耐压强度增加，击穿电压上升，火花放电较难消灭。这就是通常所说的水蒸气对于空气的“去游离”作用。这一作用对电除尘器来说是有有用价值的，它使电除尘器在提高电压的状况下稳定运行，而电场电压的提高，不但电晕电流不会减弱，而且能增大电场强度，使收尘状况得到显著的改善。因此，增加烟气中的含水量，可以在很大程度上弥补电除尘器由于烟气温度高或者气压低所造成的气体密度减小，击穿电压下降、除尘效率不高的缺陷。烟气成分烟气成分对负电晕放电特性影响很大，烟气成分不同，在电晕放电中电荷载体的有效迁移率也不同。在电场中，电子与中性气体分子相撞而形成负离子的过程称为电子依附，其概率在很大程度上取决于烟气成分。依据统计原理，不同气体分子捕获电子的概率在数量级上是不同的。氮、氢的电子依附概率为零，氨的概率很小，氯的概率很大。氮、氢１８分子不产生负电晕，而氯与二氧化硫分子能产生较强的负电晕，他们代表了两个极端的状况。二氧化碳与水的气体本身没有电子亲和力，电子依附过程是间接的，分子受具有能量的电子的轰击而分解，然后电子再依附在被分解的某一局部气体上。如当二氧化碳分子受到能量大于5.5eV的电子轰击时，二氧化碳分子分解为一氧化碳和氧原子，然后有一个电子依附于氧原子上形成为负离子。因此可以说，二氧化碳气体可间接供给负离子。1.7%的二氧化硫到氮气中，就能把电晕电流抑制到低于100%二氧化碳的程度。这个结果说明纯氮不能形成负离子，由于没有电子亲和力，也不会产生负电晕。二氧化碳之类的气体具有中等程度的亲和力。二氧化硫等气体具有格外稳定的高阻抗电晕特性，形成负电晕的范围较宽。不同气体对伏安特性及火花放电电压的影响甚大。烟气压力烟气密度是烟气压力和温度的函数。而烟气密度影响着电晕电场的起晕电压、电晕极外表电场强度、空间电荷密度和离子迁移率的大小。从而影响电除尘器的放电特性和除尘性能。当放电线形式确定以后，起晕电压随烟气密度变化。而烟气温度、压力是影响烟气密度的主要因素。烟气压力降低时，分子平均自由程增大，电子平均运动的时间削减，随着两次碰撞之间间隔增大，在较低场强下，就可使电子加速到可以产生电离的速度。外加电场肯定时，放电极四周的空间电荷密度减小，在收尘极板上平均电流密度增大，导致放电极在较低的场强下获得较大的电晕电流。粉尘浓度１９电除尘器对粉尘的浓度有肯定的适应范围，超过这个范围，电流随着含尘浓度的增加而渐渐削减。当含尘浓度到达某一极限值时，通过电场的电流趋近于零，这种现象称为电晕闭塞。粉尘浓度高何以会消灭电晕闭塞现象？我们知道，电除尘器正常运行中的电晕电流，根本上是由于气体离子运动的结果。虽然气体离子与烟尘碰撞使烟尘变成为烟尘离子，也是形成电晕电流的一个因素，但它只占总的电晕电流的1%左右。烟尘颗粒的大小和质量均较气体离子大得多流作用在烟尘颗粒上产生的运动速度，远不如气体离子高。气体离子的活动度约为烟尘离子驱进速度的数百倍。烟气中的粉尘浓度越大，则烟尘离子数量也越多，由于单位体积中总的空间电荷不变，那么，随着烟尘离子所形成的空间电荷的增加，势必使气体离子所形成的空间电荷相对削减，也就使电流下降。当粉尘的计数浓度接近于甚至超过起始的离子浓度〔每1cm3空间有近亿个离子〕时，电晕闭塞的现象就格外明显，除尘效率也显著降低。电除尘器允许的最高的进口浓度与粉尘的分散度，各种粒径的重量百分组成有关。与粉尘浓度有关的空间电荷效应也影响荷电状态的稳定性。这是由于火花电压随浓度增大而降低，而维持肯定的电流密度所需的电压随浓度增大而上升，当粉尘浓度较高时，这两个电压之间的节距缩短，粉尘浓度出现较大的波动，导致过渡的火花放电，除尘器运行稳定性变差。当火花放电超过除尘器的整定火花频率时，供电自动切断，除尘中止。粉尘粒径荷电粉尘的驱进速度随粉尘粒径不同而异。这是由于电荷与粉尘粒径２０0.5μm0.2μm的粉尘，主要是集中荷电；介于二者之间时，两种荷电机理均起作用。1μm以上的粉尘，粒径越大，除尘效率越高；而粒径在0.2~0.5μm之间，驱进速度有最低值，在此范围之外，驱进速度均有所提高。驱进速度除受粒径影响外，还取决于场强、离子密度及停留时间。粉尘粒径还影响电气条件、二次扬尘等。这是由于粉尘粒径影响尘粒空间电荷和荷电电场，进而影响粉尘荷电量和导致驱进速度的变化。荷电尘粒迁移率较低，能抑制电晕电流。当小颗粒粉尘较多时，由于其外表积大，荷质比较高，空间电荷影响增大，电流降低，第一电场尘粒荷电时间延长。空间电荷抑制效应导致伏安特性曲线偏移，对于给定的电流，伏安特性曲线偏向高电压区，这意味着维持一样的电流，必需输入更高的电压。假设粉尘浓度较高，细颗粒粉尘较多，还简洁产生电晕闭塞。粉尘密度粉尘被振打而落入灰斗的过程中，受到重力、烟气流淌的动力和静电力等的作用，而粉尘的密度与烟气在电场内的最正确流速及二次扬尘有亲热关系，因而也是影响电除尘器性能的因素之一。粉尘密度是指该粉尘单位体积的质量，或称真密度。与收尘性能有关的是粉尘的积存密度，它是包括尘粒间的空间在内的单位体积的密度。尘P、真密度γ、与积存密度γ之间的关系用下式表示：αγ =〔1-P〕γα积存密度越小，γ与γ 之比值越大，由于粉尘再飞扬而对除尘性能的α２１影响就越大。粉尘粘附力收尘极板捕集的粉尘，是借助于粒子与粒子之间和粒子与收尘极板之间的粘附力而积存在极板上的。这些粉尘层通过振打而被去除下来。粉尘粘附力过大，需要较大的振打力才能剥离下来；粉尘粘附力过小，则振打时聚拢成块的粉尘简洁分解成单个颗粒，而被气流再次带走，或者粘附在极板外表的粉尘易受气流作用再飞散。其结果，必定使除尘效率降低。烟气流速对于肯定的收尘面积，增加处理烟气量〔尘效率下降。设计时通常对电场的烟气流速取低值，主要是考虑避开沉积在极板上的粉尘再次被气流带走，引起粉尘的再飞散。另一方面，人们已经留意到，电场中的烟气流速对驱进速度影响很大，当流速较低时，驱进速度随着流速的增加而提高；但大于某一数值后，驱进速度却随着流速的增加而降低。某种粉尘在肯定的工况条件下具有最大驱进速度的电场流速称为最正确流速，依据最正确流速来设计电除尘器是比较经济的。最正确流速与粉尘性质、电除尘器的构造等因素有关。所以应依据电除尘器和处理烟尘的性质不同，找出最正确的流速，以充分发挥电除尘器的潜力。振打清灰电除尘器的振打清灰，必需使振动冲击传递到整排极板、极线，尽量除去粘附在其上的粉尘层，防止粉尘积存过厚和长时间停留在电极上。这意味着不仅要有足够大小的振打力，而且冲击力要分布均匀。即使如此，２２在振打过程中，一局部粉尘重返气流，总会形成振打清灰时的二次扬尘。在第一个电场产生的二次飞扬粉尘，在其次个电场有再次被捕集的机会，但在最终一个电场产生二次飞扬的粉尘，必定随着气流从烟囱排入大气，以致有这种说法：高性能电除尘器排出的粉尘，主要是振打清灰产生的二次扬尘。关于振打冲击时电极上积存的粉尘层是怎样剥落的，虽然还未进展充分的争论，但是通过一些试验和观看，还是了解到在适当的条件下，粉尘层是从收尘极板外表呈大的薄片而不是呈粉碎状滑落的。相反，在不适当的振打条件下，一局部粉尘层被击碎成单个粒子，再飞散到气流中，两者差异在于振打收尘极的振打方式，如振打力以切线方向的振动为主，则粉尘大局部呈片状剥离；如以法向振动为主，则粉尘二次飞扬显著。降低振打强度，可以削减清灰时的二次扬尘。振打清灰另一个令人关注的问题是振打制度〔即电除尘器不同电场的最正确振打时间和间隔。由于各电场粉尘浓度和粒径不一样，在一样时间内收尘极外表所积存的粉尘厚度也不一样，合理的振打制度应当是粉尘堆积到适当厚度再进展振打，这样才能使粉尘层呈片状或块状从收尘极板表面剥离下来。两次振打清灰的时间间隔太短，收尘极外表尚未形成适当厚度的粉尘层，振打时粉尘易被粉碎成小片，甚至被分解成单个粒子，沉降速度较低，被再次转入气流的几率较大。相反，两次振打的间隔时间太长，粉尘层在收尘极板上积存太厚，将会使振打的惯性力削减，因而粉尘不易脱离极板。随着时间的增加，极板上的粉尘愈积愈厚，将导致电功率下降，除尘效率也降低。因此，每台电除尘器都存在一个最正确的振打清灰制度。２３合理的振打制度应当是：在保持最正确供电的状态下，两次振打的间隔时间尽可能长些。由于各电场粉尘粒径不同〔的粘附力也不一样，各电场的振打力也不应一样，因此，振打间隔时间及振打力最好通过试验确定，以保证振打时产生的二次扬尘最少。振打制度对除尘效率的影响极大，连续振打的效果最差，前面电场振打时间间隔小，后面电场时间间隔长，振打效果最好。２４第六章常见故障分析及处理方法电场开路现象：整流变压器启动后，一、二次电压快速上升，但一、二次电流没有指示；整流变压器运行中，一、二次电压正常，但一、二次电流突然没有指示，整流变压器跳闸。缘由：高压隔离开关没合到位置：高压回路串接的电阻烧断；粉尘浓度过大消灭电晕闭塞；阴阳极积灰严峻；接地电阻过高，高压回路不良；高压回路电流表测量回路断路；高压输出与电场接触不良；处理方法：马上停顿整流变压器运行，合好隔离开关，再按规定启动；准时修理；２５改进工艺流程，降低烟气粉尘含量；加强振打，去除积灰；使接地电阻到达规定要求；修复断路检修接触部位，使其接触良好；修复毫安表电场短路现象：闪络、过流和拉弧同时存在，低压跳闸报警。有完全短路和不完全短路之分。完全短路缘由：放电极损坏，与收尘极及其他接地侧部件相接触；绝缘子绝缘不良，特别是由于绝缘子保护用加热设备、干净空气吹入设备等的故障，使绝缘子外表结露，引起火花闪络；灰斗内粉尘积存过多，与放电极接通；收尘极侧等脱落的锈铁接触到放电极；高压电缆或高压电缆头绝缘不良。处理方法：撤去不好的放电极；将灰斗内的粉尘排出；除去造成短路的物件；２６1000MΩ以上。不完全短路或闪络状态：缘由：放电极断线，在烟气中摇动，与接地侧部件没有完全接触，操作盘上的输出电压表和输出电流表周期振动；粉尘附着在放电极和收尘极上，形成积存肥大，极间变狭，引起闪络；电极间形成局部粉尘积存，引起过多的闪络；高压电缆和高压电缆头漏电；绝缘子绝缘不良；铁片、铁锈脱落，接触到接地侧。处理方法：撤去断线的放电极；清扫电极，重调整振打力；同上；与完全短路的第五项一样；检查绝缘电阻；除去短路片。升压整流变压器运行中跳闸现象：警报响，跳闸指示灯亮；再次启动时，电压升不上，或电压升到肯定值后再次跳闸。缘由：２７高压直流回路〔包括电场内板线间〕有永久性击穿点或短路点；整流装置元器件故障；灰斗满灰，使阴、阳极间短路。处理方法：复归报警，检查设备；属于上述〔〕项缘由时，进展检修处理，属于〕项原因时，对下灰系统进展处理，排解积灰。掌握回路及主回路操作不起来缘由：安全联锁未到位闭合；合闸线圈及回路断线；处理方法：检查人孔门及高压隔离开关柜门是否关闭到位；更换线圈，检查接线；检修开关。二次电压低二次电流大缘由：绝缘部件积灰受潮引起爬电或绝缘件损坏高压电缆击穿损坏处理方法：绝缘件清洁处理：更换损坏部件２８更换高压电缆去除积灰，检修卸灰阀二次电压较低时发生电场闪络放电缘由：某些部位异极距变小收尘板或电晕极上粘挂异物绝缘件积灰受潮或损坏高压电缆耐压降低或击穿处理方法：修整变形，调整极距到要求范围去除异物清洁绝缘件、更换损坏件更换高压电缆更换阻尼电阻二次电压偏高，二次电流降低缘由：收尘极板积灰过多电晕线积灰引起电晕封闭处理方法：去除积灰，加强振打去除积灰，分析是否由于振打力不够引起并作相应处理２９改进工艺流程，增加前级除尘器一次电压和一次电流正常，二次电流无指示缘由：变压器上的电流取样电阻短路，电流反响线短路理方法：检查并消退故障更换电流表二次电压表无指示，其它电表指示正常缘由：变压器上电压取样电阻短路电压反响线对地短路电压表坏变压器内高压取样电阻隔断处理方法：检查处理检查处理更换二次电压表变压器吊芯，更换电阻一二次电流正常，但收尘效率低缘由：气流分布板堵塞，气流分布不均匀本体内部气流短路３０本体漏风严峻处理方法：检查处理振打二次飞扬严峻缘由：振打过于频繁和振打时间过特长理方法：削减振打时间和振打次数掌握柜无法启开工作缘由：电源电路故障启动按钮失灵理方法：检查处理或更换器响声加大缘由：掌握柜内反并联晶闸管损坏其中一个，即偏励磁现象处理方法：更换损坏的晶闸管，检查晶闸管触发讯号的接线是否脱落、短路，如接线正常应用示波器观测触发波形。主回路熔断器损坏３１缘由：接线短路阻容吸取电容或压敏电阻击穿晶闸管击穿处理方法：检查更换开机时误跳闸缘由：掌握器内过流、过压等保护值未调整好处理方法：由电气人员检修调整闪络时二次电流表上冲缘由：掌握电路中闪络掌握局部工作不正常处理方法：由电气修理人员检修３２第七章 电除尘器运行、维护及安全规程简介电除尘器的运行设备运行前的检查检查电除尘器的同极间距，应满足设备《安装与验收技术条件》中的有关要求；阴极系统中的零部件与阳极系统以及与壳体的距离要保证，每个电场均应≥200mm，并将相近处的尖角毛刺修光；检查阳极板排、阴极吊架、阴极框架等部位的螺栓是否拧紧和作止转焊接，检查电晕线有无松动，如觉察有未拧紧的螺栓或松动的电晕线，必需处理，使之满足使用要求；去除电场内异物，如铁丝、钢筋、钢丝绳、木板等杂物，这些异物必需清理干净，否则会造成电场短路；检查全部密封焊缝是否严密，人孔门是否全部关闭，密封性是否良好，阴极振打轴穿墙密封处的密封是否良好；检查瓷套管、瓷轴及阴极振打轴穿墙处的绝缘挡板外表是否枯燥清洁，是否完好无损；检查全部转动机构是否润滑良好；检查闸板阀开闭是否敏捷，密封性是否良好，全部闸板阀是否已全部处于开启状态；３３检查极板极线有无经水冲洗后而沉积的灰块和灰瘤，检查灰斗壁上有无粘结的灰块，假设有必需去除干净；检查接地电阻，其值应小于1Ω，每年至少应检查一次；检查高压电源及低压掌握局部接线是否正确；用1000MΩ表检查振打电机、排灰电机及电缆绝缘状况，其绝0.5MΩ；检查电源网络电压是否正确；检查各种测试仪表及信号器等是否正常；在运行前必需检查有无人员在除尘器内。设备运行电除尘器除尘效率的凹凸，不仅与设计、制造、安装和调试有关，而且与电除尘器的运行也亲热相关，必需有专人负责，严格执行合理的运行制度并准时维护。电除尘器的运行条件当锅炉烧油时，除尘器不能投入使用；当锅炉煤油混烧时，电除尘器也不要投入运行，由于此时投入除尘器有可能造成油灰混合物粘在极板、极线上，一旦形成，去除是很困难的，并将影响以后电除尘器的运行效果。在锅炉点火后，至除尘器投入运行前，电除尘器高压局部不能送电，电除尘器只作为烟气通道使用；当锅炉燃烧完全正常，撤去油枪，运行稳定后，这时除尘器具备了使用条件，此时，应将除尘器灰斗中的积灰全部排空。设备启动程序３４8小时开头预热，以便枯燥绝缘瓷件并除去外表水分；启动阴阳极振打程序；合上高压掌握柜的电源开关，然后按动启动按钮，开动高压掌握系统各种功能，使各电场依次投入运行。各电场投电挨次为第三电场首先30~60分钟其次电场投入运行，最终第一电场投入运行。每个电场的灰斗卸灰阀在该电场投入运行后20分钟启动，并按挨次自动掌握，此时除尘器全部投入运行状态。电除尘器正常运行方式阴阳极振打按事先调整好的周期进展振打；卸灰阀的运行可按时间程序掌握，也可按灰位掌握运行。设备运行初期的记录、电压，然后制成伏安特性曲线。特别留意起晕和闪络时一、二次电流电压值，并记录闪络次数；记录各灰斗中积灰到高料位时的时间，以确定各电场的收尘量，并为定时排灰供给时间依据。设备停顿运行的程序将高压隔离开关切断，并将电场接地，其他接地线均接地；高压电源关闭后关闭引风机，按相关规程执行；阴阳极振打装置在风机关闭后再振打2小时即停；排灰系统和输灰系统必需在除尘器高压电源关闭且将灰卸完输净前方可停顿运行〔一般振打装置停顿后2小时左右。３５电除尘器的维护与检修高压供电设备维护与检修每月对掌握柜高压整流变压器进展一次擦拭，清洁高压瓷套，更换或复原枯燥剂；〕每六个月进展一次油耐压试验，要求击穿电压平均值大于35KV/2.5mm；2500V兆欧表及MF-47型万用表进展测量，具体测量参数详见各电源厂《产品说每年测量一次接地电阻，阻值应小于4Ω。低压掌握设备维护与检修掌握室地面应每天清扫，保持室内清洁；掌握柜内应保持清洁，定期用枯燥压缩空气对柜内器件、掌握其进展吹扫。假设灰尘严峻，掌握器还应定期用刷子清洁。设备运行中的维护及检查检查设在除尘器外的振打传动装置，各种减速机、轴承等的运行状况，全部转动局部应有良好的润滑，运行时无过大噪音；留意检查灰斗有无堵灰现象，以及料位计的工作状况；值班人员对掌握系统发出的信号、报警以及设备发生的各类事故应准时分析处理，并做好记录，重大问题要准时报有关领导处理；每日记录12次电流、电压及其他电气参数；依据运行状况随时调整阴阳极振打周期和卸灰阀的卸灰时间。３６定期维护及检查各电机、减速机按说