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1、电除尘设备常见故障与排除1、概况自 1906 年 FG.Cottrell(科特雷尔)第一次将电除尘器应用于工业生产以来，已有 90 多年历史，虽有为数众多的专家学者对其理论研究和实践应用作了大量工作，但受当时条件（如供电机组和绝缘材料等的可靠程度、技术和经验的积累等）限制，在较长时期内进展极度为缓慢，只是近来 30 年来，随着工业化水平的不断提高，对环境保护要求的日趋严格，以及人伞对净化空气、保护环境遇和回收有价烟（粉）尘以充分利用矿物资源有了进一步的认识、理解和重视，特别是高压供电装置的不断完善，耐高压、耐高温的绝缘件研制成功与性能的不断提高，机械化制作极板极线设备的问世和生产工艺的形成，电
2、收尘技术研究的学术活动不断增多，以及实践经验的不断丰富等，这一切推动着电除尘技术取得非常迅速的发展。目前，电除尘已成为对含尘气体进行净化除尘的重要设备，在冶金、化工、建材、火力发电、电子等行业中充分显示出它的优越性。据报导，迄今世界上已有数万台不同类型、不同型号和规格的电除尘器，在不同行业的净化除尘作业中运行，其处理烟（废）气量比任何其它类型的除尘设备都多，其中火力发电行业大致占所有电除尘器总量的 60%以上。考核和评价电除尘器怀能优劣的主要标志是除尘效率和出口排放烟（废）气含尘浓度。实践表明：一般新建电除尘器的除尘效率都很高，出口排放烟（废）气含尘浓度均可达到国家允许排放标准或尾气制酸要求，
3、但在使用一段时间之后，除尘效率往往逐渐下降，甚至恶化。而影响除尘效率和排放烟（废）气含尘浓度的因素很多，为使众多已建成投产的电除尘器，在烟（废）气治理、防止大气污染、保护环境、回收有价烟（粉）尘以综合利用有限自然资源等方面发挥更大作用，本文仅对影响电除尘器性能的诸多机械、供电电气和辅助设施等常见故障进行叙述和浅析，不涉及因烟（废）气成份、烟（粉）尘性质和工艺操作条件等变化对除尘性能所产生的影响。2、电场内部2.1 电极变形或移位放电极框架大多采用圆钢管或异型钢管焊制而成，它不但重量较轻，而且结构较为单薄，在长期高温和振打的作用下，极易产生变形或移位。当振打框架时，使振打锤偏离正常振打位置，导致
4、振打加速度值下降，振打力传递削弱，严重影响供电状况和振打清灰效果，特别是在电除尘器开、停机频繁的情况下，因收尘极和放电极反复热胀冷缩而产生严重变形，造成极间距局部缩小，工作电压降低，此时，即使在较低电压情况下，闪络放电现象也频频发生。检查维修人员可在前、后进、出口喇叭走道平台直接观察电场送电、闪络和拉弧情况（注意人身安全） ，即能准确找出电极产生变形或移位的具体部位，并采取适当的调整、维修和自理措施，恢复其正常位置。2.2 极线晃动及断线早期设计的电除尘器多数是放电极采用细圆线、螺旋线或星形线框架式结构，当停止向电除尘器送入高温烟（废）气时，因极线断面积较小，其热容量亦小，冷却收缩较快，而框架
5、构件断面积较大，热容量相应较大，冷却收缩较极线慢得多，因此，极线受拉并产生相当大的拉伸应力，严重时可达极线材料屈服极限，致使极线在框架上伸长而松驰。电除尘器开、停机越频繁，极线构驰现象越严重。引塌上述放电极线断线大致有如下几种原因：其一，一般放电极线在框架上分段长度较长（2.5 米左右） ，一旦伸长松驰后，不仅引起异极间距变小，操作电压降低，而且在振打放电极框架时，极线产生弦振晃动，在振荡波峰处产生连续闪络放电而烧断极线。其二，若放电极线与框架采用挂铯挂耳连接，当振打放电极框架时，连接处出现间隙并产生弧光放电，致使放电极线被烧断。其三，处理烟（废）气接近甚至低于其露点温度或电除尘器漏入冷空气等
6、，产生冷凝结露引起放电极线腐蚀断线。其四，为其它机械故障而引起断线等等。当断线倒向收尘极侧并随气流晃动时，相应电场的操作电压和电流明显下降，显示仪表指针出现大幅度不规则摆动。若断线与收尘极或接地件相接通短路，则电压表指针接近或处于“0”位，电流却非常大，须及时以出更换已伸长或忆断的极线。在维护检修时，为排除上述隐患，可采取将放电极线在框架上的分段长度缩短（1.5 米左右） ；极线两端加工螺纹并用相应螺母与框架拉紧固定；尽量减少开、停机次数；严格工艺操作制度；提高处理烟（废）气温度至高于其露点温度 30 以上；加强壳体密封和保温性能，以减少漏风和温降等措施，可有效防止或减少放电极线晃动断线故障发
7、生。目前新设计的电除尘器，除有特殊要求放电极采用垂线式细圆线、星形线和“RS”极线外，一般多采用扁钢芒刺、角钢芒刺、鱼骨形针刺和管状芒刺（“RS” ）等框架放电极结构，实践表明：上述结构坚固可靠，在正常情况下，极线晃动和断线故障几乎已不复存在。2.3 电极积灰情况和极线肥大当收尘极板积灰（尘）到一定厚度（正常积灰厚 5mm 左右）时，通过振打将沉积在极板上的烟（粉）尘层振落清除，其供电状况可及时得到恢复；而放电极线和芒刺齿（针）尖积灰（尘）则应经常振打清除干净，以保持其旺盛的电晕放电能力，否则将被烟（粉）尘层包围而形成放电极线肥大，芒刺齿（针）尖结瘤，致使放电能力削弱，电晕电流变小，即形成所谓
8、电晕封闭，导致除尘效率恶化。引起收尘极板积灰（尘）层增厚，放电极线肥大，芒刺齿（针）尖结瘤的原因主要有：振打轴被异物卡阻或产生轴向串动移位；振打锤臂被积灰（尘）阻碍而不能自由下落；振打杆松动；锤头脱落和处理烟（废）气含尘浓度或含湿量太大，粉尘粘附在电极上不能及时被清除，或凝结成坚固硬块很难振落清除等因素影响所致。一般来说，电极结灰（尘）厚度增至 1012mm，其供电状况严重恶化，此时，操作电压明显降低，电晕电流很小。工况比电阻超过 51010.cm 的烟（粉）尘粘附在收尘极板上很难振落清除，当该类烟（粉）尘层在收尘极板上增至一定厚度时，在某些区域内电流密度与电阻值的乘积，将大大超过足以造成粉尘
9、层击穿的电场强度，以致引发出大量与放电极产生的离子极性不同的离子，并喷射到有效除尘空间，即产生所谓反电晕（逆电离） ，此时，电压很低，电流很大，仪表指针剧烈晃动，电除尘器几乎不起除尘作用。发现上述情况，除修复有关构件外，须采用压缩空气喷吹或用木质器件敲打电极，清除所有积灰（尘）和结瘤，切忌用水冲洗，以避免极板极线锈蚀。也可预先对烟（废）气进行调质处理，将烟（粉）尘比电阻降至小于51010.cm 和及时振打清除电极结灰（尘） ，以有效避免产生反电晕（逆电离）。2.4 极板腐蚀断裂普通工业烟（废）气都含有 SO2，在电除尘器选型不当、参数选择不合理、处理烟（废）气接近甚至低于其露点温度、壳体漏入冷
10、空气或开、停机较频繁等情况下，致使气体在电场内结露，并与 SO2和部分 SO2转化为 SO3作用，生成亚硫酸和硫酸盐，严重腐蚀极板、极线和钢构件。若极板与振打杆为刚性固接，在离振打杆最近、受振打冲击力最大的连接板上方极易产生极板断裂。实践表明：顺气流方向第 1 电场，一方面由于温度较高，气体不易结露，另一方面极板受较厚粉尘层的保护作用，极板不易腐蚀，相反，第 2、第 3 电场的极板则往往容易腐蚀甚至断裂。极板一旦断裂，操作极不正常，当断裂极板与带负高压电构件搭接形成通（短）路时，电压可降至接近于零或根本就没有电压，电场无法建立。此时，不但除尘效率严重恶化，而且极易造成人身事故。当前新设计，多采
11、取极板刚性吊挂于小梁上，而极板与振打杆则采用凹凸形锥套固接；或极板偏心铰接吊挂在小梁上，振打杆除与首尾两块极板采用衬套、螺栓和螺母固接外，其余极板仅置于振打杆两扁钢或钢板中间，并紧巾挡块而不予固定，在受热和振打时，可自由伸长和摆动。实路表明：上述两种连接方式均可有效地防止，避免或减少极板断裂故障的发生。某厂 109m2沸腾炉烟气经余热利用和 100m2双室四电场型板式电除尘器净化除尘后送制酸系统。1996 年 4 月投入生产至 1997 年初不到一年时间，该电除尘器已无法正常工作，经检查发现：设备漏风严重；气体分布不均匀；振打清灰效果差；极板严重变形且下部普遍腐蚀；振打装置失灵；壳体、灰斗、进
12、、出口喇叭及顶盖等大面积腐烂等严重问题而报废。究其原因：首先，100m 2电除尘器与实际操作（工况）烟气量不相适应。即有效截面积过大，其气流速仅 0.36m/s0.42m/s，进口喇叭小端截面流速仅5.6m/s6.5m/s，均太小，电场内的烟气在重力作用下向下沉积，并形成非流动旋涡压，很难得到高温烟气的有效替代（补充） ，致使这部分区域温度降低，甚至结露出水（含酸量较高） ，严重腐蚀极板、极线及壳体等钢构件，而热烟气仅沿进、出口喇叭直接通过，形成所谓“空洞”现象。因此，虽表观进、出口烟气温差不大，但电场内温度分布却极不均匀；同时，在如此小的气流速度下，烟气含尘浓度会产生不同程度偏析，必然影响除
13、尘效率的提高。其次，设备选型不当。对于重有色冶炼烟气，采用型板式电除尘器净化除尘效果好的例子并不多见，特别是用于铅、锌和铅锌混合精矿冶炬系统除尘效果很差，主要表现为送电电压不高，电晕电流较小，对于比电阻大于1010.cm 烟尘容易产生反电晕，除尘效率下降较快，极板极线变形严重，越是开、停机频繁，极板极线变形越严重。再者，电除尘器受制于沸腾炉的生产状况，由于只有 1 台 109m2沸腾炉，它开电除尘器开，而它停时电除尘器则必须跟着停止运行，这样，每次开、停机，电除尘器必须经受一次热胀冷缩过程，而且加热和冷却势必都将通过低于烟气露点温度，加之保温效果差，设备漏风大，从而加剧电场内结露出水，必然腐蚀
14、与之相接触的所有钢构件。2.5 分布板积灰（尘）当处理烟（废）气在电场内流速过低（小于 0.3m/s） ，且含尘量多，即电除尘器在低负荷高含尘状况下运行，或在气流分布板振打装置失灵时，均可造成进口端气流分布板积灰（尘） ，甚至孔眼被堵塞，虽然对供电状况影响不大，但除尘效率则明显降低。当气流分布板积灰（尘）和孔眼堵塞严重时，致使气流速度沿电场截面分布不均匀，在气流速度大的区域，引起极板极线积灰（尘）层增厚，甚至产生左右摆动，电压电流表指针剧烈晃动；而在气流速度小的区域，因气体温度降低较快，则导致局部冷凝结露，腐蚀设备和绝缘件爬电；同时，烟（废）气含尘浓度随之产生严重偏析，除尘效率恶化。因此，须及
15、时清扫干净分布板积灰（尘） ，检查修复振打清灰装置，以尽快恢复其正常工作。2.6 电场遗留杂物和灰斗积满灰（尘）当电场内遗留的电焊条头、铁丝、废铁件、螺栓、螺母、工具、棉纱、稻草和废纸屑等杂物处于收尘极与放电极之间时，引起操作电压和电晕电流降低，显示仪表指针不间断出现幅度较稳定的晃动，当振打电极时，晃动更加厉害，一旦异物被振落或处于不影响电场供电位置，电压电流立即恢复正常。若遗留杂物将收尘极和放电极搭接短路，电压表指针接近或几乎处于“0”位，电流却很大。因此，在每次开机前，必须对电除尘器内部进行严格仔细检查，彻底清除干净一切遗留杂物。灰斗内灰尘太多，当满地灰尘与放电极框架等带负高压电构件接近或
16、接触短路时，操作电压降低甚至接近于零，却有很大的电流通过，电除尘器几乎不起除尘作用。必须及时排除灰斗灰尘；检查、维修和疏通排灰设备及锁气器；严格操作管理制度；必要时，可在灰斗适当位置装设料位探测器，当灰半与其触及时，即自动报警，以有效防止或避免灰斗满出灰尘短路故障发生。2.7 绝缘件泄露和损坏由于瓷转轴、瓷支柱、石英瓶、石英板、石英套管或悬吊绝缘子等绝缘件表面积灰（尘）潮湿结露导致泄漏爬电；或沿面产生对地或接地构件放电等，不但使操作电压降得很低，电晕电流很大，而且显示仪表指针出现长时间不间断、范围不定、时小时大、速度缓慢的晃动。此时，即使振打电极，电压电流也无明显变化，更不可能恢复正常供电状态。当绝缘件出现裂痕或损坏时，因沿裂纹（痕）放电而形成短路状态，其电压表指针持续稳定接近或处于“0”位，电晕电流却非常之大。经检查，在确认为绝缘件结灰（尘）结垢时，须采取人工清扫积灰（尘） ，用洁净擦布蘸上较浓的去污粉液、清洁剂或无水酒精擦拭结垢，严防表面被油脂污染。若发现绝缘件损坏，须用合格备件替换，并加强加热
