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1、目 录 1 第一篇 电除尘器的基础理论和结构 3 第 一 章 电 除 尘 器 的 基 础 理 论 3 第 二 章 电 除 尘 器 的 基 本 类 型 6 第 三 章 电 除 尘 器 的 本 体 结 构 7 第 四 章 电 除 尘 器 的 运 行 及 维 护 9 第二 篇 高压 整流控制 设备主回路 原理13 第 一 章 零 部 件 简 介 1 3 第 二 章 整 流 变 压 器 简 介 1 4 第三篇 高压整流控制柜控制单元工作原理 16 第 一 章 微 机 控 制 系 统 1 6 第 二 章 信 号 输 入 系 统 1 8 第 三 章 信 号 输 出 系 统 1 9 第四 篇 高压整流控制设
2、备日常维护及故障处理方法20 第 一 章 高 压 整 流 设 备 使 用 及 维 护 注 意 事 项 2 0 第 二 章 除 尘 器 常 见 故 障 及 处 理 方 法 2 3 第五 篇 低压 控制设备 的安装、调试 及操作2 9 第 一 章 控 制 设 备 的 安 装 2 9 第 二 章 设 备 调 试 3 0 第 三 章 控 制 原 理 3 0 第 四 章 运 行 维 护 及 故 障 状 态 的 处 理 3 335附 录 高 压 整 流 控 制 设 备 常 见 故 障 及 处 理 方 法 第一篇 电除 尘器 的 基础 理 论和 结 构第一 章 电除 尘器的 基础理 论一 电场捕集粉尘的基本
3、原理1 气体的电离 从导电性能来讲，使气体导电的过程称为气体的电离。气体的电离是 电除尘工作原理的一个重要组成部分。从原子或分子电荷的角度看，电离 是分子（或原子）失去（或得到）电子的过程。负电性气体分子是指电子附着容易的气体，负电性气体得到电子后就 成为在工业电除尘器中起主要作用的荷电粒子一一负离子，工业烟气除尘 中象二氧化碳、氧、水气之类负电性气体是大量存在的，在这里，负电性 气体是粉尘荷电的中间媒介借助于图 1 1，我们能更好地阐述气体电离过程。V：r.AiAB段：此时气体导电是借于一大:气中所存在的少量自由电子与离子， 在烟气或自然界空气中，由于宇宙射线及分子热运动等作用，会产生极少
4、量的游离的电子与离子，当电场两极间施加的电压较低时，两极间会出现 随电压同步增加的微弱的电流，此电流在除尘器供电装置的电流测量仪表 上是毫无反映的，图 1 1仅仅是定性表示了此电流，通常此时的气体状 态被看作是绝缘的，这些极少量的电子与离子随着电压的增加，获得的动 能不断升级。BC段：当电压达到VB时，随着电压的上升，电子同时获得更大的动 能，但由于受到气体分子平均自由行程（入）的限制，只能与气体分子作弹性碰撞，总的行进速度无法提高，故电流暂中止上升。CD段，当这极少量的电子在VC 电压作用下被加速达到一定动能时， 能够使与其碰撞的原子逸出电子（发生电离）。电离发生在放电极附近，是 因为放电极
5、的尖端效应使其附近电场强度特别高，电子能够获得足够的动 能使气体发生电离，离开此区域后，电子在向正极行进过程中被负电性气 体分子俘获结合成负离子；或迳直到达正极。这时不仅是作为发射源的原 始存在的电子参与电离，而且被激发出来的电子及曾参与电离的电子都可 能继续参与电离，从而使电荷数目迅速增加，使电流较电压增加更快，曲 线向上弯曲。DE段：DE段为电晕电离阶段，VD 称为起晕电压。其实，从碰撞 电离到电晕电离，并没有一个明显的界限，这里面有一个从量变到质变的 过程，电晕电离的最大特点是正离子参与了气体的电离。EF段：过了 E点，电晕区迅速扩大，致使电极间产生火花，若不立即 加以控制，会迅速出现闪
6、络并发展到两极间出现电弧，此时电流迅猛增加 而电压下降，其对电极产生的电蚀与对电源的冲击是我们不希望出现的。电晕电离的特点：a 电晕电离使气体电离程度迅速加快（曲线显得越来越陡）。b 电晕电离使放电极周围出现电晕光斑与声响。c 正、负电晕与极性效应。跟据放电极的极性不同，电晕有正电晕与负电晕之分，放电极接高压 直流电源的负极产生负电晕，接正极产生正电晕，在电除尘器的应用中， 除一些空气净化考虑到负电晕会产生较多的臭氧而采用正电晕外，工业应 用大都采用负电晕，这是由正、负电晕的极性效应决的。在一般工业除尘 条件下；负电晕可以获得比正电晕明显高的电压、电流与电场强度，这对 提高除尘效率是十分必要的
7、。以上说明，采用负电晕可以得到较高的击穿 电压，同时由于电场分布相对均匀，也可以得到较高的电晕电流。2 粉尘的荷电尘粒荷电是电除尘基本过程之一，目的使烟气中的粉尘荷电，为下一 步将烟气中的粉尘分离出来创造条件。粉尘荷电的二种基本形式对于工业电除尘器来说，碰撞荷电与扩散荷电是同时起作用而往往又 以碰撞荷电更显突出。3 荷电粉尘的捕集烟气以垂直于电力线方向进入电场，在碰撞荷电与扩散荷电两种机理 共同作用下，粉尘被荷电。从电场空间电荷分布规律可知，粉尘中的很少 一部分随烟气途经放电极附近与正离子结合带正电，其余绝大部分与负离 予结合而荷上负电，在电场力的作用下，按“同性相斥、异性相吸”原理 向与各自
8、极性相反的电极驱进，终点是电极，随后在振打力与自身重力共 同作用下克服各种阻力，最终落入灰斗，这是工业上普遍采用的干式负电 晕除尘器的荷电粉尘捕集过程（也称收尘过程）。在这个过程中涉及两个问 题，一是荷电粉尘向电极的运动速度大小，这与除尘效率密切相关；二是 沉积到电极上的粉尘如何清理以保证电除尘器长期有效可靠工作。4 电除尘基本过程 电除尘过程由三个基本阶段组成： 尘粒荷电；除尘； 清除所捕集的粉尘。烟气进入电场后，在高压电的作用下粉尘被荷电并被捕集到电极上， 粉尘被电极吸附后，通过振打使其落入灰斗中，灰落入灰斗后有定期（或自 动）排灰与连续排灰两种方式，最终净化后的烟气经出口封头束流后进入后
9、 级烟道，出口封头前若有格栅，对改善电场中烟气均匀分布有一定作用。二 电场的工作特性1 电场的伏安特性表示电场中电压与电流的函数关系，称为电场的伏-安（V-I）特性， 按照该特性描绘的曲线称为电场V-I特性曲线。2 电场的火花放电 火花放电的三大准则火花放电第一准则: 如果尘层的比电阻不高，尘层上的电压降较低， 此时V I特性曲线的变化及火花电压的高低可按异极间距缩短考虑。火花放电第二准则：如尘层比电阻较高，则尘层上会有较大的电压降， 当电场电压达到V。时，放电极到尘层表面的电压还不到产生火花的电压Vd, 但当电压升高到Vp,电流密度同步上升至尘层上的电压降达到一定时，尘 层中的气体被击穿（可
10、认为导通），击穿后电场电压全部加到放电极与尘层 之间，由于Vp Vd此时火花就发生.火花放电的第三准则；当比电阻很高时，即使在较低电压下产生的小 电流密度也能使粉 尘层的电压达到使尘层击穿的程度，此时出现反电晕现象，不光尘层击穿 使极间距缩短，而 且反电晕不断向放电极方向释放正离子的效应相当于使阴、阳极更加接近， 这样在远低于清 洁电极火花发生电压值下，火花就产生。3 火花的检测与处理原理 火花的检测与处理，是电尘器供电装置自动控制技术的关键，一台设备性能优良的电除尘器（对应于电除尘器供电装置，又称为电除尘器本体设 备），如果没有好的供电装置与之配套，同样达不到最佳的除尘效率。4 火花检测原理
11、当电场出现火花时，供电装置中的一次电压、二次电压、一次电流、 二次电流都会出现改变。（1）按火花（闪络）发生时一次电流的增大来检测。（2）按二次电流信号达到一定幅值来检测。（3）按二次电压的下降幅值来识别火花（闪络）。（4）根据对火花（闪络）发生时的电场的电压、电流波形及电场动态阻 抗变化规律的研究综合分析判断来检测火花（闪络）。5 火花的处理原理 火花的处理方法随电除尘器高压供电技术的进步而不断改进，微机技 术在控制装置中的应用则使得在具体处理上较模拟电子线路具有较大的灵 活性。当电场内产生火花时，为避免燃弧，微机及时关小可控硅导通角，待 烟气介质绝缘强度恢复之后恢复供电。微机控制较好地趋近
12、介质恢复曲线 保证最大的输出功率。6 影响除尘效率的因素分析 影响电除尘器效率因素很多，以燃煤锅妒为例，大体上可归纳为三个 方面；第一方面，烟气及粉尘的性质，烟气性质主要取决于燃煤的成份，也 和锅炉燃烧方式，制粉系统型式及其运行操作条件有关，粉尘的性质主要 取决于粉尘的化学成份、物相结构、理化特性，包括比电阻、粉尘浓度、 粒径分布及形状、密度、摩擦角、粘附力等。第二方面，电除尘器的结构特点，如电场长度及电场串联数，电极结 构形式，电场集尘面积，极间距，供电方式，振打清灰方式，电气控制特 性，气流分布情况及辅助设施的可靠程度等。第三方面，为操作因素，如锅炉有关运行参数，飞灰可燃物，电场的 VI特
13、性，振打效果，漏风与二次飞扬等。第二 章 电除尘器的 基本类 型电除尘器的型式有多种，根据阳极（收尘极）和阴极（放电极）在电除尘 器中配置方式不同，可分为双区电除尘器和单区电除尘器二大类。双区电除尘器适用于捕集含尘浓度低、粉尘细微、处理风量较小的场 合。主要用于空气调节系统的进气空气净化。单区电除尘器的特点是，不受风量的限制，处理风量大，粗、细粉尘 都能捕集，烟气含尘浓度高或低均能适应。工业烟气除尘多采用这种类型的电除尘器。 单区电除尘器按其结构不同又可分为；干式和湿式电除尘器；立 式和卧式电除尘器；管式和板式电除尘器等。这些各种型式的电除尘器， 可以根据不同的烟气条件和工作环境，选配适用。第
14、三 章 电除尘器的 本体结 构电除尘器主要由二大部份组成，一部份是电除尘器本体，用于实现烟 尘净化，另一部份是产生高压直流电的装置和低压控制装置。一 壳体 电除尘器壳体是密封烟气、支承全部内件重量及外部附加载荷的结构 件。其作用是引导烟气通过电场；支承阴、阳极和振打设备，形成一个与 外界环境隔离的独立的收尘空间。壳体可分为两部分：一部份是承受电除尘器全部结构重量及外部附加 载荷的框架。另一部份是用以将外部空气隔开，形成一个独立的电除尘器 除尘空间的封板。二 阳极 阳极是由阳极板、上部悬挂装置及下部振打杆、承击砧等零部件组装 后的总称。1 阳极板 阳极板通常又称收尘极板或沉淀极板，其作用是捕集荷电粉尘，通过 振打机构冲击振打，使极板发生冲击振动或抖动，将极板表面附着的粉尘 成片状或团状剥落到灰斗中，达到除尘的目的。卧式电除尘器的阳极板形式较多。如鱼鳞型、波纹型、棒帏型、Z字 型、小C型、C型等，目前国内普遍生产和应用的为C型极板。2 阳极板悬挂型式 阳极板最常见的悬挂型式有紧固型和自由悬挂型。3 振打杆与承击砧 阳极板排的下部由阳极振打杆固接，振打杆一侧装有承击砧。承击砧是由经过热处理的钢块做成，表面硬度较高，作用是在运行时振打锤敲击 时承受其冲击力。三 阳极振打装置 目前，我国电除尘器基本上采用旋转式挠臂锤切向振打装置，安装于 阳极
