高压静电除尘器常见故障分析处理

高志强

摘要：近年来为达到环保达标排放的要求，各发电厂严格控制烟尘排放量，力求达标排放，本文对静电除尘器的工作原理和机构进行说明，对常见的故障进行分析处理，如负载短路、二次电压正常二次电流小、一、二次电流小等常见问题提出处理方法和措施，并就发生故障后对设备的危害进行了分析讨论。

关键词：高压静电除尘器、一次电流、二次电压、二次电流、反电晕、极板、极线。

内蒙古兰太实业股份有限公司2004年新建2台75吨循环硫化床锅炉，2台锅炉的配套环保设施烟气除尘器选用的均是PE型静电除尘器。静电除尘器投入使用10年以来，运行基本平稳。由于设备逐年老化近一年来故障频发，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：

一：高压静电除尘器工作原理

高压静电除尘器是利用两个金属阳极和阴极上，通过高压硅整流变压器将380V交流电整流成为20～80kV高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，烟气在电除尘器中通过时，烟气中的粉尘在电场

中荷电，荷电粉尘在电场力的作用下向极性相反的电极运动，到达极板或极线时粉尘被吸附到极板或极线上，通过振打装置打落入灰斗，从而达到除尘的目的。

二：静电除尘器的基本结构

电除尘器包括本体和电源两大部分。本体部分是个庞然大物，它让处理对象通过并进行悬浮粒子分离，静电除尘器本体部分大致可分为内部件、支撑部件和辅助部件三大部分。内件部分包括阳极板、阳极振打、阴极线、阴极振打四大部件，这是静电除尘器的核心部件。支撑部件包括壳体、本体包括除尘器壳体、灰斗、放电极、集尘极、气流分布装置、振打清灰装置、绝缘子及保温箱等等。辅助部件包括走梯平台、顶部支架、灰斗电加热、灰斗料位计、钢架部分等。

三：影响电除尘器性能的因素

3.（1粉尘特性：主要包括粉尘的粒径分布、真密度、堆积密度、粘附性及比电阻等。

3.（2烟气性能：主要包括烟气温度，压力、成分、湿度、流速和含尘浓度等。

3.（3结构因素：主要包括放电极线的几何形状，直径、数量和线间距、集尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积以及电场数、电场长度、供电方式、振打方式（方向、强度、周期）、气流分布装置、壳体严密程度、灰斗形式和出灰口锁气装置等。

3.（4操作因素：主要包括伏安特性、漏风率、气流短路、二次飞扬和放电极线肥大等。电除尘器设备与锅炉配套，受锅炉运行等方面影响，即使电除尘器有良好的收尘性能，但是由于外界条件的变化，也会使它达不到预期的效果。

四：常见故障分析

4.1 负载短路

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。

原因：1）电除尘器内部阴极线断线。

1高压硅整流变输出阻尼电阻烧断接地。2电除尘器内部积灰太多或有金属杂物引起短路。3高压控制柜输出短路保护误动作。4大梁绝缘子或阴极振打瓷轴对地闪络接地。5电除尘设备的检修临时接地线未拆除。

处理：1停炉后检查电除尘器电场内部阴极线，更换所断阴极线。2检查更换阻尼电阻丝。3清除电场内部积灰，若有金属杂物，停炉后进电除尘器内部进行清除。4投一次，若仍出现短路，联系校验及检查。清洁或更换绝缘子或瓷轴。拆除临时接地线。

4.2电场二次电压正常，二次电流偏低

原因：1阳极板或阴极线上积灰太多。2振打装置未投运或振打周期过长。3振打装置联轴器故障。4电晕线肥大，放电不良。

处理：1清除积灰。2投运振打装置或调整振打周期。3检修振打装置。4找出电晕线肥大原因并予以解决。

4.3整流变故障

现象：1一次电压降低，一次电流升高，二次电压降低或为零，二次电流回零。2故障不严重时，整流变有异音，温升较高，低压延时保护可能动作。3故障严重时，整流变过流将动作。

处理：1对整流变本体及电源引线进行检查有无烧损变形现象。2检查整流变油色、油位，取变压器油样进行化验。3将整流变停电，测量本体及电源电缆绝缘。

4.4静电除尘极板变形故障

原因：1电除尘烟温过高或膨胀间隙偏小，致使阳极板排热膨胀不畅，发生弯曲变形。2腰带松动脱开、定位挡板脱焊、定位销轴断裂、偏心振打等，致使阳极板排扭曲变形。

处理：1停炉检查各阳极板排的膨胀间隙和变形情况，校正变形极板，调整或切割不足的间隙。2停炉检修腰带松脱、挡板脱焊、销轴断裂和偏心振打故障，校正阳极板排。

4.5电除尘器发生"不完全短路"故障

现象：二次电压、电流急剧摆动；二次电流偏大，二次电压升不高。

原因：1阴、阳极局部粘附粉尘过多，使实际两极间距缩小，引起频繁闪络。

2绝缘部件污损或结露，造成漏电和绝缘不良；3阴极线损坏但尚未完全脱落，随烟气流摆动或者是阴极框架发生较大振动。4零部件铁锈脱落后与电极接触尚未搭桥，但两极间距大大缩小；5高压侧对地有不完全短路；6电缆绝缘不良，有漏电现象；7料位计指示失灵，灰斗中灰位过高造成阴阳极不完全短路。

处理：1检查输灰系统与电除尘灰斗是否有灰，料位计是否正常；2检查阴、阳极振打正常；3切换阴、阳振打至"手动"方式，加强振打；4检查电除尘器绝缘子，灰斗与阴极瓷轴电加热器正常，如有必要可切换至：手动"方式运行；5若电场持续拉弧或连续发生跳闸，应停运电除尘整流变，联系检修处理。

4.6如何以伏安特性的典型变化分析电除尘器运行状况？

正常的电除尘器的伏安特性曲线呈抛物线型，当达到起晕电压时，才出现起晕电流，随着电压升高，电流逐渐增加，在高压范围内，电压稍有升高，电流大幅度上升。

电晕线积灰肥大时，电晕电流下降，起晕电流下降，而起晕电压升高，伏安特性曲线向右平移。

粉尘浓度和极距增大时，起晕电压无大的变化，而起晕电流下降，伏安特性曲线绕起晕点向右旋转。

当发生反电晕时，伏安特性曲线出现拐点，并在拐点处开始闪络，拐点上相当于电压最高处，这样可避免反电晕的扩大，发生反电晕时，伏安特性曲线还有一特殊之处，即电压下调或下调时曲线不重合而形成一回路，这是由于反电晕出现时电压比它熄灭时的电压高的缘故。

4.7试分析闪络对电源设备的危害及预防闪络措施

电除尘器在运行中发生闪络时其阻抗急剧降低，此时电流突然增大，整流变压器（T/R）发生功率浪涌，闪络就像瞬间短路不断的开关，感生出5～20兆HZ的高频电压，如果条件合适，便成为振荡性高频电压。

所有在闪络短路线上的元件都要承受高頻电压的冲击，即使是通过电感很低的元件，（如接地线）也会感生可观的电压 降，形成高压差，造成放电事故。

如果仅靠阻尼电阻不能有效的熄灭闪络和电弧，因为一旦发生闪络，保持它们所需的电流远比整流变压器的承受电流大，因此，发生闪络时必须降低电压或断电。

同时，在闪络时，高压侧电流突变的同时也将引起整流变压器低压绕组电流的突变，此高电流储存在低压绕组和电器中转化为磁能，再转变为低压侧等效电容上的电能，由于此电容很小，形成的电压往往很高，将造成低压侧的事故。

由上可见，电除尘器在运行中产生的闪络危害很大，为了减轻或避免其影响，应采用微机控制，自动根据放电的强弱或不予理睬或超过降压，断电的方法来避免危险同时还可采用高阻抗变压器以减轻浪涌，防止高频振荡，总之，要想熄灭闪烙、电弧，仍应以降压和断电为主。