靜電除塵器效率影響因素分析

王建偉

（鄭州市熱力總公司 河南 鄭州 450005）

1 現狀介紹

兩臺200MW燃煤機組，均為靜電除塵器，隨著設備的老化，運行參數一直不穩，經常出現：二次電壓低甚至接近為零或升至較低電壓便發生閃絡；二次電流升不高，維持在低電流運行或二次電流不穩定急劇擺動等現象。根據多年運行、檢修經驗和查閱相關資料，對影響電除塵器除塵效率不理想的原因及對策做以下分析。

2 影響除塵效率的因素

2.1 極板、極線變形造成極間距不均勻

板極間距和電暈線間距對電流密度、電場強度和空間電荷密度的空間分布有影響。如工作電壓、電暈線的半徑和間距都相同，加大極板間距會影響電暈線臨近區所產生的離子電流分布，以及增大表面積電位差，這將導致電暈外區的電暈電流密度、電場強度和空間電荷密度的降低。增大電暈線的間距所產生的影響是增大電暈電流的最佳值。若使電暈線間距小于這一最佳值，會導致由于電暈線附近電場的相互屏蔽作用而使電暈電流減少。電除塵二次電壓低甚至接近為零或升至較低電壓便發生閃絡，二次電流升不起維持在低電流運行或二次電流不穩定急劇擺動。

2.2 氣流分布的影響

電除塵器內氣流分布不均對電除塵器除塵效率降低的影響，是由于以下幾個方面的原因：

2.2.1 在氣流速度不同的區域內所捕集的粉塵量不一樣。即氣流速度低的地方可能除塵效率高，捕集粉塵量多；氣流速度高的地方，除塵效率低，捕集粉塵量少。但因風速降低而增大粉塵捕集量并不能彌補由于風速過高而粉塵的捕集量。

2.2.2 局部氣流速度高的地方會出現沖刷現象，將已經沉積在集塵極上和灰斗上的粉塵再次大量揚起。

2.2.3 除塵器進口的含塵濃度不均勻，導致除塵器內某些部位堆積過多的粉塵。若在管道、彎頭、導向板和分布板等處存積大量粉塵，會反過來又進一步破壞氣流的均勻性。

電除塵器內氣流分布不均與導向板的形狀和安裝位置、氣流分布板的形式和安裝位置、管道設計以及除塵器與風機的連接形式等因素有關。

2.2.4 設備漏風

灰斗和排灰裝置漏風，會造成粉塵的再飛揚，使捕集到的粉塵重返氣流；煙道膨脹節、風道閘門、絕緣套管等處漏氣，可使電除塵內部溫度下降而產生局部過冷，氣體中的水分和酸霧冷凝，造成設備腐蝕，粉塵附在電極上振打不下來，造成電極積塵，電壓擊穿等不良后果，還會使電暈放電受到干擾，從而影響除塵效率。

2.3 煙氣性質的影響

2.3.1 煙氣的溫度和壓力

煙氣的溫度和壓力對電暈始發電壓、起暈時電暈極表面的電場強度、電暈極附近的空間電荷密度和分子、離子的有效遷移率等有影響。當溫度升高、壓力降低時，煙氣密度減小，使電暈始發電壓、起暈時電暈極表面電場強度和火花放電電壓等降低。煙氣溫度在90～150℃范圍內時，除塵效率較好。煙溫過高，粉塵比電阻降低黏度小，粉塵驅進速度增大，除塵效率降低。煙溫過低，濕度增加，電離減弱，電暈電流減小，除塵效率降低;當煙氣溫度低于80℃時，起暈電壓明顯上升，有時超出變壓器負荷，導致電場由于輸出欠壓而停止工作。

2.3.2 煙塵濃度

煙塵濃度增加，則電場內粉塵粒子增多，從而抑制了電暈電流的產生，使除塵效率降低。嚴重時出現電流趨近于零，即發生電暈封閉。

2.3.3 煙氣濕度

煙氣中水分的存在對電除塵運行有有利的一面，一般煙氣中水分多，除塵效率高。煙氣中的水分過大時，若電除塵器的保溫不好，煙氣溫度會達到露點，使電除塵器的電極系統及殼體產生腐蝕。

2.4 運行操作因素的影響

2.4.1 振打制度

電除塵器振打清灰裝置的最佳運行，是保證電除塵器正常運行的一個重要因素，它直接影響電除塵器的效率和相關設備的使用壽命,足夠的電極振打力和振打加速度是及時清除極板表面積灰，防止產生反電暈現象的有效保證。如果電暈極積塵過多，會影響電暈的工作，使電暈強度減弱。如果收塵極積塵過多，會減緩塵粒的驅進速度，對 于高比電阻粉塵還會引起反電暈。如果選用短周期，大強度的振打，集聚在極板上的粉塵以粉末狀下落，易產生二次飛揚，反而會導致除塵效率降低，選用周期長、強度小的振打，吸附在極板和極線上的粉塵振打不下來，易產生反電暈，除塵效率劇降。據有關資料統計，在除塵效率≤95%的電除塵器中大約有一半以上是由于振打效果不佳所致。

在生產運行中，電除塵器振打裝置的運行制度是由電除塵器的設計給出的，是一個定量，但實際運行中粉塵和氣流運動很復雜，所以給定的設備運行制度是不能始終 滿足生產實際需要的。因此最佳的振打運行制度要在實踐中摸索。

2.4.2 灰斗卸灰方式

灰斗要把從電極上落下來的粉塵進行集中，經排灰裝置送到其他輸送裝置中去。為了保證灰斗的安全運行，電除塵器一般采用灰斗加熱裝置和料位顯示高低灰位 報警等檢測裝置。灰斗加熱方式不佳和排灰的不及時，使灰斗內積灰時常出現板結現象，堵塞卸灰管道和插板閥,不僅是卸灰困難，而且還造成灰斗內積灰增加甚至灰滿，出現托電場，陰陽極之間短路，電場無法運行.影響除塵器的作業率。

2.4.3 氣流旁路

氣流旁路是指氣流不通過收塵區，而從收塵極板的頂部、底部和極板左右最外邊與殼體內壁形成的通道中通過。氣流旁路使一部分含塵煙氣不經處理就 排向大氣，而且還會引起二次飛揚，降低除塵效率。

2.4.4 電暈線肥大

電暈線越細，產生的電暈越強烈。但在電暈極周圍的離子區有一些獲得正電荷的粉塵粒子會在電場力的作用下向電暈線運動并沉積在上面。如果粉塵黏附性很強，不易被振打下來，則電暈線上的粉塵越來越多，使電暈線變粗，降低電暈放電效果，這就是常說的電暈線肥大。

產生電暈線肥大的原因大致有以下幾個方面：

（1）粉塵因靜電作用產生的附著力；

（2）電除塵器的溫度低于露點，產生了部分水或硫酸，由于液體的黏附力而形成；

（3）粉塵本身黏附性較強等

電暈線肥大使電暈放電的效果降低，粉塵荷電受到一定影響，使電除塵器效率下降。

2.4.5 陰陽極熱膨脹不均

空載通電升壓時，電場處于冷態，膨脹不均不易察覺。帶負荷運行時，電場處于熱態，極板極線產生膨脹。但膨脹不均勻時，極板極線彎曲變形，使局部異極間距變小，兩極放電距離變小，二次電壓升不高或升高后跳閘，影響除塵效率。

2.4.6 引風機調節的影響 引風機對除塵器的煙氣分布有影響。當兩臺引風機由于擋板控制機構或指示儀表有缺陷造成兩臺風機流量不等，或鍋爐運行人員為了調整兩側過熱器的溫差，改變引風機控制擋板，調節流量分配時，會造成兩側煙氣分配不均，影響電除塵器的除塵效率。

3 結論

通過以上分析結合實際可知影響電除塵器除塵效率的因素主要如下：

3.1 極板、極線變形造成極間距不均勻

原因：腐蝕；漏風；振打不合理。

3.2 氣流分布不均

原因是：氣流分布板的安裝位置不合理。

3.3 煙塵濃度過高

原因是：煤種不好

4 措施、對策

針對以上結論我們采取相應措施對策

4.1 采用氣力除灰方式，大大降低了漏風率。

4.2 建議鍋爐對好壞煤種搭配摻燒。

4.3 合理調整氣流分布板的安裝位置。