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清灰器 除尘 中的 应用

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清灰器在电除尘中的应用,清灰器,除尘,中的,应用

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目录摘要2第一章 声波清灰电除尘简介41.1声波清灰器简介41.2声波清灰原理51.3 声波清灰器电除尘除尘流程:61.4、声波清灰器组成部分7第二章 电除尘器的运行82.1除尘方案设计82.2各组件的设计82.3 标准元件的选用92.4 影响电除尘器性能的主要因素12第三章 相关设计计算173.1空压机的计算及选择173.2管接头的选择203.3除尘效率计算223.4 电除尘器常见故障的解决方法23总结24参考文献25致谢26摘要 电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备，具有收尘效率高、处理烟气量大、使用寿命长、维护费用低等优点，在当前国内外对环保要求越来越高的情况下，电除尘器得到越来越广泛的应用。影响电除尘器除尘性能的因素有很多，气流分布不均，振打方式及周期不合理，烟气旁路、漏风等都会增加粉尘的二次飞扬，漏风的影响是全方位的，如造成低温结漏，发生电极腐蚀，绝缘部件爬电，引起冷热不均使物件变形，局部积灰，引起烟气流速不均等，其最直接的影响是增加了烟气的处理量。另外还有安装、维护的质量都与除尘除尘效率有很大的关系。总结起来影响因素可以大致归纳为粉尘特性、烟气性能、结构因素、操作因素四大类。另外，在电除尘器运行中，会出现各种各样的故障，如果不及时进行分析判断、排除，也会对除尘性能造成很大的影响，甚至会造成除尘器电场的停运。保持稳定的除尘效率，对现在的电除尘器运行及维护人员提出更高的要求。作为电除尘器的维护及运行人员，如果要想提高除尘效率，减少电除尘器在运行中的故障率，使电除尘器高效、稳定的运行，则必须熟悉电除尘器的基本原理、影响除尘效率的因素及电除尘器在运行中故障的判断分析与处理方法。我国是一次能源以煤炭为主的大国，煤炭消耗所占一次能源的比例长期保持在70。一次能源的结构决定了我国电力生产以火力发电为主的结构。燃煤发电所存在的主要问题是大气污染物的排放和温室气体的排放。现在我国以对排放标准进行了修订，加大火力发电厂排放的控制力度，使之更科学、更严格、更易操作。由于电除尘器具有除尘效率高、阻力低、烟气处理量大、耐热温度高等优点而成为火力发电厂粉尘捕集回收和气体净化的主要设备。目前，电除尘器主要采用常规直流供电。为了满足日益严格的环保要求，实现烟尘达标排放，必须保持高效电除尘器的除尘效率。保持电除尘器高效稳定的除尘效率是一个系统工程，需要各方面配合，除了保证设计人员的科学性、准确性及在现场安装的质量、工艺性外，电除尘器的运行与维护也是重要的一环。电除尘器在运行几年后，必然会出现各种各样的故障，设备老化或因运行条件发生变化都会造成除尘效率的降低。另外运行故障较多，故障频率高，维护检修就困难，对安全生产影响较大，如不及时修复，故障就会不断扩大，甚至引起电场停运。因此一定要管好用好电除尘器，要不断分析原因，寻求对策，加以改进，使它在环境保护、除尘增效方面发挥更大的作用。姚孟发电有限责任公司的机组采用的是上海冶金矿山机械厂生产的FAA系列电除尘器，本文以这两台电除尘器为例，着重对影响除尘效率的因素及电除尘器运行、运行中所出现的故障及分析进行论述。希望能同从事电除尘器工作的同仁共同探讨如何保持电除尘器的安全稳定、高效运行，不断增加专业知识，以提高电除尘器的除尘效率。关键词： 电除尘器 除尘效率 电除尘器运行 故障分析 故障判断 第一章 声波清灰电除尘简介1.1声波清灰器简介声波清灰器机组的锅炉为瑞士苏尔寿专利，半塔式中间再热直流锅炉。炉顶大板梁标高为79米，炉膛横截面为13.048米的正方形，炉膛四周水冷壁为515的盘旋管组成，上部由385的垂直管组成，蒸发受热面考虑到锅炉在启动和低于35负荷时保持最低35给水量，在锅炉水冷壁出口设有一个直径为600mm、壁厚为45mm的汽水分离器，分离器在锅炉正常运行时为干式，只起到通道作用，因此又称为启动分离器。锅炉省煤器分二级布置，第级为逆流布置，第级为顺流布置。过热器为两级顺流布置过热器，第级过热器入口布置了第一级减温水，最大喷水量为12.86t/h；第级过热器入口布置了第二级减温水，最大喷水量为36.25t/h。再热器二级顺流布置，二级再热器入口布置了三级减温水，最大喷水量为14t/h。再热器出口设有两只安全门，每只安全门通流量约530t/h。锅炉配有流量为100排放能力的高压旁路，具有控制和安全两种功能。配有100排放能力的低压旁路。锅炉的总重量约为4476.7t，锅炉本体采用全悬挂结构，全部重量均悬吊在大板梁上，炉膛设计正常可以承受2696.75Pa的压力，为了防止锅炉灭火爆炸，炉膛设计最大承压5295Pa。锅炉炉膛四周布置了四个13米，由七组喷嘴组成的直流式喷燃器，每组包括五个煤粉燃烧器，两个燃油喷嘴，燃烧器的运行方式为直吹式四角切圆燃烧。为保证锅炉尾部受热面清洁，在锅炉上部的两侧共装有18支长伸缩式吹灰器和18支短伸缩式多嘴吹灰器。锅炉配置的制粉系统为正压直吹式系统，由两台离心式一次风机、五台碗式中速磨煤机、五台刮板式给煤机组成。设计从给煤机启动到喷燃器见到火焰约1分钟；在低负荷时从切除给煤机到火焰熄灭的排空时间约为16分钟。锅炉风烟系统由两台入口静叶可调式轴流吸风机和两台动叶可调式直流式送风机组成。除尘器为效率为99.746的静电除尘器。声波清灰器炉锅炉型式及规范锅炉型式：苏尔寿盘旋管强制流动直流锅炉锅炉型号：CMI-923.76-183.9/543/543制造商：比利时考科利尔钢铁公司额定蒸发量：923.7t/h 最大连续蒸发量：948.2t/h给水压力：23.3Mpa 给水温度：257省煤器出口温度：315过热器出口压力：18.39Mpa 过热器出口温度：543再热器入口压力：4.23Mpa 再热器入口温度：334.5再热器出口压力：3.98Mpa 再热器出口温度：543冷空气温度：27 空气预热器出口风温度：304.7排烟温度：129锅炉效率：91.58 锅炉煤耗：162.07t/h锅炉用煤：50平顶山原煤+50平顶山洗煤锅炉燃油：胜利油田原油1.2声波清灰原理简要技术规范及特性；除尘器有效断面积 204m2 除尘器总通道数 36个 同极间距405mm 极板高度 14m 总收尘极面积3024 m2 单电场有效长度/宽度 5/7.29m/m 室数/电场数 2/3个/个 烟气流速 1.07s设计效率99.746% 驱进速度7.96（4.36）cm/s本体阻力20mmH2O 本体漏风率 3% 壳体材料/厚度Q235/5mm阳极板型式 480C 阴极线型式RS芒齿线 振打侧向饶臂落锤式处理烟气量103000Nm3/h 原烟气灰尘含量53.2g/ Nm 清洁烟气灰尘含量135mg/ Nm33 阳打振打减速机型号：XWED0.37-63-1/3481阳极振打锤型号：115阴极90 振打锤尘中轴承型号：CT5090尘中中心轴承型号：CTZ5090二、基本原理：电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所生成的电子，阴离子和阳离子、吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘获得电荷。荷电粉尘在电场力的作用下，便向电极性相反的电极运行而沉积在电极上。可达到粉尘和气体分离的目的。用细金属线的一端用绝缘子，悬挂在接地的金属圆筒的轴心上，并在其上施加负性高电压。当电压达到一定值时，在金属线的表面上出现青蓝色的光点，并发出嘶嘶之声，这种现象称为电晕放电，此时若从金属圆筒底部通入含尘气体，绝大多数粉尘粒子便向圆筒运动而沉积，在圆筒的内壁上。当沉积在圆筒壁上的粉尘达到一定厚度时，借助于振打机构使粉尘落人下部灰斗，净化后的气体便从圆筒向上部排出，一般称圆筒为收尘板金属线为电晕极或放电极。简单的说：除尘器除尘原理是含尘烟气通过高压静电场时，与电极间的正、负离子荷电子发生碰撞或在力离子扩散运动中荷电，带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并吸附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入集灰器中。实践证明：静电场场强越高，电除尘器效率越高，且以负电晕捕集灰尘之效果最好 。1.3 声波清灰器电除尘除尘流程:烟气流程及除尘流程均可用图线方式表达1）、烟气流程：喷燃器 炉膛 二级过热器 一级过热器 二级再热器 一级再热器 二级省媒器 一级省媒器 下行烟道 预热器 静电除尘器 吸风机 烟囱 大气2）、除尘流程： 1.4、声波清灰器组成部分电除尘尘粒的捕集概率就是收尘效率。一般；来说大小修后都要进行除尘器效率测定除尘器的收尘效率可按下式计算：=CE-CO/CE=1-CO/CE（%）CE进口烟气含尘浓度（g/Nm3）CO出口烟气含尘浓度（g/Nm3）经导出的收尘效率公式是： 式中：A收尘极板面积（m2）Q烟气量（m3/S）驱进速度（m/S）fA/Q的比值，称为比集尘面积，既一秒内净化一立方烟气所需的收尘面积（m2/m3/S）从式中可以看出，当收尘效率一定时，收尘器的大小和尘粒驱进速度成反比，和处理烟气量成正比。由于多依奇在推导公式中作了与实际运行条件出入较大的假设，因此公式不作为实际设计的公式，但它是分析、评价和比较电除尘器的理论基础。 第二章 电除尘器的运行2.1除尘方案设计除尘器正确的投入、停运步骤是相关重要的。不正确的操作步骤往往会导致设备的损坏及除尘效率的降低。下面所列为姚孟发电有限责任公司电除尘器的正常操作步骤，仅供参考。一、除尘器投运前的检查：电除尘器在投运前应做以下检查：1）、确认电除尘器检修工作结束、本体内无人、人孔门关闭并上锁、投入安全自动联锁装置。2）、各转动机械保护罩完好，油位正常。3）、用500V.M 表检查各电动机的绝缘情况，绝缘电阻应不低于0.5M 。4）、高压硅整流变压器瓷套管无破损，集油盘不漏油，呼吸器完好，干燥剂无受潮。5）、高压隔离开关处于“电场”位置。6）、电除尘器的外壳和高压变压器正极均应良好接地。7）、低压控制柜各设备保险投入。8）、报警系统正常。9）、上位机控制系统投入运行。10）、烟尘在线监视系统投入运行。11）、加热装置，灰斗料位指示器及卸灰设备完好。2.2各组件的设计电除尘器的投入应按以下步骤进行：1）、锅炉点火前24小时，投入绝缘子、瓷轴及灰斗的加热装置，并检查各部加热装置运行正常。2）、锅炉点火前投入除尘水系统，投入冲灰器或启动搅拌桶。3）、启动刮板机、卸灰器。4）、当锅炉负荷达到额定负荷50以上且排烟温度达到l00时，启动各振打装置，并投连续振打位置。5）、以上条件具备按30分钟的间隔段，分别投入三、二、一电场的高压控制柜，并将阴、阳极振打由手动（连续）改为自动（周期）。2.3 标准元件的选用电除尘器的停运应按以下步骤进行：1）、锅炉滑参数停炉期间，投油运行后，若排烟温度降到100及以下时，应停止高压柜的运行。2）、当锅炉爆管停炉时，应立即停止高压柜，并及时投入灰斗加热装置。3）、电除尘器高压柜退出运行后，阴阳极振打装置应周期运行1小时后，再投连续运行2小时后停止运行。4）、打装置停止运行后，仍应继续排灰，直到灰斗排空水变清时，再停止卸（输）灰系统运行，关闭冲灰水门。5）、停止绝缘子室、瓷轴室及灰斗加热装置的运行。电除尘在正确投入运行后，为保证电除尘器的正常运行，需对电除尘器做相应的正常维护工作，下面所列为姚孟发电有限责任公司电除尘器的正常维护工作，仅供参考。电除尘器在运行时电除尘器值班员应做好以下正常维护工作：1）、每4小时检查一次阳极振打系统,并填写巡检记录。2）、为防止下灰管堵灰每2小时用手锤敲打一次落灰管，若发现堵灰立即疏通，当出现高料位信号时，应立即检查卸灰系统下灰情况，迅速采取措施疏通，若此时为干出灰状态立即倒为湿排方式，并通知干除灰人员，一小时内高料位信号不消失，停止高压柜运行，高料位信号消失后立即恢复高压柜运行。3）、为防止湿气对下灰管影响，若出现低料位报警，告知干除灰立即将干出灰状态倒为湿排方式，根据锅炉煤量及灰份变化调整湿排门至正常料位。4）、每2小时检查一次卸（输）灰系统、除尘水系统。5）、锅炉正常运行时可退出各加热装置或投入自动。6）、检查人孔门等处的漏风情况，严重漏风不能处理时及时填写缺陷通知单。7）、高压整流变压器每月1日白班和下雨天晴以后检查一次。8）、每小时观测一次高压整流设备的运行电压、电流值应在正常范围内，当工况变化时应及时调整。9）、上位机控制系统通信、控制功能正常，测试数据和工作状态指示正常。10）、当锅炉燃烧不正常时，应注意防止电除尘器内部发生再燃烧现象。11）、电场因故不能正常投入时，应及时填写缺陷通知单，联系检修处理并做好记录，汇报班长、安全生产部。12）、当班人员应准确记录电除尘器检修后的空升试验参数及有关情况，并将试验结果做好记录。 电除尘器设备运行中会碰到一系列问题，如何恰当处理是电除尘器运行难点之一，从处理手段看，可分为三类，立即停运设备，酌情考虑停运设备及运行中进行调整。现将碰到较多的问题归纳如下：（1）、立即停运设备的情况1）、电气方面A、整流变压器及电抗器发热严重，电抗器温升超过65C，整流变压器温升超过40C或设备内部有明显的闪络、拉弧、振动等。B、 阻尼电阻着火。C、 高压绝缘部件闪络严重，高压电缆头闪络放电。D、 供电装置失控，出现大的电流冲击。E、 电气设备起火。F、 其他严重威胁人身与设备安全的情况。2）机务方面A、电场内部异极距严重缩小，电场持续拉弧。B、电场发生短路。C、振打、排灰机构卡死应立即停运电机，出灰系统中采用冲灰水箱连续排灰而冲灰水突然中断时应立即停运排灰阀。（2）、酌情考虑停运的情况有1）、电气方面A、整流变压器、电抗器发热严重，已过正常允许值。B、阻尼电阻冒火，供电装置出现偏励磁。C、可控硅元件冷却风扇故障而元件发热严重。D、各电缆接头，尤其是主回路电缆头、整流变压器、电抗器进线处接头发热严重。以上几点在判定为非环境因素并对设备构成威胁时要停运处理。E、开机时高压侧绝缘不能满足要求，应分清楚影响绝缘的是电源侧还是电场侧，然后进行处理，在天气恶劣时，因为电场中影响绝缘的部位多，电场侧绝缘经擦拭绝缘部件处理后仍有可能满足要求，这时可酌情降低绝缘要求进行试投，但一般不应低于60M（按每千伏1 M考虑），有两点可支持降低绝缘要求：一是供电装置短路容量小，闪络处产生的能量相对小，二是电除尘器供电装置具有对火花迅速反应的特点，试投时通过“手动升”逐步提高运行参数，如果绝缘下降是因为绝缘件表面有微量水分，则水分会逐渐提高运行参数过程中被小火花或电流气化，绝缘就迅速恢复，不致造成大的冲击，这样做是考虑现场中造成的电场绝缘不能满足的情况较多，而大多数都是空气潮湿时发生，现场处理后也往往不能达到理想绝缘水平。试投人员必须技术好，经验丰富，高压供电装置在控制及保护环节上没有缺陷，试投中一旦发现异常应立即停运。2）、机务方面A、灰斗堵灰。如发生冲灰水中断，冲灰水箱、输灰管路堵塞，有时可能继续投运电场，此时应密切注意高料位情况，并按照各电场除尘量、灰斗储存余量估算电场可运行时间，尽量避免灰斗满灰，造成电场积灰短路。电场积灰除失去除尘效果外，会使电极腐蚀、变形，造成振打卡死。有的灰块会因此搁到电场某一位置造成电场不完全短路。B、锅炉投油助燃。碰到因主设备原因造成锅炉较长时间投油燃烧且油煤混烧比例超过通常规定值，长期停运除尘器会对环保及正常生产（如风机发生风叶严重磨损）造成很大影响，这时要权衡利弊，作综合考虑。实践中，当锅炉燃烧比较稳定时，尽管燃油比例较高，投运电场不一定对设备构成威胁，这时可采用折中办法，即投运前级电场，停运后级电场，或压低参数运行，由于前级电场浓度高，往往粒子也粗，冲刷作用强烈，一旦有油污也容易冲刷掉，此时效率虽下降不少，但可大大缓解以上矛盾，如发现参数异常现象则及时停运。（3）运行中的调整针对设备出现的异常情况，采用一些特殊调整手段，是一种有效但不是根本性的解决办法，这些情况有:1）、绝缘室温度无法达到设计的高于露点温度的数值，增加热风加热往往也无济于事，如果将温度控制值仍保持在原设定值，则电加热器因长期连续投运后寿命大大缩短，不能保证开机阶段投入电加热来驱潮，这时可适当降低控制温度。当烟气本身温度较高且绝缘子室温度趋于稳定时，甚至可将电加热器适当停运。2）、当运行条件恶化引起电气设备过热，如高位布置整流变压器在酷热天气下运行时发热严重，阻尼电阻过热，可控硅冷却风扇故障使元件发热严重时，为了保证电场投运，可降低参数运行。如前级电场出灰能力下降，也可通过压参数适当将灰量转移到后级电场。3）、振打控制方式调整。如双侧振打由于一侧发生故障，可考虑将另一侧振打改成连续振打。当电极普遍积灰严重时，亦可在一段时间内采用连续振打。从理论上讲，厚灰反而更容易被振落，但振打落灰有逐渐剥落及从上到下一段段滑落过程，而每个振打部位在一个振打周期中只有一次打击机会，适当增加振打次数，在积灰严重及停机阶段是有必要的。4）、用排灰阀按高料位自动排灰在料位失灵时，可改为连续排灰，也可根据电场运行情况，利用可编控制器来模拟自动排灰情况，使灰斗仍保持一定灰封。以上这些都是非常手段，目的是以牺牲小利减少大的效率损失。 2.4 影响电除尘器性能的主要因素影响电除尘性能的因素很多，可以大致归纳为如下四大类1. 粉尘特性：主要包括粉尘的粒径分布，真密度和堆积密度粘附性和比电阻等。2.烟气性能：主要包括烟气温度，压力、成分、温度、流速和含尘浓度等。3. 结构因素：主要包括电晕几何形状、直径、数量和线间距，收尘极的形式、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、气流分布装置、外壳严密程度、灰斗形式和出灰口锁风装置等。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电晕线肥大等。电除尘装置与其它除尘装置一样，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。 一、烟气及粉尘性质的影响 烟气性质主要取决于燃煤的成分，也和锅炉燃烧方式，制粉系统形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分、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。从运行的角度看，使用什么煤种对除尘效率的影响很大，特别因煤种不同出现比电阻较高、粉尘浓度增大的时候。下图显示了比电阻与除尘效率的关系，要说明的是该图仅仅代表了某种情形下的定量关系，了解比电阻对电除尘效率的影响可帮助我们对电除尘器达不到除尘效率的情况进行分析。当比电阻过高以影响到电除尘器正常运行时，可采用添加剂（如NaSO4）或采用烟气调质（如H2O、SO2）的方法将比电阻降到合适范围。也可利用电除尘器高温时比电阻较低的特性来改善。一般来说：比电阻1012cm的粉尘用电除尘器较难，除尘效率较低，但并非不能用，在实际低比电阻（如煤尘）和高比电阻（如少数电站飞灰）粉尘成功地使用电除尘器来除尘的也不少见。烟气中粉尘浓度过高对效率地影响我们可以通过其对V-I特性地影响造成电晕功率低下来认识。 二、结构因素、操作因素的影响（1）、结构因素的影响：结构因素往往与烟尘性质、操作因素一起对除尘效率产生影响。结构因素对除尘效率地影响，可从二方面来分析：一是使每个电场地除尘性能下降，二是使一个或数个电场出现异常与故障情况，后者可称为影响设备地可靠性，最终都影响到总的除尘效率。 一台设计、制造、安装及维护得好的电除尘器，其结构因素不易改变，此时与其说结构因素的影响，不如说结构因素对烟气及粉尘性质变动的适应性如何，如对高粉尘浓度的烟气。常见的几种放电极适应性好坏依次为：锯齿线 管状芒刺线 鱼骨针刺线 星形线对高比电阻粉尘的适应性常转化为考虑板电流密度的均匀性，其好坏依次为：星形线 锯齿线 管状芒刺线 鱼骨针刺线 对高比电阻粉尘还可采用宽间距、较粗的电晕线，目的是增加平均电场强度适当降低板电流密度，电气上还采用间歇供电或脉冲供电的方法，以降低板电流密度的平均值，而又使电场有足够的电场强度。在实际中有前级电场中使用RS芒刺线，后级使用星形线的配置方式，是基于以下考虑：RS管状芒刺线机械强度好，故障率低，起晕电压低，对高粉尘浓度适应性好，后级电场粉尘比电阻普遍较高，粒径较小，故采用放电均匀的星形线以提高除尘效率。 设备可靠性的影响是显而易见的，电除尘器的辅助设施与配套设备，尽管技术要求一般不高，但一旦轻视带来的后果却常常很严重，这方面尤其需要重视的是出灰系统的工作可靠性。常见的有气力出灰不畅，灰斗堵灰，灰斗排灰阀故障，灰信号不准引起电场满灰短路。经常发生短路还会使极板、极线使用寿命下降，因除尘器局部保温薄弱结露腐蚀，变形，积灰的情况也不少，有一些电除尘器，因为出灰系统的原因，长期只能投入一部分电场或降低参数运行使电除尘器不能发挥高效除尘性能。（2）、操作因素的影响： 操作因素的影响，会集中在V-I特性中反应出来。从V-I特性上，我们可以得到一条随时间变化的电晕功率曲线（P=VI）,从总体上讲，电场电晕功率越大，除尘效率越高，一般要求供电装置具有良好的电压跟踪特性，也要求使用者能够选择合适的火花频率，以达到最大的电晕功率输出，下图为三组电晕功率与电除尘效率的对应关系：从图上可以看出，由于电除尘器不同及工作条件不同，三组P-曲线的定量关系不同，但均呈现相同的规律，初始阶段随着比电晕功率增大，除尘效率增高较快，到一定程度后，曲线趋于平坦，如果电晕功率较设计的小了很多，无疑电除尘器的功率就要大幅度下降。 从V-I特性，我们一般能看出该除尘器的运行情况。一台多电场的运行良好的电除尘器，其V-I特性一般具有以下规律性：在相同的火花控制方式下，从前到后，火花频率逐渐下降，如第一电场火花率为120次分钟，最后级电场1020次分钟，或更少甚至不出现火花（具体数据要通过现场视不同情况调整），电晕电流逐渐上升，至未级电场，电流能够接近或达到额定电流，但第一电场一般至少达到额定值的3540左右（具体视电源容量设计大小及烟气情况不同而有所不同），电压高低则要视烟气及粉尘情况而定，但未级电场电压一般最低，因为效率高的除尘器，其未级电场的V-I特性已接近热态下的空载V-I特性。如果当未级电场闪络频繁，电流较小而前几级电场都运行正常，则可以从以下几个方面找原因:：1）、电极上积灰是否严重，后级电场粉尘细，粘附力强，积灰现象普遍比前级电场严重。还要检查振打装置是否正常工作。2）、是否存在漏爬电现象，后级电场灰斗比较容易堵塞，当局部积灰在电场未呈现低阻性导通之前，会出现以上情况，当然也要怀疑绝缘部件是否结露、污染。3）、供电装置是否存在“假闪”现象，“假闪”可能由本机灵敏度过高引起，也可能因抗干扰措施不切实引起（如接地、屏蔽没做好）的。 对这三个方面通过V-I特性曲线也能进行一定的分析，如果V-I曲线较长，已能呈现一定的变化规律，则第一种情况曲线较平坦，的三种情况曲线较陡，第二种情况起始点向原点靠近，与原点距离及曲线的陡坦要视其绝缘下降程度来定。 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（VI）特性，按照该特性描绘的曲线称为电场VI特性曲线，运用VI特性曲线，可直观、形象地体现各种因素下电流和电压的消长规律。 气流分布不均、振打方式及周期不合理、烟气旁路、漏风等都会增加粉尘的二次飞扬，二次飞扬引起V-I特性的改变，一般不明显，但对效率特别是对高效率设计的电除尘器效率影响是举足轻重的，测量出口烟尘中的粉尘粒径分布进行分析是判断电除尘器二次飞扬程度的一种有效可行的方法，因为二次飞扬随烟气逸出电除尘器的以细小粉尘为主，通过最佳振打周期的试验调整，也可以将因振打引起的二次飞扬减轻到最小程度。 漏风的影响是全方位的，如容易造成低温结露，发生电极腐蚀，绝缘部件爬电，造成冷热不均使物件变形，局部积灰，引起烟气流速不均等，其最直接的影响是增加了烟气的处理量V，从1eA/V可知V 。 安装、维护不好，有许多原因，涉及很多方面，如电场中常见因焊接不好引起的故障有：极线松动、脱落，框架扭曲、变形，极板腰带脱开，引起电场极间距改变甚至短路影响除尘效率，还可能造成电极及电源设备的损坏；振打承击砧与锤头脱落，振打轴串动。卡死，使振打效果下降，灰斗挡风板脱落，使灰斗堵死，电场短路等等。 综上所述，为保证电除尘器的长期、高效、稳定运行，对电除尘器中的设计、制造、安装综上所述，为保证电除尘器的长期、高效、稳定运行，对电除尘器中的设计、制造、安装、运行各个环节都不能放松。第三章 相关设计计算3.1空压机的计算及选择 电除尘器的各类故障及异常工况，通常都是在运行中或电场通电试验下反应出来的。在运行中，电场内部就像一个“黑盒子”，我们只能通过供电装置的各种指示来分析设备运转情况，下表给出了如何通过一、二次电压、电流辅之以一些伴随现象来分析，具有直观、迅速的特点。对运行经验较少的人员尤为方便。但是简单的表格化形式有其局限性，如对各种复杂的情况难以面面俱到。由于电除尘器是机电高度一体化的设备，机电互相影响，会使电除尘器的异常情况变得更加复杂、多样，新型高压供电装置的不断推出，会出现新的情况，故下表不可避免出现存在着局限性，其答案也可能不是唯一的。一、设备选择的原则与要求选择矿山压缩设备设备的原则是，必须保证能在整个矿井服务期限内，在用气量最多、输送距离最远的情况下，供给足够数量和压力的压缩空气，同时应该经济合理。1选型设计时必须的资料(1)风动工具的台数、型号、使用地点和距离；(2)巷道开拓系统图和地面工业广场布置图；(3)井口及各开采水平标高，最远采区的距离；(4)矿井年产量和服务年限。2选型设计的主要任务(1)选择空压机的型式和确定所需的台数；(2)选择电动机、电控设备和附属装置；(3)确定压气管道；(4)提出主要技术经济指标；(5)绘制空压机站的布置图和管道布置图。二、选型设计的步骤和方法1确定空压机站必须的供气量空压机站必须的供气量由风动工具的耗气量决定的。常用风动工具的耗气量如表1所列，但在风动工具日久磨损后，耗气量将会有所增加，同时风动工具一般都是间歇性工作，因此在确定风动工具的总耗气量时，必须考虑到各种风动工具的间歇工作使总耗气量减少以及沿途泄漏使总耗气量增加等因素。表1 煤矿常用风动工具型号规格表名称及型号工作压力(表压)105耗气量m3/min03-11型风镐YT-18型风钻YT-25型风钻YT-26G型风钻7655型风钻东风-1型风动装岩机IR-50型锻钎机HP2-5型锚喷机3.9244.9054.9054.9054.9053.4344.9054.9056.8672.9433.92412.52.64.53.64.89.5346空压机站必须的供气量可按下式计算 公式1式中：空压机站的供气量，。沿管路全长的漏风系数。它与管路的连接方法、接头数量、衬垫种类、管道直径和管内压力大小有关。在设计时，一般依管路的长度进行估算。的值可按表2选取；表2 沿管路全长的漏气系数管路全长 km 11 2 31.11.151.2机械磨损使压气消耗量增加的系数。对于风钻或风镐，=1.15；对于其它风动机械，=1.1 ；海拔高度修正系数，其值见表3；表3 海拔高度修正系数海拔高度m4005006007008009001000110012001300140015001.041.051.061.071.081.091.101.111.121.131.141.15ni同型号风动工具的同时使用台数； qi每台风动工具的耗气量，ki同型号风动工具的同时使用系数，其值见表4。表4 风动工具的同时使用系数同型号风动工具的同时使用台数101130316060ki1.000.850.840.750.740.650.652估算空压机必须的出口压力 空压机的出口压力，除了应保证工作地点的压力比风动工具的工作压力大9.81105外，尚需考虑管路的最大压力损失。因此，空压机必须的出口压力应按下式计算 公式2式中：p空压机的出口压力， ； pg风动工具的工作压力， ； 压气管路中，最远一趟管路的压力损失之和，可按每公里管路损失(0.3 0.6)105进行估算；0.981105考虑到橡胶软管、旧管和上下山的影响而增加的压力值，。3确定空压机的型式和台数空压机站一般设于地面，站内空压机的台数一般不超过5台。在低沼气矿井中，送气距离较远时，也可在井下主要运输巷道附近新鲜风流通过的地方，设置空压机站，每台空压机能力一般不大于20m3/min ，数量一般不超过3台，空压机和储气罐必须分别装设在两个铜室内。为便于维修和管理，应尽可能选用相同的产品。备用空压机一般为一台，备用风量为总风量的2050%。根据计算的空压机站必须的排气量Q和出口压力p，从空压机技术规格表4中选取空压机。3.2管接头的选择 从V-I特性，我们一般能看出该除尘器的运行情况。一台多电场的运行良好的电除尘器，其V-I特性一般具有以下规律性：在相同的火花控制方式下，从前到后，火花频率逐渐下降，如第一电场火花率为120次分钟，最后级电场1020次分钟，或更少甚至不出现火花（具体数据要通过现场视不同情况调整），电晕电流逐渐上升，至未级电场，电流能够接近或达到额定电流，但第一电场一般至少达到额定值的3540左右（具体视电源容量设计大小及烟气情况不同而有所不同），电压高低则要视烟气及粉尘情况而定，但未级电场电压一般最低，因为效率高的除尘器，其未级电场的V-I特性已接近热态下的空载V-I特性。如果当未级电场闪络频繁，电流较小而前几级电场都运行正常，则可以从以下几个方面找原因:：1）、电极上积灰是否严重，后级电场粉尘细，粘附力强，积灰现象普遍比前级电场严重。还要检查振打装置是否正常工作。2）、是否存在漏爬电现象，后级电场灰斗比较容易堵塞，当局部积灰在电场未呈现低阻性导通之前，会出现以上情况，当然也要怀疑绝缘部件是否结露、污染。3）、供电装置是否存在“假闪”现象，“假闪”可能由本机灵敏度过高引起，也可能因抗干扰措施不切实引起（如接地、屏蔽没做好）的。 对这三个方面通过V-I特性曲线也能进行一定的分析，如果V-I曲线较长，已能呈现一定的变化规律，则第一种情况曲线较平坦，的三种情况曲线较陡，第二种情况起始点向原点靠近，与原点距离及曲线的陡坦要视其绝缘下降程度来定。 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（VI）特性，按照该特性描绘的曲线称为电场VI特性曲线，运用VI特性曲线，可直观、形象地体现各种因素下电流和电压的消长规律。 气流分布不均、振打方式及周期不合理、烟气旁路、漏风等都会增加粉尘的二次飞扬，二次飞扬引起V-I特性的改变，一般不明显，但对效率特别是对高效率设计的电除尘器效率影响是举足轻重的，测量出口烟尘中的粉尘粒径分布进行分析是判断电除尘器二次飞扬程度的一种有效可行的方法，因为二次飞扬随烟气逸出电除尘器的以细小粉尘为主，通过最佳振打周期的试验调整，也可以将因振打引起的二次飞扬减轻到最小程度。 漏风的影响是全方位的，如容易造成低温结露，发生电极腐蚀，绝缘部件爬电，造成冷热不均使物件变形，局部积灰，引起烟气流速不均等，其最直接的影响是增加了烟气的处理量V，从1eA/V可知V 。 安装、维护不好，有许多原因，涉及很多方面，如电场中常见因焊接不好引起的故障有：极线松动、脱落，框架扭曲、变形，极板腰带脱开，引起电场极间距改变甚至短路影响除尘效率，还可能造成电极及电源设备的损坏；振打承击砧与锤头脱落，振打轴串动。卡死，使振打效果下降，灰斗挡风板脱落，使灰斗堵死，电场短路等等。 综上所述，为保证电除尘器的长期、高效、稳定运行，对电除尘器中的设计、制造、安装综上所述，为保证电除尘器的长期、高效、稳定运行，对电除尘器中的设计、制造、安装、运行各个环节都不能放松。3.3除尘效率计算 从V-I特性，我们一般能看出该除尘器的运行情况。一台多电场的运行良好的电除尘器，其V-I特性一般具有以下规律性：在相同的火花控制方式下，从前到后，火花频率逐渐下降，如第一电场火花率为120次分钟，最后级电场1020次分钟，或更少甚至不出现火花（具体数据要通过现场视不同情况调整），电晕电流逐渐上升，至未级电场，电流能够接近或达到额定电流，但第一电场一般至少达到额定值的3540左右（具体视电源容量设计大小及烟气情况不同而有所不同），电压高低则要视烟气及粉尘情况而定，但未级电场电压一般最低，因为效率高的除尘器，其未级电场的V-I特性已接近热态下的空载V-I特性。如果当未级电场闪络频繁，电流较小而前几级电场都运行正常，则可以从以下几个方面找原因:：1）、电极上积灰是否严重，后级电场粉尘细，粘附力强，积灰现象普遍比前级电场严重。还要检查振打装置是否正常工作。2）、是否存在漏爬电现象，后级电场灰斗比较容易堵塞，当局部积灰在电场未呈现低阻性导通之前，会出现以上情况，当然也要怀疑绝缘部件是否结露、污染。3）、供电装置是否存在“假闪”现象，“假闪”可能由本机灵敏度过高引起，也可能因抗干扰措施不切实引起（如接地、屏蔽没做好）的。 对这三个方面通过V-I特性曲线也能进行一定的分析，如果V-I曲线较长，已能呈现一定的变化规律，则第一种情况曲线较平坦，的三种情况曲线较陡，第二种情况起始点向原点靠近，与原点距离及曲线的陡坦要视其绝缘下降程度来定。 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（VI）特性，按照该特性描绘的曲线称为电场VI特性曲线，运用VI特性曲线，可直观、形象地体现各种因素下电流和电压的消长规律。 气流分布不均、振打方式及周期不合理、烟气旁路、漏风等都会增加粉尘的二次飞扬，二次飞扬引起V-I特性的改变，一般不明显，但对效率特别是对高效率设计的电除尘器效率影响是举足轻重的，测量出口烟尘中的粉尘粒径分布进行分析是判断电除尘器二次飞扬程度的一种有效可行的方法，因为二次飞扬随烟气逸出电除尘器的以细小粉尘为主，通过最佳振打周期的试验调整，也可以将因振打引起的二次飞扬减轻到最小程度。 漏风的影响是全方位的，如容易造成低温结露，发生电极腐蚀，绝缘部件爬电，造成冷热不均使物件变形，局部积灰，引起烟气流速不均等，其最直接的影响是增加了烟气的处理量V，从1eA/V可知V 。 安装、维护不好，有许多原因，涉及很多方面，如电场中常见因焊接不好引起的故障有：极线松动、脱落，框架扭曲、变形，极板腰带脱开，引起电场极间距改变甚至短路影响除尘效率，还可能造成电极及电源设备的损坏；振打承击砧与锤头脱落，振打轴串动。卡死，使振打效果下降，灰斗挡风板脱落，使灰斗堵死，电场短路等等。 综上所述，为保证电除尘器的长期、高效、稳定运行，对电除尘器中的设计、制造、安装综上所述，为保证电除尘器的长期、高效、稳定运行，对电除尘器中的设计、制造、安装、运行各个环节都不能放松。3.4 电除尘器常见故障的解决方法 在上一节中所列为电除尘器在运行中在表计显示中所看到的故障现象及引起故障的可能性分析，有的能在运行中对故障进行排除，有的则必须在停炉后对电场内部进行进一步的处理，下表中将罗列出在电除尘器常见故障的排除方法。振打与排灰装置，其可靠性直接影响到电除尘器的除尘效率与电场的投运率，也是电除尘器故障中相对较多的设备，以下是几个为提高电除尘器的可靠性对原有设备实施并取得显著效果的改进措施，供参考。一、 将行星针轮摆线减速机由润滑油改用润滑脂1）、存在问题目前较大型电除尘器采用的挠臂式锤式振打机构，普遍配用行星针轮摆线减速机，星型排灰阀也配用此类减速机，此类减速机具有减速比高，传动力矩大的优点，但现场使用时常有一点不尽人意的地方，就是漏油情况比较多，其高、低速输出端密封常因橡胶油封磨损发生漏油，不解体难以处理，漏油不光污染了工作场所的环境，影响文明生产，严重时会造成减速机因缺油而过渡磨损，甚至灌入电机线圈使电机烧毁。2）、改进措施 分析漏油原因，一是橡胶密封圈的磨损，二是液态润滑油容易渗透，目前不少此类减速机不能确保在一个大修周期内不发生渗漏，用相对不容易渗漏的二硫化钼固态润滑脂代替原有的润滑油，是一种思路，其改进方法也简单，可完全使用原有减速机，考虑到柱销套与柱销的配合间隙较小，故在销套内表面及柱销的外表面适当车几道螺旋式浅槽来改变润滑条件。二、灰斗堵灰1）、利用排灰电机作动力在灰斗底部增加一搅拌装置。其工作原理为：灰斗底部灰的流动性减弱后，局部形成结块，并逐渐“搭桥”，最后将出灰口堵死，采用锤敲击，有时候能够疏通，有时候则可能将灰夯的更加结实，同时敲击方法还会造成设备的变形与泄漏。有了搅拌装置，就随时会将可能引起的“搭桥”的灰块粉碎，使灰畅通。该装置简单实用，便于实施。2）、引进干出灰装置中的气化装置，在灰斗底部增装气化板，使灰斗出灰口的灰始终处于气相状态，流动性更加好。应按照电除尘器灰斗大小、灰量多少及烟气温度高低等有关参数选择合适的气化装置。3）、电除尘器的星型排灰阀，过去采用滑动轴承，可靠性较差。如果将滑动轴承改为滚动轴承，可大大提高设备的可靠性。总结振打与排灰装置，其可靠性直接影响到电除尘器的除尘效率与电场的投运率，也是电除尘器故障中相对较多的设备，以下是几个为提高电除尘器的可靠性对原有设备实施并取得显著效果的改进措施，供参考。目前较大型电除尘器采用的挠臂式锤式振打机构，普遍配用行星针轮摆线减速机，星型排灰阀也配用此类减速机，此类减速机具有减