浅析湿式电除尘器的配电原理及特点(田向露).docx

浅析湿式电除尘器的配电原理及特点田向露重庆弛源化工有限公司摘要：本文主要以电除尘器的配电部分为讨论点，结合目前设备运行状况，出现的各类问题，介绍了设备的特点及维护措施。从设备的工作原理出发，对电源类型的选择作了说明，电源的转变过程及原理进行了分析，对高压电缆的绝缘性能测试提出了意见，同时对电气信号点、控制逻辑等方面进行了讲解，并提出了设备日常维护的意见和建议。关键词：湿式电除尘器，控制逻辑，维护1 引言由于我厂是以一级能源天然气作为主要的原材料，在对天然气进行分解后，对炭黑的清除是必要工段，目前我厂采用的是湿式电除尘器来将炭黑进行清除。此设备作为电气车间重要设备，具有高/低压结合、交/直流结合、电气设备与工艺物料直接接触等突出特点，作为乙炔工艺流程中必不可少的一环，此设备能否正常运行，将直接影响乙炔装置甚至全厂装置的运行，作为电气人员，对电除尘器的维护保养显得至关重要。维护好此设备，不仅可以降低电气设备检修工作量，减少不可控因素，同时减少了工艺停车次数，对我公司装置长稳运行起到保障，控制了企业的生产成本。所以，作为一名电气员工，保证电除尘器的正常运行本人责无旁贷。2 湿式电除尘器原理电除尘器可分为干式电除尘器（DESP）和湿式电除尘器（WESP），其主要差别是在对集尘板上捕集到的粉尘清除方式上。湿式电除尘器主要是通过高压电晕放电使得粉尘荷电，在荷电状态的粉尘通过电场力的作用吸附到集尘板上，然后用水进行喷淋，将集尘板上的粉尘冲洗掉，从而达到除尘的效果。而干式电除尘器是利用机器振动、敲击或声波等方式清除积灰，我厂主要需清楚的物体为炭黑。通过以下几个方面，我们来进一步了解电除尘器的特性。2.1电源类型作为供电形式，一般有两种，一种是以电压作为电源的形式供电，我们称为电压源，此供电形式理想情况下当负载变化时，电压不变，电流随之变化；另一种就是以电流作为电源的形式供电，我们称之为电流源，理想状态下当负载变化时，电流不变，电压随之成正比变动。目前，湿式电除尘器电源一般采用的是高压直流恒流源，而高压直流电源主要有两种，一种是可控硅移相控制的高压直流电压，简称可控硅电源；另一种是L-C恒流高压直流电源，简称L-C电源。可控硅电源输出电压是恒压源，L-C电源输出的则是恒流源。我厂现目前采用的就是L-C电源。将380V市电通过L-C恒流变换器转换成恒流，再利用高压发生装置将恒流升压、整流，最终形成恒流输出的高压直流电输出至负责端。转换过程如图1.1所示。图1.1 电源转换过程图其中，利用L-C恒流电源主要是有以下几个优势：2.1.1安全性在调档后的正常运行中，电流与电压无关，电源能自行的抑制火花放电向击穿放电发展 ，一旦发送击穿放电，电源能随着电压的降低自行的降低供给功率，而不会出现过电流，从而在高压瞬态或持续短路发生时，避免了元器件烧毁。2.1.2稳定性L-C电源的恒流输出并不是指系统的输出电流恒定无法改变，而是档位一旦设定后电流不变，电流的大小是根据工况实际所需电晕电流大小而调整。再者，L-C电源元器件明确简单，降低了故障率，现短路时也可以运行。2.1.3高效率实践证明，恒流源的功率因数在（0.9-1）之间，同时负荷的变化对其没有影响，相对于其他设备来说，显著降低了无功损耗。利用L-C电源代替可控硅电源，由于功率因数的提高，导致除尘效果也显著提高。2.2电缆绝缘性能我厂的电滤器高压电缆采用的是直流75kV铝芯油浸纸电缆，结构由里到外分别是导体、绝缘层、屏蔽层、金属套、钢带铠装、外护套。导体规格为ZR-ZLQDC22 DC 75kV 1*95mm，对于电缆的好坏，我们主要从以下两个方面来判定：2.2.1绝缘值在厂商提供的电缆技术附件中明确提到：成品电缆的绝缘电阻换算到温度20时，应不小于100M.km。现我厂从高压发生器到电滤器极板极丝实际长度约为300米，根据换算的100*0.3=30M，以目前来看均符合条件。2.2.2耐压值一般耐压试验大体分为直流耐压试验、交流工频耐压试验、交流低频耐压试验三种。直流与交流耐压试验均可以检查出电缆绝缘问题，但侧重点不同，所以不能相互代替，但可以同时进行。因耐压试验本身属于破坏性试验，不易频繁试验，只需在必要时才进行耐压试验。直流耐压试验：能发现电缆绝缘的局部缺陷，如端部绝缘缺陷，能同时进行泄露电流测试，且对电缆绝缘的破坏性相对较小。同时，直流耐压在试验时只需供给很小的泄漏电流，则所需试验设备拥有容量小，携带方便等特点。交流耐压试验：从介质损失的热击穿观点出发,可以有效地发现局部游离性缺陷及绝缘老化的弱点，但交流耐压对绝缘的破坏性较大。由于试验电流为电容电流，则所需试验设备需为大容量设备，不易携带。通过厂家提供的技术附件，我厂的电缆在做耐压试验时，在室温下绝缘应能经受交流50Hz，65kV或直流150kV的高电压，时间15分钟不击穿。此次消缺发现电缆头击穿现象，做的耐压试验为直流150kV，15分钟，无异常情况，初步判定此次电缆头击穿不是绝缘老化所致。2.3控制逻辑本厂采用的是DCS控制系统，通过远程控制来调节电流档位，共8个档位，分别有15mA/30mA/45mA三种档位。电气与仪表联动启/停控制过程如下图所示。电滤器自检DCS高压电滤器运行DCS投档高压输出电滤器无过压信号，有远程允许信号DCS启动电滤器开机DCS自检2.1启/停控制过程简图注明：1）DCS启动即远程启动，其余同理；2）以上逻辑都是“与”逻辑；3）信号分类：a.电气（MCC）反馈信号：开机信号、远程信号、运行信号、过压信号。b.DCS控制信号：远程投档、远程启动、远程自检、远程高压、远程停机。具体仪表控制逻辑图如图2.2所示图2.2 仪表控制逻辑图由上图可以看出，对于档位的调节，一般由DCS远程控制，通过远程控制，减少了人为手动调档的不安全因素。从建厂到目前为止，由于控制回路简单、电仪配合精准，未出现过由于控制系统导致事故的情况。三、设备及日常维护3.1电缆由于此电缆在运行时是高压低电流运行，所以保护好电缆绝缘，不被击穿就是主要的保护点。电缆在安装后应进行一次全面的耐压试验，测得合格后才能投入使用；在投运前，或者检修后，都应检查接线端，确定接线点稳固，以防止接线点过热，从而导致电缆损坏，再者是检查无尖端、突刺等现象，以防止高压尖端放电。3.2高压发生器顾名思义，高压发生器是将低压变为高压的设备，低压侧是两相电源，线电压380V；而高压侧是直流高压电的阴极，通过阻尼电阻丝到电缆，经过了整流、升压两个过程。阻尼电阻的作用是降低二次侧电压的突变行为，保护一次侧各元器件不受由于负荷导致的电压突变而损坏。将多余的能量通过发热来消除掉，同时增加恒流源的稳定性。在日常维护中，应检查一、二次侧的接线是否稳固，阻尼电阻丝是否烧毁、断开，如果二次回路成断路，将会提高电压等级，以至于造成绝缘损坏。3.3控制柜此控制柜主要包含了二次控制回路与各显示设备，同时附带L-C恒流变换器。L-C电源主要是通过电容通交流、阻直流、与变化的交流电压电进行充放电实现电压基本不变，同时利用电感通直流、阻交流、可对电路中变化的交流电流实现充放电的作用这两个特点来实现恒流源。日常维护需检查电感电容是否有损坏，分别测其电抗与电容量，看是否有短路或者击穿的现象，电容器与电感器的接线是否紧固。检查各接触器、接线端子是否完好、测量各信号端子是否正常等。4 总结综上所述，湿式电除尘器作为大部分化工厂必须采用的设备，对此设备的保养、维护是否到位，运行是否正常，将直接关系着企业是否正常生产，成本是否能降低。在最近几年行业不景气的紧要关头，只有降低企业成本，优胜劣汰，才能在逆境中前行。因此，了解、掌握此设