电除尘器讲义.doc

电除尘器讲义电除尘器的基本过程和基本原理 简言之，电除尘器的基本过程是：1，建立电场，产生电晕，使尘粒荷电。2，在电场力作用下，荷电尘粒向收尘极运动，收尘。3，振打清灰和排灰。1、尘粒荷电 电除尘器是通过电晕放电，使其电晕极附近的气体电离，产生大量的正、负离子，并使其附着在尘粒上来实现尘粒荷电的目的。（1）、电晕的机理通常由于自然界的放射性、宇宙线、紫外线的作用，气体中常会含一些被电离的分子和自由电子，在一个极不均匀的电场（如针对板）施加一定电压时，靠近曲率大的电极附近强电场区（称为电晕区），自由电子获得足够的能量，它和气体分子碰撞而产生新的正离子和电子，而新生的电子立刻又参与到碰撞游离中去，使得游离过程加强，生成更多的正离子和电子，这样，由于电子行程上新生成的电子不断参加碰撞游离，结果气体中的电子像雪崩似的增长，形成电子崩，迁移率大的电子集中在电子崩的头部迅速向阳极方向发展，而正离子则留在电子崩尾部加速撞击阴极使其释放出达到自持放电所必需的二次电子，这样，在电晕极附近的狭小区域就产生了放电条件，形成电晕，这就是电晕形成的机理。 在强电场区以外（电晕外区），电子逐渐减慢到小于碰撞游离所必需的速度，附着在气体分子上形成负离子向阳极运动，其运动速度和它们的电荷及电场强度成比例，形成了电晕外区的电晕电流。这时，若含尘烟气进入电场，烟气中的尘粒将被负离子碰撞而荷电，形成负粒子，而负粒子在电场力作用下向阳极运动，以达到收尘的目的。V-I特性曲线的运用（故障诊断） v 1、冷态空载V-I特性曲线是衡量电除尘器制造、安装质量的依据，应在除尘器投运前作，首次试验的曲线要保存，以便和以后运行中停炉时再做的V-I曲线进行比较，判断除尘器内部结构是否变形，出现异常，使运行、检修人员能及时发现故障，并予以排除。v 2、热态V-I特性曲线是反映除尘器运行后特征的依据。第一次投运后的V-I曲线应保存，以便和运行中因工况变化，或除尘器内部结构变化的V-I曲线进行比较，并据此分析诊断故障，指导运行、检修人员排除故障。v 电除尘器各电场第一次热态V-I特性曲线如图（各电场极配形式，极距一样）。其原因是前级电场粉尘量大，电场尘粒子空间电荷多，对电晕电流的抑制作用大，而随着尘粒子被除去，后级电场中尘粒子空间电荷少，对电晕电流的抑制也小的原故。 I V 0 3用V-I特性曲线诊断故障v *曲线平移 :热态运行V-I特性曲线向右平移。即起晕电压升高。 这是阴极线粘灰肥大所致。应检 查阴极振打系统是否故障，锅炉投油是否燃不尽，粘灰在极线上。 V0 I 0 V I v *曲线旋转：V-I特性曲线的起晕电压不变，而曲线向右旋转。 这是粉尘浓度增加（或粉尘变细），使得电晕电流减小，若电晕电流降到不足于粉尘荷电，因此而影响除尘效率，可采用窄极距、放电特性好的电晕线。v *曲线过原点：V-I特性曲线一开始升压就有电流（低于起晕电压就有电流）,并有一直线段。这是电场内灰短路（灰斗中的灰 已将阴、阳极短路），或是阴极绝缘子上粘灰、吸潮，有泄漏电流所致。应设法排空灰斗中的灰。检查 灰斗保温、漏风、料位、卸灰装置 等处的故障点，予以排除。另外， 停电，擦拭绝缘子上的粘灰和水分。 *灰短路的V-I曲线比绝缘子泄漏的V-I曲线陡的多。*灰短路时二次电压还会有2-6kv。而金属短路时，二次电压为零，一次电流和二次电流都达到额定值，一次电压为阻抗电压。 V 0 I *曲线变短：V-I特性曲线和正常曲线走向一致，但击穿电压 比正常曲线低许多。这是极距变小所致，应停炉时恢复正常极距。v *曲线出现拐点：V-I特性曲线在拐点前由于粉尘比电阻增大，使粉尘层压降增大，同时，空间电荷 对电力线的屏蔽作用也增大，V-I特性 曲线和原V-I特性曲线比，向右旋转，沿拐点下的曲线运行。当电压升至拐点处时粉尘层的压降达到粉尘层内气隙的击穿电压（一般1020kv/cm）,发生反电晕 。反电晕发生后，电场内既有负离子流，又有反电晕的正离子流，正离子使原电场负空间电荷的影响大大降低，使电晕区的游离又加强，因此电晕电流增大。更严重的是，由于电晕外区是低场强区，又是大批正、负离子混合的地区，由于该区场强小，因此正、负离子相对运动的速度也小，而该区的正、负离子浓度却高，这些恰巧是正、负离子复合的条件，正、负离子复合会放出光子，从而导致放电过程由电子崩变为流注，流注形成后，电晕电流则是正、负离子的等离子流动，故电流大大增加，而流注的形成将造成放电更快的发展，使电场击穿电压大大降低。因此，出现拐点以上的V-I特性曲线。 0 V I I v 电场中的电荷由两部分组成，即气体离子和粉尘离子，由于粉尘离子的大小和质量都比气体离子大的多，所以气体离子的运动速度为粉尘离子的数百倍（气体离子的运动速度为60100m/s，而粉尘离子的运动速度小于60cm/s），这样，电晕电流主要由气体离子形成。注意，虽然粉尘离子形成的电晕电流可以忽略，但是，由于粉尘离子的空间电荷影响要比气体离子空间电荷大，它对电晕区场强、游离、电晕电流的削弱比气体离子的影响大，因此，在考虑空间电荷对电场的影响时，不能不考虑粉尘离子的影响。v 由于电厂飞灰现场工况比电阻一般在 以下，因此，用二次平均电压、平均电流值作的V-I特性曲线有时反映不出反电晕的发生。近年来，用峰值二次电压、平均二次电压、谷值二次电压值共同来测量。由于谷值电压更能灵敏反映反电晕的发生（从电压波形看，反电晕发生后，谷值电压已降低到起晕电压以下，谷值V-I特性首先出现拐点），所以应该用此法来判断是否有反电晕发生。当V-I特性曲线出现拐点时，应降低电压，使电除尘器的运行电压在拐点以下。振打清灰的影响： v *按不同煤种飞灰的粘结性分，烟煤-微粘结性，褐煤-由于水分高，属中等粘结性，无烟煤-由于灰很细，属强粘结性。所以应视不同飞灰的粘结性来选振打机构，以保证有足够的振打加速度值来保证清灰。v *要有合理的振打制度、振打周期来保证电除尘器的高效运行。合理的振打制度、振打周期一般在现场用正交试验的方法获得，并以此来指导电除尘器的振打运行。v *对难以清灰的高比电阻粉尘要实施断电振打，来防止反电晕的发生，保证电除尘器的正常运行。有好多电厂的电除尘器的后级电场运行一段时间后出现低电压、大电流陡直的V-A曲线，其特点是：起晕电压高，一般U0=3040KV，当I2升至3050%额定值时，出现最大值，此后，电压不再上升，而电流却自动上升到最大值。V-A曲线未出现反电晕的拐点，波谷曲线也未低于起晕电压U0。 v 对此现象的解释是：经过一段时间运行，由于阴极振打清灰不力，使阴极线肥大，起晕电压高，电晕电流小，而且电流上升的很缓慢，电晕电流上升到3050%额定值时，阳极也因振打清灰不力，使阳极上的灰层不断增厚，灰层上的压降U增高，当灰层上的压降U在局部的灰层上超过灰层中气隙的绝缘强度时，局部的反电晕就发生了，由于反电晕点是逐渐增多的，因此电流随着反电晕点的增多而自动上升。 v 此时虽有局部的反电晕的发生，但由于