一、概述

    电除尘器一般是利用直流负高压使气体电离、产生电晕放电，进而使粉尘荷电，并在强电场力的作用下，将粉尘从气体中分离出来的除尘装置，其特点是除尘效率高，普遍在99%以上，设计效率最高可达99.99%，一般能保证除尘器出口含尘浓度为50-100mg/m³；阻力损失小，一般为49-196Pa，因而风机的耗电量少，按每小时处理1000m³烟气量计算，电能消耗约为0.2-0.8KWh，处理烟气量大，对烟气浓度的适应性较好，运行费用低。但其一次性投入与钢材消耗量大，占地面积大，对制造、安装和操作水平要求较高，对烟气温度变化较敏感，应用范围受粉尘比电阻的限制，据资料记载⁽¹⁾：电除尘器最适合的比电阻范围为10⁴-5×10¹⁰(-cm)，若在此范围外，则需采取一定的技术措施。

    由于设计、制造、安装、维护等方面均存在不合理因素，环保车间五台电除尘器投运以来常出现电场运行不稳定、风机电机振动大、二次扬尘、喷泥浆、冒烟等不良现象。经过检修和工程技术改造后，设备运转虽有所转好，但运行参数始终不能保持稳定高效状态。根据多年的运行操作、检修及技术改造经验，并借着车间谢主任开展“提高除尘器运行效率”的6σ项目之际，对影响球团厂电除尘器运行参数的原因及对策作以下探讨.

    二、影响电除尘器运行参数的原因

    1、反电晕对运行参数的影响

    电除尘器最适合的粉尘比电阻范围为10⁴-5×10¹⁰(-cm)，而我厂粉尘比电阻经测试为10¹¹-10¹³(-cm)，超过此临界值则为高比电阻粉尘。

    所谓反电晕就是指沉积在收尘极表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。当粉尘比电阻超过临界值10¹⁰(-cm)后，电除尘器的性能就随着比电阻的增高而下降。比电阻超过10¹²(-cm)，采用常规电除尘器就难以达到理想的效果。这是因为：若沉积在收尘极上的粉尘是良导体，则不会干扰正常的电晕放电，当如果是高比电阻粉尘，则电荷不易释放。随着沉积在收尘极上的粉尘层增厚，释放电荷更加困难。此时一方面由于粉尘层未能将电荷全部释放，其表面仍有与电晕极相同的极性，便排斥后来的荷电粉尘。另一方面由于粉尘层电荷释放缓慢，于是在粉尘间形成较大的电位梯度。当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就在粉尘层的孔隙间产生局部击穿，产生与电晕极极性相反的正离子，所产生的正离子便向电晕极运动，中和电晕区带负电的粒子。其结果是电流大幅度增大，电压降低。运行参数及为不稳，电除尘性能显著恶化。

    选概括地说，反电晕对电流一电压特性最明显的影响是：

    a). 降低火花放电电压，使二次电压降低；

    b). 形成稳定的反电晕陷口而发生电流的突变或非连续性，使运行参数极为不稳；

    c). 最大电晕电流大为增加，在即将发生火花放电时，二次电流为正常电流值的好几倍。

    2、极线肥大(积灰)和阳极板粉尘堆积对运行参数的影响

    电晕线越细，产生的电晕越强烈，但因在电晕极周围的离子区有少量的粉尘粒子获得正电荷，便向负极性的电晕极运动并沉积在电晕线上，若粉尘的粘附性很强，不容易振打下来，于是电晕线的粉尘越集越多，即电晕线变粗，大大地降低电晕放电效果，这就是电晕线肥大；粘附性很强的粉尘有时还会在阳极板上堆积起来。以上两种情况都会使运行参数明显降低。其产生的原因主要有以下几方面：

    1) 电除尘的内部温度低于露点，水或其它液体凝结在尘粒之间及尘粒与电极之间，使其表面溶解，当除尘器再次运行时，溶解的物质凝固或结晶，产生大的附着力依附在极线极板上。成品除尘至今仍存在这种现象，对除尘器运行效率造成很大影响。

    2) 漏风使冷空气从检查门、烟道、伸缩节、绝缘套管等处进入电场，不仅会增加烟气处理量，而且会由于温度下降出现冷凝水，引起电晕极结灰肥大。

    3) 振打强度不够或振打故障，造成电晕线肥大和阳极板粉尘堆积，影响电流电压的升高。4#除尘在未进行技术改造之前长期存在此种现象。

    3、电晕闭塞对运行参数的影响

    当含尘气体通过电场空间时，粉尘粒子与其中的游离离子碰撞而荷电，于是在电除尘器内便出现两种形式的电荷——离子电荷和粒子电荷。电晕电流一方面是由于气体离子的运动而形成，另一方面是由粉尘粒子运动而形成，但是粉尘粒子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(气体离子的平均速度为60-100m/s，而粉尘离子的速度小于60m/s)，这样，由粉尘离子所形成的电晕电流仅占总电晕电流的1-2%⁽²⁾。随着烟气中含尘浓度的增加，粉尘离子的数量也增多，以致于粉尘离子形成的电晕电流虽不大，但形成的空间电荷却很大，接近于气体离子所形成的空间电荷，严重抑制电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷，以致二次电流大幅度的下降；若含尘浓度太大时，可能使电流趋于零，使运行参数明显下降、收尘效果明显恶化，这种现象称为电晕闭塞。其产生的原因主要有以下几方面：

    1) 烟气含尘浓度大。据多年的观察发现：电除尘含尘浓度大时，电除尘的一、二次电流下降明显，一旦下灰斗量大，除尘效果往往很不理想；同样工况的电除尘器，不作运行参数的任何调整，下灰斗量正常的话，电流电压可以保持理想状态，说明烟气含尘浓度对电除尘的运行参数影响很大。

    2) 烟气流速(电场风速)增加，也会在不同程度上产生电晕闭塞现象。电除尘器是负压运行，当本体的联结处因密封不严而漏风时，冷空气就会从外部进入电场，使通过电除尘器的烟气流速增大，则每一单位时间内停留在电场中的烟尘量增大，因而会在不同程度上产生电晕闭塞现象，使运行参数恶化。

    4、入口温度和压力对运行参数的影响

    烟气的温度和压力影响电晕始发电压、起晕时电晕极表面的电场强度、电晕极附近的空间电荷密度和分子离子的有效迁移率等；另外，过低的入口温度容易引起凝露现象，损坏瓷套管，而过高的入口温度和压力容易引起极线变形，对风机、电机的冲击也很大，甚至引起风机轴变形，4#除尘曾经就因为温度和压力偏高导致轴变形、轴瓦碎裂。引起异常主要是前头工序控制不好。

    5、高压系统(二次电流电压)短路对运行参数的影响

    高压短路直接影响电除尘运行参数，发生高压完全短路后，二次电流上升，二次电压为零，相应的电场失去除尘作用。为防止短路电流烧毁电场或损坏整流变压器，必须紧停相应的控制柜，可见：高压短路对电除尘运行参数影响最大。高压短路时的现象和原因主要有以下几方面：

    1) 运行中的电除尘器当二次电流上升，二次电压下降(有时二次电压为零)就有高压短路的重大嫌疑；当二次电流、二次电压的变化值不大，则是由于烟气条件发生了变化，引起负荷加重，导致外部回路的压降降低，或是由于整变变二次输出抽头位置不合适以及由于绝缘套管损坏积灰等引起电场绝缘降低的原因。

    2) 当二次电压下降较大，二次电流表、二次电压表反向大幅度摆动时，即二次电压表瞬问下降至零值，而二次电流表瞬时大幅度上升时，此时多是由于电场本体内部阴极线或阳极板断裂或开焊，极距在烟气流动条件下时大时小，甚至短路(此时二次电流至表头，二次电压为零)整流变噪声忽大忽小，温升较高，从设备安全角度应紧停高压柜运行，待停炉后处理电除尘本体。

    3) 二次电流较正常值偏大，二次电压表指针无摆动，其原因大多是：

    (1) 电场内极板、极线完全短路或积灰短路、高压电缆对地击穿。

    (2) 电场或阴极绝缘套管严重受潮或迸水绝缘降低甚至到0、进水使阴极绝吊杆在运行中放电而碳化完全失去绝缘作用，绝缘套管破裂，造成高压短路。

    (3) 变压器故障。

    三、结论

    影响环保车间电除尘器运行的五大因素分别是：反电晕、极线极板积灰、电晕闭塞、入口温度和压力异常、高压系统异常。

    引起反电晕的主要原因是比电阻过高；引起极线极板积灰的主要原因是本体温度低凝结、漏风、振打强度或频率不够；引起电晕闭塞的主要原因是烟尘含尘浓度大、烟尘流速过快；引起入口温度和压力异常的主要原因是前头工序控制不理想；引起高压系统异常的主要原因是整变变二次输出抽头位置不合适、绝缘套管损坏积灰、极线极板断裂开焊、高压电缆对地击穿、变压器故障。

    四、措施与对策

    对烟气进行调制处理，降低比电阻

    保持好高压脉冲供电系统的运行，消除反电晕的影响

    调整好振打强度和频率，及时清理极线极板积灰

    焊补管道及本体漏风处，降低电晕闭塞现象，保持稳定温度

    控制好牵前头工序，将人口温度稳定在90-150℃范围内，防止因温度偏低出现凝露进而引发爬电现象，或因温度偏高引起极线变形

    检查修理保温箱，保持稳定温度

    调整好整变变二次输出抽头位置，防止出现高压短路现象

    及时更换损坏的绝缘套管，及时清理套管积灰，防止出现高压短路现象

    大中修时，及时处理被腐蚀或开焊的极线极板，提高收尘效率

    检查更换损坏的高压电缆，保证供电正常

    参考文献

    (1) 杨靖霞、史建福主编，《环境工程》 ，成都科技大学出版社1996.8

    (2) 黄西谋编著，《除尘装置与运行管理》 ，冶金工业出版社