静电除尘器效率影响因素分析

王建伟

（郑州市热力总公司 河南 郑州 450005）

1 现状介绍

两台200MW燃煤机组，均为静电除尘器，随着设备的老化，运行参数一直不稳，经常出现：二次电压低甚至接近为零或升至较低电压便发生闪络；二次电流升不高，维持在低电流运行或二次电流不稳定急剧摆动等现象。根据多年运行、检修经验和查阅相关资料，对影响电除尘器除尘效率不理想的原因及对策做以下分析。

2 影响除尘效率的因素

2.1 极板、极线变形造成极间距不均匀

板极间距和电晕线间距对电流密度、电场强度和空间电荷密度的空间分布有影响。如工作电压、电晕线的半径和间距都相同，加大极板间距会影响电晕线临近区所产生的离子电流分布，以及增大表面积电位差，这将导致电晕外区的电晕电流密度、电场强度和空间电荷密度的降低。增大电晕线的间距所产生的影响是增大电晕电流的最佳值。若使电晕线间距小于这一最佳值，会导致由于电晕线附近电场的相互屏蔽作用而使电晕电流减少。电除尘二次电压低甚至接近为零或升至较低电压便发生闪络，二次电流升不起维持在低电流运行或二次电流不稳定急剧摆动。

2.2 气流分布的影响

电除尘器内气流分布不均对电除尘器除尘效率降低的影响，是由于以下几个方面的原因：

2.2.1 在气流速度不同的区域内所捕集的粉尘量不一样。即气流速度低的地方可能除尘效率高，捕集粉尘量多；气流速度高的地方，除尘效率低，捕集粉尘量少。但因风速降低而增大粉尘捕集量并不能弥补由于风速过高而粉尘的捕集量。

2.2.2 局部气流速度高的地方会出现冲刷现象，将已经沉积在集尘极上和灰斗上的粉尘再次大量扬起。

2.2.3 除尘器进口的含尘浓度不均匀，导致除尘器内某些部位堆积过多的粉尘。若在管道、弯头、导向板和分布板等处存积大量粉尘，会反过来又进一步破坏气流的均匀性。

电除尘器内气流分布不均与导向板的形状和安装位置、气流分布板的形式和安装位置、管道设计以及除尘器与风机的连接形式等因素有关。

2.2.4 设备漏风

灰斗和排灰装置漏风，会造成粉尘的再飞扬，使捕集到的粉尘重返气流；烟道膨胀节、风道闸门、绝缘套管等处漏气，可使电除尘内部温度下降而产生局部过冷，气体中的水分和酸雾冷凝，造成设备腐蚀，粉尘附在电极上振打不下来，造成电极积尘，电压击穿等不良后果，还会使电晕放电受到干扰，从而影响除尘效率。

2.3 烟气性质的影响

2.3.1 烟气的温度和压力

烟气的温度和压力对电晕始发电压、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有影响。当温度升高、压力降低时，烟气密度减小，使电晕始发电压、起晕时电晕极表面电场强度和火花放电电压等降低。烟气温度在90～150℃范围内时，除尘效率较好。烟温过高，粉尘比电阻降低黏度小，粉尘驱进速度增大，除尘效率降低。烟温过低，湿度增加，电离减弱，电晕电流减小，除尘效率降低;当烟气温度低于80℃时，起晕电压明显上升，有时超出变压器负荷，导致电场由于输出欠压而停止工作。

2.3.2 烟尘浓度

烟尘浓度增加，则电场内粉尘粒子增多，从而抑制了电晕电流的产生，使除尘效率降低。严重时出现电流趋近于零，即发生电晕封闭。

2.3.3 烟气湿度

烟气中水分的存在对电除尘运行有有利的一面，一般烟气中水分多，除尘效率高。烟气中的水分过大时，若电除尘器的保温不好，烟气温度会达到露点，使电除尘器的电极系统及壳体产生腐蚀。

2.4 运行操作因素的影响

2.4.1 振打制度

电除尘器振打清灰装置的最佳运行，是保证电除尘器正常运行的一个重要因素，它直接影响电除尘器的效率和相关设备的使用寿命,足够的电极振打力和振打加速度是及时清除极板表面积灰，防止产生反电晕现象的有效保证。如果电晕极积尘过多，会影响电晕的工作，使电晕强度减弱。如果收尘极积尘过多，会减缓尘粒的驱进速度，对 于高比电阻粉尘还会引起反电晕。如果选用短周期，大强度的振打，集聚在极板上的粉尘以粉末状下落，易产生二次飞扬，反而会导致除尘效率降低，选用周期长、强度小的振打，吸附在极板和极线上的粉尘振打不下来，易产生反电晕，除尘效率剧降。据有关资料统计，在除尘效率≤95%的电除尘器中大约有一半以上是由于振打效果不佳所致。

在生产运行中，电除尘器振打装置的运行制度是由电除尘器的设计给出的，是一个定量，但实际运行中粉尘和气流运动很复杂，所以给定的设备运行制度是不能始终 满足生产实际需要的。因此最佳的振打运行制度要在实践中摸索。

2.4.2 灰斗卸灰方式

灰斗要把从电极上落下来的粉尘进行集中，经排灰装置送到其他输送装置中去。为了保证灰斗的安全运行，电除尘器一般采用灰斗加热装置和料位显示高低灰位 报警等检测装置。灰斗加热方式不佳和排灰的不及时，使灰斗内积灰时常出现板结现象，堵塞卸灰管道和插板阀,不仅是卸灰困难，而且还造成灰斗内积灰增加甚至灰满，出现托电场，阴阳极之间短路，电场无法运行.影响除尘器的作业率。

2.4.3 气流旁路

气流旁路是指气流不通过收尘区，而从收尘极板的顶部、底部和极板左右最外边与壳体内壁形成的通道中通过。气流旁路使一部分含尘烟气不经处理就 排向大气，而且还会引起二次飞扬，降低除尘效率。

2.4.4 电晕线肥大

电晕线越细，产生的电晕越强烈。但在电晕极周围的离子区有一些获得正电荷的粉尘粒子会在电场力的作用下向电晕线运动并沉积在上面。如果粉尘黏附性很强，不易被振打下来，则电晕线上的粉尘越来越多，使电晕线变粗，降低电晕放电效果，这就是常说的电晕线肥大。

产生电晕线肥大的原因大致有以下几个方面：

（1）粉尘因静电作用产生的附着力；

（2）电除尘器的温度低于露点，产生了部分水或硫酸，由于液体的黏附力而形成；

（3）粉尘本身黏附性较强等

电晕线肥大使电晕放电的效果降低，粉尘荷电受到一定影响，使电除尘器效率下降。

2.4.5 阴阳极热膨胀不均

空载通电升压时，电场处于冷态，膨胀不均不易察觉。带负荷运行时，电场处于热态，极板极线产生膨胀。但膨胀不均匀时，极板极线弯曲变形，使局部异极间距变小，两极放电距离变小，二次电压升不高或升高后跳闸，影响除尘效率。

2.4.6 引风机调节的影响 引风机对除尘器的烟气分布有影响。当两台引风机由于挡板控制机构或指示仪表有缺陷造成两台风机流量不等，或锅炉运行人员为了调整两侧过热器的温差，改变引风机控制挡板，调节流量分配时，会造成两侧烟气分配不均，影响电除尘器的除尘效率。

3 结论

通过以上分析结合实际可知影响电除尘器除尘效率的因素主要如下：

3.1 极板、极线变形造成极间距不均匀

原因：腐蚀；漏风；振打不合理。

3.2 气流分布不均

原因是：气流分布板的安装位置不合理。

3.3 烟尘浓度过高

原因是：煤种不好

4 措施、对策

针对以上结论我们采取相应措施对策

4.1 采用气力除灰方式，大大降低了漏风率。

4.2 建议锅炉对好坏煤种搭配掺烧。

4.3 合理调整气流分布板的安装位置。