电除尘器内部机械问题的探讨
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摘 要：我公司钢铁冶炼过程中烧结厂环保除尘的关键设备就是电除尘器，不仅能够降低烧结烟尘的排放量，保护环境，还能有效地降低烟尘对引风机叶轮的冲蚀磨损，保证机组能够安全、高效的运行。但在实际应用过程中，电除尘器内部的机械问题经常发生，影响除尘效率。本文结合我公司烧结厂实际情况，基于电除尘器基本结构原理，分析了电除尘极板常见的问题，针对阴、阳极部分进行改进，降低电除尘器的故障。
关键词：电除尘器；电除尘极板；分析与改进
作为一项环保设备，电除尘器应用十分广泛，其工作原理是在烟道中施加高压电流，增大电压后，电场会随之增强，带有电荷的烟尘通过电除尘器中阴极板尖端放电后，灰尘会在阴极板、阳极板上产生吸附作用并粘接在极板上。通过阴极振打传动系统和阳极振打系统分别振动打击阴极板、阳极板的方式将极板吸附的尘粒振落，并随重力掉入灰斗中，能够取得良好的除尘效果。笔者基于多年的工作经验，对烧结厂电除尘器存在的问题进行了详细的分析，探寻引发问题的主要原因，并采取改造芒刺线结构、改进阳极板的连接方式的途径来提高除尘效率，为相关研究提供参考意见。
一、电除尘器结构原理
电极板、电晕线、阴极系统、阳极系统、振打装置、排灰装置及气流分布装置是构成电除尘器的主要元件，各个构件的特点和功能各不相同。电除尘器主体是钢结构，壳体上覆有钢板及保温材料，起到稳固电除尘器的功效，将除尘空间同外界环境隔离开来，对保护生态环境有非常重要的意义[1]。
电除尘器结构中的保证除尘效率的基本构件就是气流分布装置，该装置由气流分布板、导流板两部分组成，能够使烟尘均匀分布在电场中；吊挂装置、大/小框架及阴极线组成的阴极系统是电除尘器设备的组成部分，也叫做电极，是电场不可或缺的一部分；而具有除尘功能的阳极系统主要分为振打装置、承击杆、悬挂装置及阳极板四部分组成，在这些基本构成原件的作用下完成收集带电烟尘―振打冲击―抖落烟尘―掉入灰斗的过程。只有确保各部件功能正常，才能发挥电除尘器的功效。
二、电除尘极板的常见问题
1.阳极板的连接方式
烧结厂电除尘器中阳极板的连接方式通常都是用凹凸套将撞击杆的夹紧位置同阳极板下端相连，但随着电除尘器中电场长时间的运转，在打击力的作用下撞击杆和阳极板的连接位置会发生不同程度的松动、变形、破损等状况，产生一定的位移。这种连接方式还会使大量烟尘在阳极板上端堆积，从而降低电除尘器的除尘效果。
2.极板的悬挂形式
电除尘器中电除尘极板的悬挂方式主要包括自由悬挂式和紧固式，其中自由悬挂式主要是通过极板上方两个方孔将极板挂在挂钩上，并用保护卡固定住。虽然自由悬挂式已经采取了一定的加固措施，但稳定性方面不如紧固式，很容易出现因极板底部不能膨胀而致使极板变形的情况，在实际生产和工作的过程中就会产生二次电压达不到起晕电压要求的后果[2]。此外，保护卡还可能弹出，起不到应有的作用，自由悬挂式极板还可能同挂钩脱离，影响整个设备的运行状况，但仅从外观上判断的话会误以为发生了短路现象。
3.区域电流死区
在对电除尘器进行检查的过程中，在电场内极板上极线处存在明显的放电痕迹，说明除尘器的极线圆管正面和背面都不能放电，也就并不能发挥除尘的作用，这种放电死区也会影响电除尘器的除尘效率。
4.倒杆问题
电场在运行过程中需要定期进行维修和养护，但是还是时常会出现倒杆的现象，导致电场不能如期投运，干扰整个生产系统的正常运转和安全生产。出现倒杆问题的原因有：起固定作用的螺栓会脱开、磨裂等情况；电场中的电晕线的不断磨损[3]。
三、阴极系统的分析和改进
对于因倒而引发的除尘效率下降问题，应从电除尘器的框架及悬挂方式角度进行考虑，其中对于小框架和紧固型悬挂式极板来说，大框架自由悬挂式极板阴极线更长，阴极线同极板间距较大，从而更容易出现异极间距偏移的现象，二次电压无法升高，最终发生倒杆。这就需要调整极板与阴极框架，查看阴极支撑轴承，在系统中添加保险装置，从而保证系统电场的正常投运。
在处理除尘器的极线圆管正、背面都不能放电，存在放电死区问题上，首先要对电除尘器中的芒刺线（即阴极线）进行详细的检查和分析，掌握刺尖分布状况，将改造后的RSB型芒刺线替代原来的阴极线[4]。改进后的阴极线不仅具有理想的伏安特性，还能冲出锯齿芒刺，同时维持原有的极间距，有效避免死区效应的影响，使电除尘器的除尘效率达到最佳状态。
电除尘器内部的固定螺栓脱开或磨裂以及电晕线的不断磨损，都可能会引发电场无法投运的现象。为了方便保险链接的安装，一些电除尘器选用方型钢结构作为阴极线的支撑框架，也有一些电除尘器应用圆管结构的阴极线支撑框架，针对以上电除尘器要避免倒杆问题，需要对采取新增连接板的改进方式来处理。具体措施为在小框架连接板和新增连接板二者间接入阴极线连接装置，这样就可以杜绝极线断线、短路、跳闸等事故的发生[5]。将连接板、螺栓方型补强平垫片在新增阴极线中的连接方式和部位进行改进处理。
四、阳极系统的分析和改进
电除尘器中电除尘极板在采用紧固型的悬挂方式时，应将螺栓固定住极板的上端和下段，保证极板是一个完整的整体，有效避免极板发生变形的情况。通过法向振动的振打清灰方式将垂直极板上的烟尘打落，灰尘脱离极板后在振打作用力和重力的叠加作用下最终落入灰斗中。改进后的阳极板连接方式不仅能够使板面产生一定的加速度，还能保证极板和振打杆间的振动力具有良好的传递性能，维持较高的固有频率。而在自由悬挂型极板悬挂方式下，极板下端不固定，进行振打后会使顶部加速度增大，确保整组阳极板上振打加速度分布均匀性[6]。
在电除尘器长期运行过程中，受阳极振打作用、使用寿命等因素的影响，撞击杆的夹紧位置和阳极板下端的连接凹凸套会产生损耗，再加上阳极板下端可能出现撕裂、腐蚀及磨损的现象，阳极板同振打杆间的振打力无法进行有效的传递，就必然会使烟尘堆积在极板上，影响电除尘器的除尘效果。在电除尘器实际应用过程中，如果发现凹凸套的连接问题，但也由于存在操作难度大、维修成本大、耗时长等多项阻碍，而无法及时解决问题。对于这种问题就需要采取加固阳极板下端，用螺栓固定极板上端的方式来处理，阳极板同振打杆连接位置的需要更换凹凸套，并用夹板固定连接位置的两侧，通过以上阳极系统改进措施，能够准确、快速、高效的解决问题，消除无法传递振打加速度对除尘效果的干扰。阳极补强夹板安装示意图详见图1。
图1 阳极补强夹板安装示意图
为了达到挡风板的膨胀要求，必须要严格要求阳极板振打下端至缺口底部的间隙大小，以免固定极板的下端发生膨胀时受到限制，出现极板变形、阳极振打锤卡涩、脱开挂钩等现象。如果误以为短路而断电后，电极板会发生收缩，这就需要定期对挡风板进行更换，确保底部间隙值够大，才能有效避免类似情况的发生。■
参考文献
[1]陈婷飞，樊京念. 燃煤电厂不同袋式除尘器的结构特点和性能效果[J].煤炭工程. 2006（09）
[2]韩北川. 静电布袋复合除尘器清灰系统的研究[D].武汉理工大学2007
[3]徐建. 热电厂电气除尘器阳极板部分更换施工工艺及注意事项[J].安庆科技. 2004（03）
[4]蒋惠民. 电除尘器除尘效率分析与对策[J].中国科技信息. 2005（08）
[5]俞群. 电除尘器技术发展现状及新技术简介[J].硫磷设计与粉体工程. 2006（05）
[6]何剑，徐国胜. 电除尘器气流分布技术研究进展[J].重型机械. 2004（01）