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电除尘器常见故障分析电除尘器既是减轻引风机磨损、保证机组安全可靠运行的生产设备，又是减少烟尘排放、防止大气污染的环保装置。虽然电除尘器造价较高，但其处理烟气量大、除尘效率高、运行费用低，已在钢铁企业中得到广泛应用。在电除尘器运行故障中，出现频率较高、维护检修较困难、对安全生产影响较大的是机械故障。分析其原因，寻求对策，加以改进，是当前电除尘技术研究的一个重要内容。一、造型容量问题设计裕度不足，选型容容偏小是一些早期电除尘器选型设计中普通存在的问题。二、放电极系统故障1．放电极框架变形和位移放电极框架大多采用圆钢管或异形钢管焊接而成，不但质量较轻，而且结构较为单薄，在长期高温和振打力的作用下极易产生变形和移位。同时也会造成振打锤偏离正常振打点。此外，在电除尘器开、停机频繁的情况下，放电极和收尘极会因反复热胀冷缩而产生严重变形，造成极间距局部缩小。这些故障不仅影响电场供电，使工作电压下降，引起闪络放电现象的频繁发生，而且削弱振打力的传递，导致振打加速度值下降，影响振打清灰效果。检查维修人员可在确保人身安全的情况下，在电除尘器进、出口烟箱的平台处直接观察电场送电、闪络和拉弧情况，准确查出变形成移位电极所在部位，井采取适当的调整、维修和处理措施，恢复其正常位置。2．极线松弛、断线和掉刺放电极的松弛、断线和掉刺是放电极系统最常见的机械故障之一。早期设计的电除尘器的放电极多数为细圆线、螺旋线或星形线框架式结构。因极线断面积较小，其热容量亦小，当停止向电除尘器送人高温烟气时．极线的冷却收缩较快。面框架构件断而积较大，热容量相应较大，冷却收缩较极线慢得多。因此，极线受拉并产生相当大的拉伸应力，致使极线在框架上伸长面松弛。电除尘器开、停机越频繁，极线松弛现象越严重。超过极线材料的屈服极限时即发生断线。当断线倒向收尘极侧并随气流晃动时，相应电场的操作电压和电流明显下降，显示仪表指针出现大幅度不规则摆动。当断线与收尘极或接地件发生接触会造成电场短路，此时电压表指针接近或处于“0”位，而电流指示非常大。引起上述放电极线断线大致有以下几种原因：①通常放电极线在框架上分段长度较长(2.5m左右)，一旦伸长松弛后，不仅引起异极间距变小，操作电压降低，而且在振打放电极框架时，极线产生弦振晃动，在振荡波峰处产生连续闪络放电面烧断极线；②若放电极线与框架采用挂钩挂耳连接，当振打放电极框架时，连接处出现间隙并产生弧光放电，致使放电极线被烧断；③当烟气接近甚至低于露点温度时，或电除尘器有冷空气漏人时，烟气发生冷凝结露，引起放电极线腐蚀断线；④其他机械原因引起的断线。为有效防止或减少放电极线晃动断线故障发生，可采取以下措施：①在维护检修时可将放电极线在框架上的分段长度缩短(1.5m左右)，并将极线两端套扣后用螺母与框架拉紧固定；②尽量减少开、停机次数；③提高壳体良好密封和保温性能，使烟气温度保持在露点温度30℃以上。目前新设计的电除尘器，除特殊要求放电极采用垂线式细圆线、星形线和“RS”极线外，一般多采用扁钢芒刺、角钢芒刺、色骨形针刺和管状芒刺(“RS”)等框架放电板结构，实践表明；上述结构坚固可靠，在正常情况下，极线晃动和断线故障几乎不复存在。一旦发生断线现象，需及时取出故障极线。断线掉刺荡入灰斗可能卡住卸灰器。由于电除尘器连续运行，不可能专门停机处理断线，即使停机临时检修，因电场内通道窄而深，换线困难，一般只能剪断或割除。断线严重时，电晕电流明显降低，防尘效率难以保证。火电厂常见的几种放电极断线、掉刺故障改进方法如下：(1)管状芒刺线这是火电厂电除尘器应用最多的一种刚性极线．常见的故障是芒刺脱焊及主干极部连接板脱焊。改进的方法是，加宽芒刺极部，改原来一点碰焊为二点碰焊。焊接时应随时控制电焊机电流，保证焊透焊牢，不容虚焊，出厂前应远根检查焊接质量。管状芒刺线与放电极小框架的连接，可用3mm厚的连接板，也可用圆柱形接头以大铆钉与主干铆接，后者结实牢靠，但用料较多，加工费时，前者必须增加碰焊或铆接的点数，并保证加工质量。管状芒刺线与放电极小框架连接的螺栓直径以10mm左右为宜。为从根本上消除掉刺隐患，有些电除尘器使用整体管状芒刺线，效果很好，惟造价较高。(2)鱼骨针放电极这也是一种刚性极线，主要问题是掉针。一根鱼骨针放电极上有百余枚针，一台电除尘器有几万至几十万枚针，加工必须一丝不苟。初期，鱼骨针穿入主干钢管后，仅在根部稍加挤压防止其松动，但在运行中长期受振动极易掉针。后改为根部一端上焊，情况有所好转。鱼骨针放电极运输也是问题，拆箱安装时曾发现鱼骨针歪斜变形，逐根纠正费工费时。今后应在保留其特点的基础上，对结构进行改进，便于加工与运输。(3)星形线其优点是易于制造，便于运输，放电均匀，适用于级次靠后的电场或含尘浓度低的场合，缺点是截而小易断线，运行中容易吸附粉尘而肥大。目前国产电除尘器采用星形线有逐步减少的趋势。星形线一般以螺栓固定在放电极小框架上。以往，星形线两端对焊的两个螺栓因焊缠强度低．受长期振打影响，接缝处常发生断裂。为了解决这个问题，有的将星形线与两端连接螺栓用同一极圆钢轧制，并针对螺栓直径小易脱扣的不足，采取了补焊固定的措施。也有的将星形线与螺栓用一块折角连接板搭焊，增加焊缝长度，保证两者牢固连接。(4)螺旋线目前这种极线主要用于引进国外技术、国内生产的一些电除尘器上。此极线运输、安装都很方便，据称每年断线率仅万分之一，但实际运行中并非如此理想。由于材质特殊、进口价高，备品用完后难以更换。断线主要原因，一是极线断面小，直径仅2.7mm，火花放电被烧断；二是灰斗满灰，电场短路。运行中曾发生螺旋线挂钩脱落得故障。(5)钢齿线锯齿线断线原因，一是轧制时机械损伤；二是有的锯齿线宽度窄，强度小。早期锯齿线宽仅5mm，容易断线，现生产宽度为16mm和24mm，断线已明显减少；三是锯齿线两端对焊两个螺栓的焊缝因振打疲劳而断裂。为减少锯齿线接头断裂故障，有的将锯齿线连接端扭成90°直角弯，加大了刚性，增加了接触面积与焊接长度。还有的将螺栓一头压扁，用直径5mm的铆钉齿线连接铆牢，然后再施焊，进一步提高了强度。3．电极积灰和极线肥大对放电极线和芒刺齿（针）尖上的积灰应振打清除干净，避免因被飞灰包裹而形成放电极线肥大或芒刺齿（针）尖结瘤，致使电晕放电能力削弱，电晕电流减小，导致除尘效率下降。三、收尘极板系统故障1．收尘极板积灰:当收尘极板积灰达到一定厚度(正常积灰厚度5mm左右)时，通过振打将沉积在极板上的灰层振落清除，其供电状况可及时得到恢复；引起收尘极板积灰层增厚的原因比较复杂，有飞灰和烟气性质方面的原因，如飞灰粒径细、黏性大、比电阻高和烟气合湿量高、烟温低以及含尘浓度高等，也有设备机械故障原因。常见机械故障有：振打轴被异物卡阻或产生轴向窜动移位、据打锤臂被积灰阻碍而不能自由下落、振打杆松动、锤头脱落等。一般来说，电极结灰(尘)厚度增至10～12mm，其供电状况严重恶化，此时，操作电压明显降低，电晕电流很小。对于设备机械故障，应及时查找、调整并修复。但在许多情况下，设备本身并无太大问题，而是由于飞灰和烟气工况的原因，造成收尘极板(极线)黏灰严重。有些灰利用设备大小修机会通过加大振打强度和长时间振打即可清除，有些灰则需要用高压水冲洗，但有些灰因长时间黏附在金属表面已经形成灰垢(也称死灰)，即使用高压水也难以立即冲洗干净。一种有效的方法是先将极板(线)上的灰垢用水喷淋一遍，停掉风机，关上人孔门，闷闭24h，然后再用高压水冲洗，一冲即净。水洗法的缺陷是容易造成极板金属构件腐蚀。有些情况不宜采用。此时可以尝试用压缩空气喷吹或用木质器件敲打电极，清除积灰和结瘤。过去有人尝试过用机械钢刷清除法，也曾获得过不错的效果。2．极板腐蚀断裂:”普通工业烟气都合有S02，在电除尘器选型不当、参数选择不合理、烟气接近甚至低于其露点温度、壳体漏人冷空气或开、停机较频繁等情况下，致使气体在电场内结露，并与S02和由部分S02转化成的S03作用，生成亚硫酸和硫酸盐，严重腐蚀极板、极线和钢构件。若极板与振打杆为刚性固接，在离振打杆最近、受振打冲击力最大的连接板上方极易产生极板断裂。实践表明：一电场的极板由于所处烟气的温度相对较高，不易结露，而且表面灰层较厚，不易产生腐蚀，而后续电场的极板则比较容易腐蚀，甚至断裂。极板一旦断裂，电除尘器运行极不正常，当断裂极扳与带负高压电构件搭接造成短路时．电压可降至接近于零或基本就没有电压，电场无法建立。此时，不但除尘效率严重恶化，而且极易造成人身事故。在新设计的电除尘器中，多将极板刚性地吊挂于小梁上，面极扳与振打杆则采用凹凸形锥套固接；或极板偏心饺接吊挂在小梁上，振打杆除与首尾两块极板采用衬套、螺桂和螺母固接外，其余极板仅置于振打杆两扁钢或钢板中间，并紧贴挡块面不予固定。这样，极板在受热和振打时可自由伸长和摆动。实践表明，上述两种连接方式均可有效地避免或减少极板断裂故障的发生。电除尘器极板腐蚀断裂的事故主要发生在处理高酸性气体酌行业。四、气流分布板积灰:”当烟气在电场内流速过低(小于0.3m/s)，且含尘浓度高时，或当气流分布板振打装置失灵时，均可造成电除尘器进口端气流分布板积灰，甚至孔眼被堵塞。气流分布板积灰虽然对电场供电状况影响不大，但除尘效率则明显降低。当气流分布板积灰并使孔眼严重堵塞时。将造成气流速度沿电场截面分布不均匀和烟气含尘浓度偏析，影响除尘效率。顺便提及，对于每个电场设2个灰斗的大型电除尘器，灰斗连接处的底梁平面上往往积灰很多，难以清除，也容易造成其上方通道的电场短路。五、振打系统故障:振打清灰效果的好坏对除尘效率的影响极大。而决定振打清从效果的一是振打力，二是振打制度。首先，振打装置要能够产生足够且适度的振打力，并保证振打力沿极板和极线正常传递，使极板、权线处于清洁状态，保证电除尘器的再捕集能力，这是决定电除尘器能否保持长期稳定高效运行的关键因素，振打力过小不足以达到清灰目的，过大则使黏附成块的飞灰被振碎。其次，要有合理的振打周期，振打周期过小不仅增加能耗，而且不利于飞灰大块脱落，过大则使极板、极线积灰过厚，影响电晕放电和极板收尘，甚至加剧反电晕现象的发生。因此，适度的振打力和合理的振打周期是减小二次扬尘的关键，有关资料表明，逃离电除尘器的飞灰约有30％～70％产生于振打引起的二次扬尘。适度的振打力和合理的振打制度可使逃离的粉尘减少一半。对于振打清灰的理想要求应该是：①摄打力正好使粉尘能脱离电极而不至于过大，这样既使二次扬尘最小，又使电极保持清洁，且振打系统损伤程度最低。⑦粉尘层应堆积到一定厚度再打，对于不同粉尘特性、不同电场的振打时间和间隔应有区别发生在振打系统方面的主要故障和应注意的问题如下：1．卡铀发生卡轴时，轻者使保险片(钢)断裂，振打装置停运，重者保险失灵，扭坏传动轴和万向联轴器，烧坏振打电机。发生卡铀后，若不停炉进入电除尘器内部检修，一般难以恢复正常运行。因此，这是威胁电除尘器振打系统安全可靠运行的主要故障。卡铀的主要原因是：①热膨胀窜轴，在设计热膨胀裕量不足时，往往把振打铀顶死；②振打铀的支承轴承严重磨损；③集尘极振打锤卡入撞击杆夹板的空当内；④键头耐磨套间隙过小，粘灰后锤头旋转不灵活，易与其他构件挂连；⑤集尘极或放电极振打轴承座水平度差，超出挠性联轴器的补偿能力，而影响振打铀的同轴度。2．捶头或砧铁脱落掉锤的原因主要是：①连接曲柄与整体锤的大螺柱(直径约14mm)被磨断；②连接螺柱的螺母松脱；③连接曲柄与振打轴的U形螺拴磨断或受腐蚀断裂。砧铁脱落多半是由于长期振打焊缝开裂引起的。现设计将承击砧铁与撞击杆先铆再焊，落砧现象已大为减少。3．振打偏位振打偏位有左右偏位、上下偏位和扭斜偏位之分。除了个别情况属于安装原因外，大多数都是由于振打轴热膨胀，振打锤轴磨损造成的。虽然设计中已考虑在固定轴承座上加限位装置，但有的仍控制不住热膨胀窜轴。4．保险片(销)破坏频繁设计的保险片(销)的破坏扭矩应小于减速机输出轴允许的最大扭矩，一旦出现故障，保险片(销)首先被破坏，从而保障振打装置的安全。实践表明，不设保险机构，容易打坏减速机或烧坏