影響收塵的因素以及常見故障診斷

沈小剛

（湖南衡南南方水泥有限公司 湖南衡陽 421000）

影響收塵的因素以及常見故障診斷

沈小剛

（湖南衡南南方水泥有限公司 湖南衡陽 421000）

本文對(duì)影響窯頭電收塵性能的主要因素以及常見故障的診斷和解決措施。

節(jié)能減排；比電阻；粉塵濃度；溫度；系統(tǒng)漏風(fēng)；除塵效果；負(fù)壓；操作

我公司干法窯分廠造成的污染主要就是粉塵污染，搞好收塵工作對(duì)于保護(hù)環(huán)境、保障身體健康、更好地發(fā)展水泥生產(chǎn)，節(jié)能增效，樹立南方品牌形象具有十分重要的意義。

我分廠窯頭采用的是浙江金華除塵設(shè)備有限公司電收塵器進(jìn)行粉塵處理，除塵效果可以達(dá)到98%以上，但是其收塵效果在很大程度上受粉塵性能和操作條件的影響，其主要影響因素有：

1 粉塵的比電阻是影響電收塵效率的一個(gè)重要因素

當(dāng)比電阻在104～1011Ω·cm時(shí)，收塵效果最好。而分廠窯頭電收塵處理的粉塵主要是石灰石粉塵，在105℃時(shí)達(dá)1014Ω·cm，屬高比電阻粉塵，很容易形成反電暈，致使粉塵層局部擊穿，并產(chǎn)生火花放電。由于粉塵比電阻隨溫度增大而增大，隨濕度增大而減小，合理的控制增濕塔的噴水量，來減低溫度（一般是進(jìn)口溫度在100～120℃內(nèi)效果最好）對(duì)比電阻的影響以及增加濕度來控制比電阻在合適的范圍內(nèi)。

2 窯頭電收塵進(jìn)口的粉塵濃度過高的影響

氣體含塵濃度的增加過快，使粉塵離子也迅速增多，嚴(yán)重地抑制電暈電流的產(chǎn)生，使塵粒不能獲得足夠的電荷，而形成電暈封閉，致使收塵效率迅速降低，其表象為二次電壓很高，二次電流偏低。

3 窯頭電收塵收塵系統(tǒng)漏風(fēng)的影響

我分廠窯頭電收塵是負(fù)壓操作，當(dāng)密封不嚴(yán)，外部氣體從漏風(fēng)點(diǎn)進(jìn)入時(shí)會(huì)造成收塵器局部風(fēng)速增大，使粉塵再次被吹入氣流中，形成二次飛揚(yáng)。從檢查門、煙道、伸縮節(jié)、風(fēng)道閘門、絕緣套等處漏入空氣，不僅會(huì)增加電收塵的煙氣處理負(fù)荷，而且會(huì)由于溫度下降出現(xiàn)水氣冷凝結(jié)露現(xiàn)象，引起電暈極的結(jié)灰、電擊穿、硫腐蝕等后果。

4 窯的開停對(duì)電收塵的影響

當(dāng)窯重新點(diǎn)火運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都有一個(gè)升溫、保溫的過程。電收塵器自身內(nèi)部基本都是由鋼結(jié)構(gòu)件構(gòu)成的，外部鋪蓋保溫層，在電收塵器內(nèi)結(jié)露點(diǎn)一般在55℃左右，如果溫度過低，收塵器內(nèi)部絕緣瓷瓶上就形成了結(jié)露，電壓普遍只有10～20kV左右，甚至更低，電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常的電壓與電流之比，呈現(xiàn)短路狀態(tài)，電收塵器失去了收塵功能，從而影響了電收塵器的正常工作。當(dāng)立磨開啟時(shí)，風(fēng)門的切換，窯頭拉風(fēng)的變化，致使風(fēng)速、溫度、電收塵粉塵處理量的波動(dòng)比較大，電收塵反映滯后，收塵效果很難保證。

5 電收塵內(nèi)電暈線結(jié)灰肥大，陽極板上粉塵厚度過大的影響

電暈線結(jié)灰肥大時(shí)，將比較明顯的降低電暈效果，使收塵器工作狀態(tài)惡化。陽極板上粉塵厚度過大時(shí)，會(huì)使極板與電暈線之間的電離電阻增大，不能很好的形成電暈，從而使得收塵效果低下。這兩種影響一方面可以通過改進(jìn)電收塵器的設(shè)計(jì)，合理控制系統(tǒng)的振打力和振打周期，另一方面可以加強(qiáng)定期清掃，保持清潔來處理。

其實(shí)影響電收塵器收塵效率的因素較多，只要我們肯想肯做，充分了解和掌握設(shè)計(jì)要求和收塵器技術(shù)性能，科學(xué)的管理和維護(hù)，就能最大限度地提高收塵效率，并發(fā)揮收塵器應(yīng)有的作用。以下就是通過對(duì)窯頭電收塵控制柜上監(jiān)測(cè)表上電壓電流的觀察，來對(duì)電收塵的故障進(jìn)行診斷和處理（u1、i1表示收塵器高壓硅整流器一次側(cè)的電壓和電流，u2、i2表示收塵器高壓硅整流器二次側(cè)的直流高壓和電流）。

5.1 u1、i1、u2、i2 均為零

主電源空氣開關(guān)未合閘或前端電源未送電；控制電源保險(xiǎn)燒毀，控制電路板損壞，主接觸器線圈燒毀造成主接觸器無動(dòng)作或儀表損壞等，以上故障按常規(guī)檢修方法即可解決，但是保險(xiǎn)燒毀的話，要注意檢查控制板上的其他電子元件有沒有發(fā)黑、短路等現(xiàn)象，避免二次傷害，擴(kuò)大故障范圍。

5.2 u1變化正常，i1、i2隨煙氣溫度上升而上升，電場(chǎng)閃絡(luò)頻繁

陽極板各連接部位松動(dòng)或斷裂導(dǎo)致陽極板受熱不均，膨脹系數(shù)不一樣，變形嚴(yán)重，引起其與電暈線距離超過極限值，使得此處電場(chǎng)放電嚴(yán)重，電場(chǎng)閃絡(luò)頻率加劇。若靜態(tài)時(shí)u1、i1、u2、i2均正常，啟動(dòng)窯頭排風(fēng)機(jī)后，電場(chǎng)閃絡(luò)頻繁，甚至引起高壓硅整流器短路跳閘，則是因電暈線底部緊固件斷裂或者電暈線本體受溫度影響發(fā)熱變形，在風(fēng)機(jī)拉動(dòng)煙氣使其擺動(dòng)到陽極板或其他接地鋼體相近處引起的。對(duì)于此故障，要求每次停窯時(shí)對(duì)電場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行檢查，及時(shí)進(jìn)行焊接加固或矯正處理，對(duì)于無法恢復(fù)的，可以暫時(shí)取下，待配件到貨后進(jìn)行更換。

5.3 i2偏高，u2無法調(diào)至正常值且電場(chǎng)隨u2的調(diào)整閃絡(luò)頻繁

此故障一般發(fā)生在剛開窯時(shí)或者長(zhǎng)期未開窯重新開窯時(shí)，此時(shí)煙氣濕度較大，比電阻變化大，電場(chǎng)內(nèi)部由于潮氣過大，使得濕度過大，電場(chǎng)呈現(xiàn)低阻性，電暈線與陽極板之間出現(xiàn)低阻態(tài)的電暈短路現(xiàn)象，剛開始還能保持一定的平衡，一旦加大u2的電壓，電場(chǎng)擊穿，閃絡(luò)頻繁，最終導(dǎo)致電收塵器短路保護(hù)跳閘。這種故障可以通過優(yōu)化工藝操作，提高電收塵器進(jìn)口溫度和降低物料的濕度，以及先行開啟電場(chǎng)內(nèi)部加熱器等等方法加以解決。

5.4 u1正常，u2低，i1、i2均高于正常范圍

此故障現(xiàn)象一般是由于各級(jí)高壓絕緣瓷瓶或絕緣套管等絕緣部分積灰較多，而開機(jī)前未及時(shí)清理或電加熱器未提前開啟，造成絕緣部分絕緣性能下降，放電擊穿漏電，所以我們?cè)陂_機(jī)過程中要注意定期對(duì)絕緣部分進(jìn)行清理，并在開機(jī)前對(duì)電場(chǎng)內(nèi)部電加熱器進(jìn)行檢查和開啟，保證絕緣部分干燥，避免電場(chǎng)擊穿事故對(duì)絕緣的破壞。

5.5 u1、i1、u2、i2 變化頻繁，電場(chǎng)內(nèi)部閃絡(luò)頻繁

煙氣中粉塵的比電阻較高，電場(chǎng)電離后的粉塵沉積在陽極板上，其極性及電暈極相同，便排斥后來的荷電粉塵，由于粉塵層的電荷釋放緩慢，粉塵間形成較大的電位梯度，當(dāng)粉塵層中的電場(chǎng)強(qiáng)度大于其臨界值時(shí)，就會(huì)在粉塵層的空隙間產(chǎn)生局部擊穿，產(chǎn)生與電暈極極性相反的正離子，并向電暈極運(yùn)動(dòng)，中和電暈極帶負(fù)電的粒子，最終出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象，此時(shí)粉塵二次飛揚(yáng)嚴(yán)重，使得收塵性能顯著惡化。此故障可以通過增加煙氣中的含水量來降低粉塵的比電阻進(jìn)行處理。

此外陰極框架變形，陽極板與電暈線距離超過極限值，或陰極和陽極振打過于強(qiáng)烈等現(xiàn)象，造成陰極和陽極時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近，周期變化也是出現(xiàn)此故障的原因之一。

以上幾點(diǎn)只是列出了部分，還有很多，電收塵器機(jī)理復(fù)雜，忽視任何一個(gè)細(xì)節(jié)都有可能導(dǎo)致電除塵器不能正常運(yùn)行。

所以我們因地制宜，根據(jù)以上情況，提出以下解決措施：

5.5.1 努力改善窯頭電收塵器的運(yùn)行現(xiàn)狀

在窯頭電收塵器運(yùn)行過程中，記錄各電場(chǎng)高壓硅整流變壓器高低壓側(cè)電流、電壓值，收塵器進(jìn)出口的溫度值和故障情況，并根據(jù)所表象的情況，合理進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整，保障窯頭電收塵器的安全運(yùn)行。

及時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行中存在的故障和缺陷進(jìn)行處理，不能處理的，要記錄備案并做好配件和檢修計(jì)劃，等停窯時(shí)或者大修時(shí)進(jìn)行處理。

5.5.2 加強(qiáng)設(shè)備定期檢查維護(hù)

（1）每次計(jì)劃停窯檢修時(shí)，必須對(duì)8個(gè)電場(chǎng)的高壓硅整流變壓器進(jìn)行檢查，并檢查各電纜接頭是否可靠連接，外部是否破皮，阻尼電阻、隔離開關(guān)高壓絕緣瓷瓶和硅整流變壓器輸出端的高壓瓷瓶、保溫室內(nèi)的電加熱器及高壓絕緣瓷座是否積灰、破損，對(duì)損壞或積灰部分進(jìn)行及時(shí)更換或清理并做好記錄。

（2）每次計(jì)劃停窯檢修時(shí)，必須對(duì)8個(gè)電場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行檢查，對(duì)掉落變形的陽極振打錘柄、斷裂的電暈線、脫焊的陽極板等等進(jìn)行更換或恢復(fù)，檢查清理陽極板、電暈線上的積灰，積灰較多并結(jié)塊時(shí)，要注意檢查附近是否有漏風(fēng)點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行處理或焊補(bǔ)。

進(jìn)入每個(gè)電場(chǎng)注意觀察各陽極板和陰極框架是否變形，電暈線是否松弛彎曲，陽極板和陰極線之間極距偏差是否在規(guī)定范圍內(nèi)（保持中間位置，距離控制在100～120mm之間）。陰極、陽極振打及振打機(jī)軸是否移位或松脫，收塵器前部氣體分布板、耐磨陶瓷是否脫落，煙道及積灰斗是否堵塞等。

（3）每次計(jì)劃停窯檢修時(shí)，檢查窯頭電收塵器各連接處、法蘭和入孔門、煙道風(fēng)門焊接點(diǎn)等處的密封情況，對(duì)漏風(fēng)部位進(jìn)行焊補(bǔ)或堵漏。要注意對(duì)陰、陽極振打以及底部拉鏈機(jī)、鎖風(fēng)閥的運(yùn)轉(zhuǎn)部位潤(rùn)滑和磨損情況進(jìn)行檢查，有問題的要及時(shí)進(jìn)行處理。并對(duì)電控柜內(nèi)各電氣元件、線路進(jìn)行檢查，排除過熱變色情況出現(xiàn)。

（4）春節(jié)大修期間，必須對(duì)硅整流變壓器進(jìn)行維護(hù)。變壓器內(nèi)油質(zhì)進(jìn)行抽樣化驗(yàn)并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)檢查其油位、干燥劑顏色、絕緣電阻以及高低壓繞組對(duì)地絕緣電阻，并確保接地電阻應(yīng)小于4Ω，保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行。

5.5.3 提高中控操作水平

（1）窯點(diǎn)火升溫時(shí)的操作

①高壓部分不能啟動(dòng)操作，窯系統(tǒng)升溫期間，由于系統(tǒng)溫度較低，導(dǎo)致煤粉燃燒不完全，這樣入窯頭電收塵廢氣中CO含量偏高。同時(shí)由于電收塵陰極極線采用芒刺性，而該極線起暈電壓低，放電強(qiáng)度高，在這兩因素的影響下升溫期間采取高壓操作，導(dǎo)致電場(chǎng)內(nèi)的CO發(fā)生爆炸，造成大的安全和設(shè)備事故。

②升溫時(shí)開啟低壓振打裝置，由于升溫前電收塵內(nèi)部各物體的溫度較低，當(dāng)廢氣進(jìn)入電收塵內(nèi)部后，廢氣中的煤灰和水蒸氣遇到溫度較低的極板等物件，在風(fēng)速較低的情況下，水蒸氣立刻冷凝，這樣煤灰會(huì)粘到極板上，隨著系統(tǒng)溫度的升高極板（線）上會(huì)裹上一層煤灰，不容易被振打抖落掉。從而導(dǎo)致電場(chǎng)臨界電壓的的增高，放電強(qiáng)度的減弱，最終影響了電收塵的凈化操作，收塵效果大大下降。

③升溫時(shí)開啟低壓恒溫控制器，為了防止保溫箱內(nèi)瓷套管表面冷凝結(jié)露在而引起電擊穿，在套管下部的支座內(nèi)設(shè)有電加熱器，并通過設(shè)在頂梁內(nèi)的恒溫控制器加以控制。當(dāng)溫度低于80℃時(shí)，加熱器工作，當(dāng)溫度大于100℃時(shí)，加熱器應(yīng)斷電。

（2）窯系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的操作

①合理控制電收塵入口廢氣的溫度

溫度是電收塵操作的主要控制參數(shù)之一，溫度的高低，直接影響到電收塵的收塵效率，而影響電收塵入口的溫度主要取決于C1出口溫度和增濕塔回水閥門的開度及立磨的開停，其相互影響，控制電收塵進(jìn)口廢氣溫度在110～120℃時(shí)，電收塵的運(yùn)行參數(shù)最為理想，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)和C1出口溫度穩(wěn)定的情況下，調(diào)整好增濕塔回水閥門的開度成了操作的關(guān)鍵參數(shù)。

②合理控制電收塵入口的負(fù)壓

電收塵電場(chǎng)內(nèi)氣體的流速的控制，既要保證氣體在通過電收塵的時(shí)間內(nèi)的塵粒來得及沉降，也就是說位于集塵極最遠(yuǎn)處的塵粒移動(dòng)到集塵極所需的時(shí)間必須小于或等于含塵氣體通過收塵器的時(shí)間，又要保證極板上經(jīng)振打而抖落下的粉塵不會(huì)被再次卷起，造成二次飛揚(yáng)。

6 結(jié)語

總之，窯頭電收塵作為新型干法生產(chǎn)線的一臺(tái)重要除塵設(shè)備，只要在設(shè)備上精心維護(hù)，工藝上合理控制操作參數(shù)，就能保證良好的收塵效率和較高的運(yùn)轉(zhuǎn)率，滿足生產(chǎn)環(huán)保的需要，努力做到“創(chuàng)新績(jī)效型、資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、社會(huì)責(zé)任型”的四型企業(yè)。

X701

A

1004-7344（2016）18-0225-02

2016-3-16

沈小剛（1976-），男，助理工程師，主要從事電氣工程及自動(dòng)化方面的工作。