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[摘 要]本文对北营炼铁厂300平烧结机头电除尘多年来运行参数的常见原因分析及常见故障探讨，探讨影响北营炼铁厂300平烧结机头电除尘运行效率的主要原因并针对原因提出了相应的对策，以求达到300平烧结机头电除尘高效运行的目的。
[关键词]电除尘 效率 原因 分析 对策
中图分类号：X757 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0062-01
1.概述
北营炼铁厂300平烧结机于2004年4月投产，300烧结机头配一台згд-108-9-6-6型双层双室六电场静电除尘器。阳极板采用大C型结构，阴极线采用芒刺线结构。电场有效高度9米，电除尘器内电场通道数108个。电除尘器本体内的每个电场均采用单侧供电，电除尘器配12台硅整流变压器，电除尘器下共设12个灰斗用于灰粉收集。
2、电除尘器存在问题
300平烧结机头电除尘由于设计、制造、安装、均存在不合理因素，投运以来，运行参数一直不佳，从未达到设计参数，经过机械、电控系统的技术改造，虽然有所好转，但仍未达到额定运行参数值。特别是近几年来，随着设备的老化，运行参数一直不稳，经常出现除尘效率不稳定，发现有时烟囱逸出的烟气浓度偏高，电除尘内振打系统损坏严重，绝缘子室内振打瓦块基本大部份磨损严重损坏，阴极振打提升链条有断裂拉伸延长现象。极板、极线上积灰严重。
3、造成电除尘器效率降低的原因分析：
3.1 粉尘比电阻的影响；
3.1.1 粉尘比电阻和除尘效率的关系：粉尘的比电阻是决定电除尘器除尘效率高低的一个主要因素。一般要求烟尘的比电阻在104～1012 欧姆-厘米为最佳，只要保证电除尘器入口温度在140℃～153℃之间，就能降低比电阻（ρ）值。而300平烧结机头电除尘粉尘比电阻经测试为1011—1013 -㎝，超过此临界值则为高比电阻粉尘。当粉尘比电阻超过临界值1010（-㎝）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 -㎝，采用常规电除尘器就难以达到理想的效果。这是因为：ρ<104欧姆-厘米，引起二次飞扬，除尘效率下降，ρ=104～1010 欧姆-厘米，除尘效率最高，ρ≤1012欧姆-厘米，收尘效率下降，ρ>1012欧姆-厘米，除尘效率趋于恶化。
根据欧姆定理来论证：电流通过具有一定电阻的粉尘的电压降为
△U=j * Rs= j *póR （V）[2]
其中：j—粉尘层中的电流密度（A/cm）
óR——粉尘层厚度（cm）p——比电阻（-㎝）
作用于电極之间的电压为Ug=U—△U= U—j póR （v）
U—电除尘器外加电压
由上式得出：随着比电阻的升高，若超过临界值1010（-㎝）后，则粉尘层中的电压△U变得很大，达到一定程度致使粉尘层局部击穿，并产生火花放电，收尘效率下降。
3.1.2 温度影响：电除尘器入口温度降低（低于120℃），粉尘表面吸附水蒸汽和其它化学导电物质，形成一层导电薄膜，比电阻值降低。电除尘器入口温度升高（高于130℃），导电能力增加，比电阻值下降。运行中电除尘器入口烟气温度变化；烧结设计排烟温度153℃，由于生产负荷、配比、燃烧等工况变化使得排烟温度降低；随着环境温度的变化排烟温度也有不同的变化，加上电除尘器入口烟道损坏漏风，特别是冬季排烟温度就更低于设计温度153℃，由于排烟温度的降低使得烟气含尘量水分增加，灰尘容易粘结在阴极线和阳极板上，不容易振打下来。
3.2 气流分布的均匀性；
3.2.1 除尘器效率直接与烟气流速有关，一般设计流速在（1～1.5）m/s范围内，烟气流速过高，烟尘在电场内停留时间缩短，同时还会直接冲刷尘层或恰值振打时将灰尘吹起引起二次飞扬。由于实际运行中电除尘器内部各部位的烟气流速各不相同，通过等速线可以看出，流速增大（接近1.5m/s）除尘效率下降，而且流速偏差越大，除尘效率下降也越大。300平烧结机头电除尘均流板设在前置电场与一电场之间，投产后我厂前置电场的仓泵系统一直运行不稳定，造成前置电场灰斗内满灰堆积，堵塞挤压均流板，很大程度影响了电除尘的效率。
3.2.2 除尘器进口的含尘浓度：电除尘器内的电晕电流是由气体离子和烟尘离子二部分组成。如果烟尘浓度增加，则电场内的烟尘离子就会增加，从而抑制了电晕电流的产生，使某一些烟尘得不到足够的电荷，使除尘效率下降。如果含尘浓度很高，由电晕区产生的离子都沉积到灰尘上，离子的活动达到极小值，这是电流几乎减少到零，也就是通常说的“电晕闭塞”。当煤质变差和气流不均匀时均会对含尘量有所影响，但是除尘器进口的含尘量只要不大于50g/ m3即可，300平烧结机配比不稳定，也是造成除尘效率下降的一个原因。
3.1.4高压短路的影响：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：
1）运行中的电除尘器当二次电流I2上升，二次电压U2下降（有时U2=0）就有高压短路的重大嫌疑；当I2.U2的变化值不大，则是由于烟气条件发生了变化，导致负荷加重，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电场绝缘降低的原因。
2）当U2下降较大，二次电流表、二次电压表反向大幅度摆动时，即二次电压表瞬间下降至零值，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，异极距在烟气流动条件下时大时小，甚至短路（此时I 2至表头，U2=0）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）I2较正常值偏大，U2=0表针无摆动，其原因有：
（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）电场或阴极绝缘瓷瓶严重受潮或进水绝缘降低甚至到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，造成高压短路或高压瓷瓶破裂。
（3）变压器故障。
300平烧结机头电除尘由于部分设备的老化，在运行中经常出现电场绝缘低、甚至为零或高压电缆老化对地击穿的现象，严重影响电除尘运行中的电流电压参数。
4、措施与对策：
4.1 投改善电除尘器的工作环境，应该将绝缘子室内电加热器和灰斗内的加热器恢复正常，提高烟温改善电除尘的工作环境。
4.2 采用阴极振打应采用连续振打。300平烧结机头除尘器阴极振打全部是侧部振打，取代原来的一套振打机构，实现连续振打。
4.3 为了有效抑制电除尘器内的二次飞扬现象，改进灰斗内的阻流板，消除灰斗漏风杜绝向电除尘器入口端排放杂用气体。
4.4？更换腐蚀、变形的极板、极线及不合格的高压电缆、彻底消除漏风。
5. 结束语
电除尘器长期连续运行，各部分应在一个大修周期内运行良好，电除尘器也属于易磨损设备，出现问题属于慢性病。根据我厂电除尘器目前的现状，应该加大对其治理、改造的投资费用，提升设备、技术管理标准，以总结出一套完整的管理标准提高电除尘的效率。
参考文献
[1] 孙一坚. 工业通风[M]，2000，第三版. 中国建筑工业出版社，北京
[2] 苏汝潍. 工厂防尘技术[M]，1986. 劳动人事出版社， 北京
[3] 谭天佑等.工业通风除尘技术[M].1988.中国建筑工业出版杜，北京
[4] 陆耀庆.供暖通风设计手册，1987.中国建筑工业出版社， 北京
[关键词]电除尘 效率 原因 分析 对策
中图分类号：X757 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0062-01
1.概述
北营炼铁厂300平烧结机于2004年4月投产，300烧结机头配一台згд-108-9-6-6型双层双室六电场静电除尘器。阳极板采用大C型结构，阴极线采用芒刺线结构。电场有效高度9米，电除尘器内电场通道数108个。电除尘器本体内的每个电场均采用单侧供电，电除尘器配12台硅整流变压器，电除尘器下共设12个灰斗用于灰粉收集。
2、电除尘器存在问题
300平烧结机头电除尘由于设计、制造、安装、均存在不合理因素，投运以来，运行参数一直不佳，从未达到设计参数，经过机械、电控系统的技术改造，虽然有所好转，但仍未达到额定运行参数值。特别是近几年来，随着设备的老化，运行参数一直不稳，经常出现除尘效率不稳定，发现有时烟囱逸出的烟气浓度偏高，电除尘内振打系统损坏严重，绝缘子室内振打瓦块基本大部份磨损严重损坏，阴极振打提升链条有断裂拉伸延长现象。极板、极线上积灰严重。
3、造成电除尘器效率降低的原因分析：
3.1 粉尘比电阻的影响；
3.1.1 粉尘比电阻和除尘效率的关系：粉尘的比电阻是决定电除尘器除尘效率高低的一个主要因素。一般要求烟尘的比电阻在104～1012 欧姆-厘米为最佳，只要保证电除尘器入口温度在140℃～153℃之间，就能降低比电阻（ρ）值。而300平烧结机头电除尘粉尘比电阻经测试为1011—1013 -㎝，超过此临界值则为高比电阻粉尘。当粉尘比电阻超过临界值1010（-㎝）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 -㎝，采用常规电除尘器就难以达到理想的效果。这是因为：ρ<104欧姆-厘米，引起二次飞扬，除尘效率下降，ρ=104～1010 欧姆-厘米，除尘效率最高，ρ≤1012欧姆-厘米，收尘效率下降，ρ>1012欧姆-厘米，除尘效率趋于恶化。
根据欧姆定理来论证：电流通过具有一定电阻的粉尘的电压降为
△U=j * Rs= j *póR （V）[2]
其中：j—粉尘层中的电流密度（A/cm）
óR——粉尘层厚度（cm）p——比电阻（-㎝）
作用于电極之间的电压为Ug=U—△U= U—j póR （v）
U—电除尘器外加电压
由上式得出：随着比电阻的升高，若超过临界值1010（-㎝）后，则粉尘层中的电压△U变得很大，达到一定程度致使粉尘层局部击穿，并产生火花放电，收尘效率下降。
3.1.2 温度影响：电除尘器入口温度降低（低于120℃），粉尘表面吸附水蒸汽和其它化学导电物质，形成一层导电薄膜，比电阻值降低。电除尘器入口温度升高（高于130℃），导电能力增加，比电阻值下降。运行中电除尘器入口烟气温度变化；烧结设计排烟温度153℃，由于生产负荷、配比、燃烧等工况变化使得排烟温度降低；随着环境温度的变化排烟温度也有不同的变化，加上电除尘器入口烟道损坏漏风，特别是冬季排烟温度就更低于设计温度153℃，由于排烟温度的降低使得烟气含尘量水分增加，灰尘容易粘结在阴极线和阳极板上，不容易振打下来。
3.2 气流分布的均匀性；
3.2.1 除尘器效率直接与烟气流速有关，一般设计流速在（1～1.5）m/s范围内，烟气流速过高，烟尘在电场内停留时间缩短，同时还会直接冲刷尘层或恰值振打时将灰尘吹起引起二次飞扬。由于实际运行中电除尘器内部各部位的烟气流速各不相同，通过等速线可以看出，流速增大（接近1.5m/s）除尘效率下降，而且流速偏差越大，除尘效率下降也越大。300平烧结机头电除尘均流板设在前置电场与一电场之间，投产后我厂前置电场的仓泵系统一直运行不稳定，造成前置电场灰斗内满灰堆积，堵塞挤压均流板，很大程度影响了电除尘的效率。
3.2.2 除尘器进口的含尘浓度：电除尘器内的电晕电流是由气体离子和烟尘离子二部分组成。如果烟尘浓度增加，则电场内的烟尘离子就会增加，从而抑制了电晕电流的产生，使某一些烟尘得不到足够的电荷，使除尘效率下降。如果含尘浓度很高，由电晕区产生的离子都沉积到灰尘上，离子的活动达到极小值，这是电流几乎减少到零，也就是通常说的“电晕闭塞”。当煤质变差和气流不均匀时均会对含尘量有所影响，但是除尘器进口的含尘量只要不大于50g/ m3即可，300平烧结机配比不稳定，也是造成除尘效率下降的一个原因。
3.1.4高压短路的影响：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：
1）运行中的电除尘器当二次电流I2上升，二次电压U2下降（有时U2=0）就有高压短路的重大嫌疑；当I2.U2的变化值不大，则是由于烟气条件发生了变化，导致负荷加重，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电场绝缘降低的原因。
2）当U2下降较大，二次电流表、二次电压表反向大幅度摆动时，即二次电压表瞬间下降至零值，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，异极距在烟气流动条件下时大时小，甚至短路（此时I 2至表头，U2=0）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）I2较正常值偏大，U2=0表针无摆动，其原因有：
（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）电场或阴极绝缘瓷瓶严重受潮或进水绝缘降低甚至到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，造成高压短路或高压瓷瓶破裂。
（3）变压器故障。
300平烧结机头电除尘由于部分设备的老化，在运行中经常出现电场绝缘低、甚至为零或高压电缆老化对地击穿的现象，严重影响电除尘运行中的电流电压参数。
4、措施与对策：
4.1 投改善电除尘器的工作环境，应该将绝缘子室内电加热器和灰斗内的加热器恢复正常，提高烟温改善电除尘的工作环境。
4.2 采用阴极振打应采用连续振打。300平烧结机头除尘器阴极振打全部是侧部振打，取代原来的一套振打机构，实现连续振打。
4.3 为了有效抑制电除尘器内的二次飞扬现象，改进灰斗内的阻流板，消除灰斗漏风杜绝向电除尘器入口端排放杂用气体。
4.4？更换腐蚀、变形的极板、极线及不合格的高压电缆、彻底消除漏风。
5. 结束语
电除尘器长期连续运行，各部分应在一个大修周期内运行良好，电除尘器也属于易磨损设备，出现问题属于慢性病。根据我厂电除尘器目前的现状，应该加大对其治理、改造的投资费用，提升设备、技术管理标准，以总结出一套完整的管理标准提高电除尘的效率。
参考文献
[1] 孙一坚. 工业通风[M]，2000，第三版. 中国建筑工业出版社，北京
[2] 苏汝潍. 工厂防尘技术[M]，1986. 劳动人事出版社， 北京
[3] 谭天佑等.工业通风除尘技术[M].1988.中国建筑工业出版杜，北京
[4] 陆耀庆.供暖通风设计手册，1987.中国建筑工业出版社， 北京