火電廠影響電除塵器性能的主要因素

火電廠影響電除塵器性能的主要因素蒙騮福建龍凈環(huán)保股份有限公司2023/2/3 1排煙溫度的影響

2煤粉細(xì)度的影響

3空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的影響

4負(fù)電性氣體的影響

5煤/灰參數(shù)的影響2023/2/3

6V-I特性曲線的運(yùn)用（故障診斷）

7電源選型和電氣參數(shù)的影響

8振打清灰的影響

9堵灰、輸灰的影響2023/2/3一、排煙溫度的影響：1、排煙溫度升高，使煙氣量增大，電場(chǎng)風(fēng)速提高，而除塵效率呈指數(shù)關(guān)系下降。從看，v↑,η呈指數(shù)關(guān)系下降。式中v—電場(chǎng)風(fēng)速，s—異極距，l—電場(chǎng)長(zhǎng)度。2023/2/3例1：內(nèi)蒙某電廠20萬(wàn)kW機(jī)組干法脫硫電除塵器，其部分設(shè)計(jì)參數(shù)為：一級(jí)電除塵器截面積為336m2，排煙溫度T＝132℃，電場(chǎng)風(fēng)速V＝1.07m/s，煙氣量Q＝1252334m3/h，一級(jí)電除塵器效率η＝90%，一級(jí)電除塵器比集塵面積f＝26m2/m3/s。二級(jí)電除塵器截面積為364m2，排煙溫度T＝75℃（不脫硫時(shí)T＝130℃），電場(chǎng)風(fēng)速V＝0.88m/s，煙氣量Q＝1159200m3/h，二級(jí)電除塵器比集塵面積f＝93.89m2/m3/s，2023/2/3

要求在脫硫和不脫硫兩種工況下，排放濃度小于50mg/Nm3。該電除塵器剛投運(yùn)時(shí)排放濃度高達(dá)700～900mg/Nm3，經(jīng)查，其主要原因之一是排煙溫度過(guò)高，T＝170～190℃，煙氣量增大到Q＝1550000～1650000m3/h，由于排煙溫度增加50℃，加上系統(tǒng)漏風(fēng)，煙氣量增加30%多，電場(chǎng)風(fēng)速提高到V1＝1.364m/s、V2＝1.26m/s，使得除塵效率下降，排放濃度大大增加。2023/2/3

※

一般排煙溫度升高10℃，煙氣量增加2.5%。

2、排煙溫度升高，使電場(chǎng)擊穿電壓下降，除塵效率下降。溫度升高10℃，電場(chǎng)擊穿電壓下降3%。經(jīng)驗(yàn)公式：

式中：Tt＝上升溫度＋273oK，T0＝273oK2023/2/3

用上式計(jì)算例1，排煙溫度升高50℃，電場(chǎng)擊穿電壓下降19.6%。由于排煙溫度升高了50℃，所以該電除塵器實(shí)際運(yùn)行的二次電壓只有31～43kV，大大低于一般應(yīng)該達(dá)到的二次電壓55kV以上，因此電除塵器的效率大大下降，排放濃度大大增加。

※

注：當(dāng)該系統(tǒng)的脫硫塔噴水時(shí)，排煙溫度下降到132℃，二次電壓上升到41～53kV。

2023/2/3

例2：廣東某電廠60萬(wàn)kW電除塵器，有一段時(shí)期因鍋爐結(jié)焦，使排煙溫度升高到160℃以上，除塵效率下降，煙囪冒煙。后增加幾臺(tái)吹灰器，又摻燒部分其它煤，使排煙溫度下降到122～135℃，因此電除塵器的效率提高，排放濃度下降到27mg/Nm3。

2023/2/3例3：福建某電廠13.5萬(wàn)kW（循環(huán)硫化床鍋爐）電除塵器，由于煤的揮發(fā)分很低，Vdaf＝3.8%，煤很難燃，排煙溫度經(jīng)常在160～180℃（設(shè)計(jì)排煙溫度139℃），電除塵器實(shí)際運(yùn)行的二次電壓只有40kV左右，除塵效率下降，煙囪冒煙。

※

注：省煤器爆管漏水時(shí)二次電壓上升到60kV。2023/2/33、排煙溫度升高，使粉塵比電阻增大，易形成反電暈，除塵效率下降。以上幾個(gè)例子的電除塵器，當(dāng)排煙溫度在150℃左右時(shí)，粉塵的比電阻最高，電除塵器的后面幾個(gè)電場(chǎng)都出現(xiàn)過(guò)反電暈現(xiàn)象，或者低電壓、大電流，造成除塵效率下降。

2023/2/32023/2/3

從鍋爐系統(tǒng)看，造成排煙溫度升高的因素有：

※

煤粉變粗、煤的揮發(fā)分變低、煤的水分增大、爐結(jié)渣等都會(huì)使排煙溫度升高；

※

一、二次風(fēng)配風(fēng)不當(dāng)，使火焰中心上移，導(dǎo)致排煙溫度升高；

※對(duì)流受熱面堵灰、換熱器減少亦可使排煙溫度升高。

2023/2/3

磨煤細(xì)度一般用R90（煙煤、無(wú)煙煤）和R200（褐煤）表示，褐煤的可燃性好，一般磨煤細(xì)度的設(shè)計(jì)值為R200＝20%。煙煤、無(wú)煙煤R90越小，則煤粉越細(xì)，煤燃燒越完全，Cfh越少，反之。Cfh能降低粉塵比電阻，但Cfh超過(guò)10%后，會(huì)造成碳粉的反彈和二次揚(yáng)塵，除塵效率下降。經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)濟(jì)的磨煤細(xì)度R90＝6＋0.7Vdaf%二、煤粉爐磨煤細(xì)度的影響：2023/2/3例1：湖北某電廠30萬(wàn)kW機(jī)組電除塵器，燒無(wú)煙煤，R90＝12%（設(shè)計(jì)值），而實(shí)際運(yùn)行值為32%，使三次風(fēng)帶入的煤粉不能完全燃燒，大量的碳粉進(jìn)入電除塵器，而常規(guī)電除塵器對(duì)低比電阻的碳粉是很難收集的，因此大量的碳粉進(jìn)入引風(fēng)機(jī)，造成風(fēng)機(jī)嚴(yán)重磨損、動(dòng)平衡失調(diào)，以致于投運(yùn)286小時(shí)，引風(fēng)機(jī)飛車。2023/2/3例2：目前部分13.5萬(wàn)kW以下（循環(huán)流化床鍋爐）電除塵器，由于循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)的循環(huán)倍率較低，Cfh達(dá)20%左右，造成碳粉的反彈和二次揚(yáng)塵，除塵效率下降。2023/2/3200MW以上的大機(jī)組一般用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，漏風(fēng)率一般設(shè)計(jì)值為8～12%，但運(yùn)行后容易增大，其結(jié)果使煙量增大，除塵效率下降。當(dāng)空預(yù)器漏風(fēng)率為8%時(shí)，空氣預(yù)熱器前的氧量一般為3.5～4.5%，大于此值則為系統(tǒng)的漏風(fēng)率加大。三、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)的

影響：2023/2/3例1：河南某電廠30萬(wàn)kW機(jī)組電除塵器（進(jìn)口機(jī)組），由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率達(dá)40%，而且很難調(diào)小，除塵器電場(chǎng)風(fēng)速達(dá)1.7m/s，因此除塵效率大大下降。例2：陜西某電廠30萬(wàn)kW機(jī)組電除塵器（進(jìn)口機(jī)組），由于回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)和鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)使除塵器電場(chǎng)風(fēng)速達(dá)1.9m/s，因此除塵效率很低。2023/2/3※

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中要求，對(duì)電除塵器考核試驗(yàn)時(shí)，電除塵器的排放濃度應(yīng)折算為電除塵器出口氧量為6%的值，過(guò)?？諝庀禂?shù)。

計(jì)算公式：而回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率2023/2/3

火電廠煙氣中的負(fù)電性氣體主要是SO2和H2O（水蒸汽），它們是形成穩(wěn)定負(fù)電暈的必要條件。這是因?yàn)樨?fù)電性氣體形成的負(fù)空間電荷起著限制放電發(fā)展，使火花推遲發(fā)生，擊穿電壓高，電暈才穩(wěn)定，才有高的除塵效率。四、煙氣中負(fù)電性氣體的影響：2023/2/3※幾種氣體擊穿電壓的對(duì)比 空氣 SO2

H2O（水蒸氣）

1 1.8 2.8

※

SO3的影響：一般煙氣中的SO2約有1%會(huì)轉(zhuǎn)換為SO3，而煙氣中只要有8～10ppm的SO3，SO3＋H2O→H2SO4，在粉塵的表面形成酸膜，增加粉塵的表面電導(dǎo)，使粉塵的比電阻降到109～1010Ω·cm，電除塵器性能就會(huì)好。 2023/2/3經(jīng)驗(yàn)公式： mg/Nm3式中——煙氣中SO2的濃度；Sar——煤的硫收到基成分；Qnet.ar——煤的低位發(fā)熱值。

SO2、SO3濃度的換算：

ppm

mg/Nm3SO2 12.857SO3 1 3.572023/2/3※

煙氣中H2O（水蒸汽，用表示）的影響：煙氣中由三部分組成：煤中的水分；過(guò)?？諝鈳氲乃?；氫燃燒生成的水分。除褐煤外，氫燃燒生成的水分要占煙煤、無(wú)煙煤燃燒后總水分的60～70%。因此要特別關(guān)注Har的多少。一般在9%以上時(shí)，粉塵的比電阻一般在109～1010Ω·cm，除塵性能好。計(jì)算公式：

V0＝0.0888(Car＋0.375Sar)＋0.265Har－0.0333Oar

Nm3/kg2023/2/3V0——理論空氣量（每公斤煤燃燒生成的煙氣容積）

——（每公斤煤燃燒生成的水蒸氣體積）

——爐膛出口過(guò)剩空氣系數(shù)，一般取1.2。

2023/2/3Vgy——干煙氣容積（每公斤煤燃燒生成）因?yàn)槊抗锩喝紵傻臒煔饬繛椋?/p>

，所以水蒸氣占煙氣的百分比為：

2023/2/3例1：河南某電廠30萬(wàn)kW機(jī)組電除塵器投產(chǎn)后煙囪冒煙。經(jīng)查，煤的Sar%變化很大是主要原因之一。設(shè)計(jì)煤種的Sar%＝1.88%，設(shè)計(jì)除塵效率為99.6%，而實(shí)際運(yùn)行燃燒煤的Sar%＝0.6%以下，實(shí)測(cè)除塵效率為99.15%，未達(dá)標(biāo)。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)煤種的Sar%＝1.88%，煙氣中的SO3有11.89ppm，比集塵面積f＝75m2/m3/s。而實(shí)際運(yùn)行燃燒煤的Sar%＝0.6%，煙氣中的SO3只有5.27ppm，因此，所需比集塵面積應(yīng)達(dá)到f＝2023/2/3100m2/m3/s以上時(shí)，才能滿足設(shè)計(jì)除塵效率為99.6%的要求?！ⅲ涸摍C(jī)組電除塵器實(shí)際運(yùn)行，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在24萬(wàn)kW以下時(shí)，煙囪基本看不到煙，但隨著機(jī)組負(fù)荷的再增大，煙囪就能看到冒煙，這說(shuō)明，實(shí)際運(yùn)行燃燒煤的Sar%變低，原設(shè)計(jì)電除塵器的比集塵面積小了，不能滿足實(shí)際運(yùn)行燃燒煤的Sar%變低對(duì)電除塵器比集塵面積的要求。2023/2/3例2：對(duì)電除塵器性能影響很大，尤其當(dāng)Sar%小于0.5%以下時(shí)，對(duì)電除塵器性能影響是第一位的。如：淮北煤、淮南煤的Sar%都在0.5%左右，其它化學(xué)成分也相近，但淮北煤的＝7.5%，而淮南煤的

＝9.5%，因此淮南煤比淮北煤好除塵得多。若兩種煤都要求除塵效率為99.8%，對(duì)淮北煤，所需比集塵面積應(yīng)為f＝135m2/m3/s，而對(duì)淮南煤只需f＝98m2/m3/s就行。2023/2/3

電除塵器對(duì)不同的煤、灰性質(zhì)和煙氣特性表現(xiàn)得很敏感，同一容量機(jī)組的電除塵器，由于煤種不同、工況不同，除塵的難易程度差別很大。

1、煤技術(shù)參數(shù)的影響對(duì)電除塵器影響較大的有Car、Sar、Mt、Har、Aar以及煤工業(yè)分析中的揮發(fā)份Vdaf和低位發(fā)熱值Qnet.ar等。五、煤、灰參數(shù)的影響：

2023/2/3Car：煤含碳量越高，發(fā)熱量就越高，燃盡也較困難，飛灰中含碳量也較高。應(yīng)注意無(wú)煙煤的飛灰可燃物導(dǎo)致粉塵低比電阻而造成除塵效率的下降。另外，從的計(jì)算公式可知，煤含碳量越高，煙氣中就越低。Sar：Sar＞3%為高硫煤，Sar＝1～2%為中硫煤，Sar＜1%為低硫煤。煤的含硫量對(duì)飛灰比電阻有較大的影響。煤中硫在燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2，一般情況下，大約SO2有0.5～1%氧化成SO3，它增強(qiáng)飛灰的表面電導(dǎo)，使飛灰比電阻 2023/2/3

下降。Sar＜1%的低硫煤，因SO3少，所以飛灰比電阻高，易發(fā)生反電暈。

Mt：水份有利于飛灰吸附而降低粉塵表面電阻（SO3＋H2O＝H2SO4）。另外，水分可以抓住電子形成重離子，使電子的遷移速度迅速下降，從而提高間隙的擊穿電壓。還有，水份高使荷電容易，使空間電荷的作用加大。總之，水份高，則擊穿電壓高，粉塵比電阻下降，除塵效率提高。

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Har：Har高，則H2O高（2H2＋O2＝2H2O），H2和H2O是1比9的關(guān)系。

Aar：粉塵荷電后，使電場(chǎng)中的空間電荷增多，電暈電流受自身空間電荷的影響因此而加劇。當(dāng)電除塵器處理粉塵濃度高，或粉塵粒度細(xì)（比表面積大，，

d越小，則s越大），空間電荷影響越大。電場(chǎng)電暈外區(qū)2023/2/3

的空間電荷由氣體的負(fù)離子和粉塵的負(fù)粒子組成，由于負(fù)粒子的遷移速度比負(fù)離子小的多（近千倍），對(duì)其電場(chǎng)的影響比負(fù)離子就大的多，它使電暈極附近的場(chǎng)強(qiáng)削弱的更厲害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電暈封閉。對(duì)火電廠而言，一般含塵濃度＞30g/m3，或者粉塵比較細(xì)時(shí)（如液態(tài)排渣爐粉塵、循環(huán)流化床鍋爐在高倍循環(huán)倍率運(yùn)行的粉塵），要考慮防止電暈封閉的發(fā)生。含塵濃度的經(jīng)驗(yàn)公式：g/Nm3

2023/2/3Vdaf：揮發(fā)分高的煤易燃燒，反之，揮發(fā)分少的著火難，也不容易完全燃燒。揮發(fā)分含量是對(duì)煤進(jìn)行分類的重要依據(jù)。一般，Vdaf＜8%的為無(wú)煙煤，Vdaf＝8～15%為貧煤，Vdaf＝15～40%為煙煤，Vdaf＞40%為褐煤。

Qnet.ar：由于各種煤的發(fā)熱量差別很大，對(duì)于一定額定出力的鍋爐而言，燒較低發(fā)熱量的煤，就意味著要多燒煤。這樣，在額定出力情況下，煤中各化學(xué)成分的實(shí)燒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)和煤元素分析中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)會(huì)不同。因此2023/2/3

常把其含量與發(fā)熱量聯(lián)系起來(lái)，引出折算成分，以折算成分來(lái)判斷對(duì)電除塵器的影響更為實(shí)際。

2023/2/32、灰技術(shù)參數(shù)的影響 灰熔點(diǎn)：灰中SiO2、Al2O3含量越高，灰的熔點(diǎn)就越高。相反，有熔點(diǎn)低的CaO、MgO

、Fe2O3

、Na2O

、K2O等氧化物存在時(shí)，灰的熔點(diǎn)就比較低。一般情況下，灰的熔點(diǎn)高，粉塵的比電阻高。鍋爐運(yùn)行中常把＝0.8

～4作為灰熔點(diǎn)和結(jié)焦的判斷參數(shù)，比值越大，灰熔點(diǎn)就越低，易結(jié)焦。為防止結(jié)焦，有時(shí)會(huì)采用大風(fēng)量運(yùn)行， 2023/2/3

這種運(yùn)行方式雖可緩解爐子結(jié)焦，但卻會(huì)加大電除塵器的煙氣量，造成除塵效率下降。

※

灰粒徑：電除塵器的驅(qū)進(jìn)速度與粉塵粒徑成正比。固態(tài)排渣鍋爐飛灰的中位徑在20μm左右。除循環(huán)硫化床鍋爐在高倍循環(huán)倍率運(yùn)行時(shí)飛灰較細(xì)外（中位徑約10μm），一般電廠飛灰的粒度不會(huì)給電除塵器造成困難。但應(yīng)注意，若電除塵器前有多管除塵器時(shí)，飛灰的中位徑則小到5μm左右，會(huì)發(fā)生電暈封閉，造成除塵效 2023/2/3

率下降。灰的真密度與堆積密度：煤粉鍋爐飛灰的真密度γ＝2.1g/cm3，堆積密度γ0

＝0.7g/cm3

，。一般粒度小，堆積密度也小。當(dāng)＞10時(shí)，電除塵器二次飛揚(yáng)會(huì)增大，應(yīng)給予注意。

※灰的粘附性：由于飛灰有粘附性，可使細(xì)微粉塵凝聚成較大的粒子，這有利于除塵。但粘附力強(qiáng)的飛

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灰，會(huì)造成振打清灰困難、電暈極肥大、電暈電流減小，對(duì)除塵不利。一般，飛灰的粒徑小，比表面積大，飛灰粘附性強(qiáng)。

※灰的化學(xué)成分：

※Na2O：Na2O為1.5～2%時(shí)，飛灰的體積電導(dǎo)增加，使比電阻下降，有利于除塵。有的低硫煤，若Na2O在2%以上時(shí)，不但不發(fā)生反電暈，除塵效率仍很高。美國(guó)南方研究所實(shí)測(cè)結(jié)果：當(dāng)Na2O＝1.1%時(shí)，ρ＝9.34×1010

2023/2/3Ω·cm，當(dāng)Na2O＝2%時(shí)，ρ＝2.46×1010Ω·cm，當(dāng)Na2O＝3%時(shí)，ρ＝9.94×109Ω·cm。

※

K2O：它和Na2O作用一樣，但要通過(guò)Fe2O3起作用，所以它比Na2O的作用小。注意：Na2O、K2O含量高，將增加灰的粘性，不利于振打清灰。灰的拈污性的經(jīng)驗(yàn)公式：

R＝(Na2O＋0.6589K2O)×Aar/100 2023/2/3

R

拈污類型 ≤0.3 弱拈污0.3～0.5中等拈污0.5～0.6強(qiáng)拈污≥0.6 嚴(yán)重

SiO2：高熔點(diǎn)、導(dǎo)電性差，是飛灰高比電阻的主要因素。電廠鍋爐飛灰中的SiO2含量占40～60%以上，它的含量越高，飛灰比電阻越高，不利于除塵。 2023/2/3

Al2O3：同SiO2一樣，它熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性差，電廠鍋爐飛灰中Al2O3含量在20～50%以上，其含量越高，飛灰比電阻越高。

Fe2O3：它本身比電阻在1010Ω·cm左右，不是太高，而且它可使灰熔點(diǎn)降低，K2O通過(guò)它使飛灰體積電導(dǎo)增加，這是有利的一面，所以當(dāng)除塵效率為98～99%時(shí)，可視為有利因素。但它本身粒徑很細(xì)，大都在5μ以下，所以當(dāng)除塵效率要求為99.5%以上，或排放濃度小 2023/2/3

于100mg/Nm3時(shí)，應(yīng)視為不利因素（Potter公式中就視為不利因素）。

※可利用一些經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)定性判斷粉塵比電阻的高低。澳大利亞Potter公式：

Al＋Si＋Fe＜82%，比電阻適中，除塵器工作好；

Al＋Si＋Fe＞82～93%，比電阻隨該值增大而增大，除塵器工作隨該值增大而越來(lái)越差；

Al＋Si＋Fe＞93%，是發(fā)生反電暈的高比電阻，除塵器2023/2/3

工作很困難。丹麥：SiO2＋Al2O3≥85%時(shí)屬高比電阻，難除塵。前蘇聯(lián)：≥50%時(shí)屬高比電阻，難除塵。

CaO和MgO：它們易和SO3反應(yīng)生成CaSO4、MgSO4，從而削弱SO3的作用，并導(dǎo)致飛灰變細(xì)，所以是不利因素。2023/2/3

Cfh：飛灰可燃物Cfh＝1～10%時(shí)，可使飛灰比電阻下降，可視為有利因素。當(dāng)Cfh＞10%后易造成飛灰的二次飛揚(yáng)，為不利因素。一般電廠都盡量將Cfh控制在5%以下。但對(duì)無(wú)煙煤，Cfh常會(huì)大于10%，對(duì)此要注意防止低比電阻引起的反彈和二次飛揚(yáng)。影響電除塵器性能的因素一覽表： 2023/2/3

煤的成分Sar↑＋，Vdaf↑＋，Mt↑＋，Har↑＋，Aar↑－灰的成分Na2O↑＋，K2O↑＋，F(xiàn)e2O3↑＋，SiO2↑－，Al2O3↑－，CaO↑－，MgO↑－，Cfh＜10＋，Cfh＞10－煙氣分析H2O↑＋，SO3↑＋，CO2↑＋，O2↑－，煙氣溫度↓＋，↑－煙氣量↓＋，↑－灰的現(xiàn)場(chǎng)比電阻≈108～10Ω·cm＋，＜105Ω·cm－，＞1011Ω·cm－灰的粒度＜＜－2023/2/31、冷態(tài)空載V-I特性曲線是衡量電除塵器制造、安裝質(zhì)量的依據(jù)，應(yīng)在除塵器投運(yùn)前作，首次試驗(yàn)的曲線要保存，以便和以后運(yùn)行中停爐時(shí)再做的V-I曲線進(jìn)行比較，判斷除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否變形，出現(xiàn)異常，使運(yùn)行、檢修人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并予以排除。六、V-I特性曲線的運(yùn)用

（故障診斷）2023/2/32、熱態(tài)V-I特性曲線是反映除塵器運(yùn)行后特征的依據(jù)。第一次投運(yùn)后的V-I曲線應(yīng)保存，以便和運(yùn)行中因工況變化，或除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的V-I曲線進(jìn)行比較，并據(jù)此分析診斷故障，指導(dǎo)運(yùn)行、檢修人員排除故障。電除塵器各電場(chǎng)第一次熱態(tài)V-I特性曲線如圖（各電場(chǎng)極配形式、極距一樣）。其原因是前級(jí)電場(chǎng)粉塵量大，電場(chǎng)粉塵粒子空間電荷多，對(duì)電暈電流的抑制作用 2023/2/3

大，而隨著粉塵粒子被除去，后級(jí)電場(chǎng)中粉塵粒子空間電荷少，對(duì)電暈電流的抑制也小的緣故。

I0U0U三電場(chǎng)二電場(chǎng)一電場(chǎng)2023/2/33、用V-I特性曲線診斷故障

※

曲線平移：熱態(tài)運(yùn)行V-I特性曲線向右平移。即起暈電壓升高。這是陰極線粘灰肥大所致。應(yīng)檢查陰極振打系統(tǒng)是否故障，鍋爐投油是否燃不盡，粘灰在極線上。

I0U0

U原V-I曲線2023/2/3※

曲線旋轉(zhuǎn)：V-I特性曲線的起暈電壓不變，而曲線向右旋轉(zhuǎn)。這是粉塵濃度增加（或粉塵變細(xì)），使得電暈電流減小，若電暈電流降到不足于粉塵荷電，因此而影響除塵效率，可采用窄極距、放電特性好的電暈線。I0U0

U2023/2/3※曲線過(guò)原點(diǎn)：V-I特性曲線一開(kāi)始升壓就有電流（低于起暈電壓就有電流），并有一直線段。這是電場(chǎng)內(nèi)灰短路（灰斗中的灰已將陰、陽(yáng)極短路），或是陰極絕緣子上粘灰、吸潮，有泄漏電流所致。應(yīng)設(shè)法排空灰斗中的灰，檢查灰斗保溫、漏風(fēng)、料位、卸灰裝置等處的故障點(diǎn)，予以排除，另外，停電，擦拭絕緣子上的粘灰和水分。2023/2/3

※灰短路的V-I曲線比絕緣子泄漏的V-I曲線陡得多。

※灰短路時(shí)二次電壓還會(huì)有2～6kV。而金屬短路時(shí)，二次電壓為零，一次電流和二次電流都達(dá)到額定值，一次I0U絕緣子泄漏I0U灰短路2023/2/3

電壓為阻抗電壓。

※

曲線變短：V-I特性曲線和正常曲線走向一致，但擊穿電壓比正常曲線低許多。這是極距變小所致，應(yīng)停爐時(shí)恢復(fù)正常極距。0U0

UI2023/2/3※曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)：V-I特性曲線在拐點(diǎn)前由于粉塵比電阻增大，使粉塵層壓降增大，同時(shí)，空間電荷對(duì)電力線的屏蔽作用也增大，V-I特性曲線和原V-I特性曲線比，向右旋轉(zhuǎn)，沿拐點(diǎn)下的曲線運(yùn)行。當(dāng)電壓升至拐點(diǎn)處時(shí)粉塵層的壓降達(dá)到粉塵層內(nèi)氣隙的擊穿電壓（一般10~20kV/cm），發(fā)生反電暈。反電暈發(fā)生后，電場(chǎng)內(nèi)既有負(fù)離子流，又有反電暈0U0

UI拐點(diǎn)2023/2/3

的正離子流，正離子使原電場(chǎng)負(fù)空間電荷的影響大大降低，使電暈區(qū)的游離又加強(qiáng)，因此電暈電流增大。更嚴(yán)重的是，由于電暈外區(qū)是低場(chǎng)強(qiáng)區(qū)，又是大批正、負(fù)離子混合的地區(qū)，由于該區(qū)場(chǎng)強(qiáng)小，因此正、負(fù)離子相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度也小，而該區(qū)的正、負(fù)離子濃度卻高，這些恰巧是正、負(fù)離子復(fù)合的條件，正、負(fù)離子復(fù)合會(huì)放出光子，從而導(dǎo)致放電過(guò)程由電子崩變?yōu)榱髯?，流注形成后，電暈電流則是正、負(fù)離子的等離子流動(dòng)，故電流大2023/2/3

大增加，而流注的形成將造成放電更快的發(fā)展，使電場(chǎng)擊穿電壓大大降低。因此，出現(xiàn)拐點(diǎn)以上的V-I特性曲線。電場(chǎng)中的電荷由兩部分組成，即氣體離子和粉塵離子，由于粉塵離子的大小和質(zhì)量都比氣體離子大的多，所以氣體離子的運(yùn)動(dòng)速度為粉塵離子的數(shù)百倍（氣體離子的運(yùn)動(dòng)速度為60~100m/s，而粉塵離子的運(yùn)動(dòng)速度小于60cm/s），這樣，電暈電流主要由氣體離子形成。注意2023/2/3

雖然粉塵離子形成的電暈電流可以忽略，但是由于粉塵離子的空間電荷影響要比氣體離子空間電荷大，它對(duì)電暈區(qū)場(chǎng)強(qiáng)、游離、電暈電流的削弱比氣體離子的影響大，因此，在考慮空間電荷對(duì)電場(chǎng)的影響時(shí)，不能不考慮粉塵離子的影響。由于電廠飛灰現(xiàn)場(chǎng)工況比電阻一般在1011Ω·cm以下，因此，用二次平均電壓、平均電流值作的V-I特性曲線有時(shí)反映不出反電暈的發(fā)生。近年來(lái)，用峰值二次電2023/2/3

壓、平均二次電壓、谷值二次電壓值共同來(lái)測(cè)量。由于谷值電壓更能靈敏反映反電暈的發(fā)生（從電壓波形看，反電暈發(fā)生后，谷值電壓已降低到起暈電壓以下，谷值V-I特性首先出現(xiàn)拐點(diǎn)），所以應(yīng)該用此法來(lái)判斷是否有反電暈發(fā)生。當(dāng)V-I特性曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)，應(yīng)降低電壓，使電除塵器的運(yùn)行電壓在拐點(diǎn)以下。2023/2/3

電除塵器投運(yùn)后，要想高效運(yùn)行，必須靠調(diào)整電氣參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此電源的選型和調(diào)整電氣參數(shù)就顯得十分重要。

1、電場(chǎng)大小的影響： 電除塵器電場(chǎng)的電容，一般在20～40pf/m2（極距大的電容?。?。單電場(chǎng)越大（單供電區(qū)的面積大），則電七、電源選型和電氣參數(shù)的影響：

2023/2/3

容越大，而電場(chǎng)的阻抗就越小，它的V-I曲線就越陡。這是由于容性電流超前于電壓，電流達(dá)到最大值時(shí)，電壓卻達(dá)不到最大值，形成低電壓、大電流的V-I曲線，這對(duì)電除塵器的效率不利。因此，單電場(chǎng)不應(yīng)設(shè)計(jì)得很大。美國(guó)依巴司科設(shè)計(jì)規(guī)范評(píng)標(biāo)部分有一項(xiàng)是單供電區(qū)面積的大小，它要求，單供電區(qū)面積不大于2萬(wàn)平方英尺（1858m2）。

2023/2/32、T/R（整流變）和電場(chǎng)工況的匹配：

※電壓匹配：經(jīng)可控硅移項(xiàng)調(diào)壓、升壓、整流后的二次電壓波形已不是正常的正弦波（電場(chǎng)負(fù)載是容性阻抗），它的峰值電壓和電場(chǎng)的擊穿相關(guān)，而電除塵器的效率卻主要決定于二次電壓的平均值（它是二次電壓波形面積的積分，即二次表表壓）。當(dāng)T/R的二次電壓選得高，而實(shí)際工況擊穿電壓低時(shí)，則可控硅的導(dǎo)通角小，一次電壓2023/2/3

低，二次電壓也低。由于η∝E2，所以除塵效率也低。應(yīng)首選調(diào)幅的辦法，調(diào)T/R初級(jí)繞組的抽頭，降低二次輸出電壓，使其增大一次電壓的導(dǎo)通角來(lái)提高二次電壓。因此，在選型時(shí)，就應(yīng)根據(jù)煤、灰參數(shù)，煙氣的負(fù)電性氣體大小來(lái)選T/R的二次輸出電壓和合適的極距。采用寬極距，若二次電壓達(dá)不到常規(guī)極距的倍數(shù)，就相當(dāng)于比集塵面積的減少，除塵效率肯定低。2023/2/3

※當(dāng)T/R的輸出電壓選得高，而電場(chǎng)擊穿電壓又較低時(shí)，則當(dāng)可控硅的導(dǎo)通角很小時(shí)，輸出電壓就達(dá)到電場(chǎng)擊穿電壓值，二次電壓U平均也小，如下頁(yè)所示左圖。此時(shí)要想提高二次電壓，應(yīng)當(dāng)用調(diào)幅的辦法，降低變壓器抽頭，調(diào)整可控硅輸出電壓，使輸出電壓和電場(chǎng)擊穿電壓匹配，盡量使二次電壓的峰值接近電場(chǎng)擊穿電壓，使導(dǎo)通角盡量加大，這樣二次電壓才能提高，如下頁(yè)所示右圖。

2023/2/3U擊穿U擊穿導(dǎo)通角導(dǎo)通角U平均U平均Ut0Ut0可控硅輸入電壓幅度與輸出電壓峰值、平均值、導(dǎo)通角及電場(chǎng)擊穿電壓關(guān)系示意圖2023/2/3

※電除塵器的二次電壓因受電場(chǎng)負(fù)載變化而引起電壓波形變化是不準(zhǔn)的（二次電壓表記錄的是平均值），而一次電壓是比較準(zhǔn)的。因此用一次電壓來(lái)反映可控硅導(dǎo)通角的大小比較合適。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)一次電壓小于260V時(shí)，導(dǎo)通角小，電除塵器運(yùn)行差。當(dāng)一次電壓在260～300V時(shí)，電除塵器運(yùn)行比較好。當(dāng)一次電壓大于300V時(shí)，電除塵器運(yùn)行得很好。2023/2/3※電流匹配：

T/R選型時(shí)容量選得大（電流選得大），而運(yùn)行工況時(shí)若電流比額定電流小得多，就會(huì)造成T/R阻抗電壓的降低，使輸出電壓波形變尖、變瘦（峰值電壓高，而平均電壓低的波形），電場(chǎng)頻繁閃絡(luò)，同樣會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)通角小，二次電壓降低，除塵效率下降。如圖：T/R的一次電流和短路壓降（T/R的阻抗）近似成線性關(guān)系。2023/2/3

67.75135.5271I（A）UK（V）

171（45%）

85.5（22.5%）

42.75（11.25%）2023/2/3

對(duì)于高阻抗變壓器（例：1.0A/72kV），I1為額定值271A時(shí)，短路阻抗達(dá)45%。Uk＝380×45%＝171（V）。此時(shí)T/R阻抗高，能起到限制短路電流及電流的上升率和平滑波形的作用。但當(dāng)工況電流只有135.5A時(shí)，其阻抗值下降到22.5%，當(dāng)電流只有67.75A時(shí)，其阻抗值下降到11.25%。阻抗電壓的下降使輸出電壓波形變得尖、瘦，（峰值電壓高，而平均電壓低的波形），電場(chǎng)閃絡(luò)頻繁，同樣會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)通角小，二次電壓降低，2023/2/3

除塵效率下降。因此，在一般常規(guī)供電方式情況下，T/R的一次電流的運(yùn)行值應(yīng)接近其額定值（這時(shí)的阻抗電壓高，二次電壓也高），而不應(yīng)隨意地將電流極限調(diào)小。

3、高頻電源的選用：

※高頻電源的特點(diǎn)：頻率為25～50KHz、輸出為純直流。因此，輸出電壓高（相當(dāng)于常規(guī)的峰值），輸出電流大（相當(dāng)于常規(guī)二2023/2/3

次電流實(shí)際運(yùn)行值的2倍）。原理：頻率高，則大，，所以電流大（為電壓的變化率，此時(shí)，電流的大小不服從歐姆定律）；占空比調(diào)整容易（類似間隙供電），對(duì)末電場(chǎng)反電暈易控制；三相，對(duì)電網(wǎng)三相平衡有利，變壓器效率＞92%； 2023/2/3

體積小、重量輕，和控制柜一體，可布置在電除塵器頂部；※

高頻電源的選用：一般用在一電場(chǎng)，增大荷電強(qiáng)度，減輕后電場(chǎng)的負(fù)荷，能提高電除塵器的效率；適用于高濃度，可防止電暈封閉； 適用于1.3m/s左右高風(fēng)速；2023/2/3

用于后級(jí)電場(chǎng)，調(diào)整占空比來(lái)控制反電暈的發(fā)生；高頻電源的電壓選擇可和常規(guī)一樣，也可梢高于常規(guī)。而電流要按該實(shí)際工況二次電流值的2倍來(lái)選?！⒁猓哼x用高頻電源，一定要和斷電振打控制配套使用，否則，提效的效果會(huì)隨著振打清灰差而失效。2023/2/3高頻電源能提供更大的輸出電流，是工頻電源的2倍；高頻電源能提供更高的輸出電壓，是工頻電源的1.3倍；高頻電源比工頻電源節(jié)能20%以上。2023/2/3八、振打清灰的影響：

※

按不同煤種飛灰的粘結(jié)性分，煙煤——微粘結(jié)性，褐煤——由于水分高，屬中等粘結(jié)性，無(wú)煙煤——由于灰很細(xì)，屬?gòu)?qiáng)粘結(jié)性。所以應(yīng)視不同飛灰的粘結(jié)性來(lái)選振打機(jī)構(gòu)，以保證有足夠的振打加速度值來(lái)保證清灰。

2023/2/3※要有合理的振打制度、振打周期來(lái)保證電除塵器的高效運(yùn)行。合理的振打制度、振打周期一般在現(xiàn)場(chǎng)用正交試驗(yàn)的方法獲得，并以此來(lái)指導(dǎo)電除塵器的振打運(yùn)行。

※對(duì)難以清灰的高比電阻粉塵要實(shí)施斷電振打，來(lái)防止反電暈的發(fā)生，保證電除塵器的正常運(yùn)行。有好多電廠的電除塵器的后級(jí)電場(chǎng)運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)低電壓、大電流陡直的V-I曲線，其特點(diǎn)是：起暈電壓高，一般U0＝30～40kV，當(dāng)I2升至30～50%額定值時(shí)，U2出現(xiàn)最大2023/2/3

值，此后，電壓不再上升，而電流I2卻自動(dòng)上升到最大值。V-I曲線未出現(xiàn)反電暈的拐點(diǎn)，波谷曲線也未低于起暈電壓U0。對(duì)此現(xiàn)象的解釋是：經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，由于陰極振打清灰不力，使陰極線肥大，起暈電壓高，電暈電流小，而且電流上升得很緩慢，電暈電流上升到30～50%額定值時(shí)，陽(yáng)極也因振打清灰不力，使陽(yáng)極上的灰層不斷增厚，灰層上的壓降ΔU增高，當(dāng)灰層上的壓降ΔU在局部的灰層上超過(guò)灰層中氣隙的絕緣強(qiáng)度時(shí)，2023/2/3

局部的反電暈就發(fā)生了，由于反電暈點(diǎn)是逐漸增多的，因此電流隨著反電暈點(diǎn)的增多而自動(dòng)上升。此時(shí)雖有局部的反電暈的發(fā)生，但由于電場(chǎng)還不具備正、負(fù)離子復(fù)合的，形成流注的條件（流注是擊穿的前兆），所以也不一定出現(xiàn)閃絡(luò)，也不出現(xiàn)有拐點(diǎn)的V-I曲線，它是弱的反電暈的現(xiàn)象。發(fā)生這種現(xiàn)象后，應(yīng)采用斷電振打，而且時(shí)間要長(zhǎng)（數(shù)天以上），當(dāng)陽(yáng)極的灰被清下后，V-I曲線變軟，U2也會(huì)有一定的升高。下圖是斷電振打前、后2023/2/3V-I曲線的對(duì)比（示意圖）。I2U2I2U22023/2/3

近年來(lái)電除塵器多次發(fā)生掉灰斗和電除塵器倒塌事故，其主要原因都是灰斗堵灰，灰載大大超過(guò)設(shè)計(jì)灰載而致。但出現(xiàn)灰斗堵灰，灰大大超載的原因又是什么呢？是由于輸灰不暢所致。而輸灰不暢的原因則是多方面的，是綜合因素導(dǎo)致灰斗和輸灰系統(tǒng)處于惡性循環(huán)狀態(tài)，不能正常工作而形成的。下面就綜合因素造成輸灰不暢作一簡(jiǎn)要分析：

九、堵灰、輸灰的影響：2023/2/31、煤種變化大，灰分大大增加，Aar達(dá)50%左右，使輸灰灰量增大，超過(guò)輸灰系統(tǒng)原設(shè)計(jì)能力，使輸灰不暢。

2、電除塵器的前置煙道在回轉(zhuǎn)式空預(yù)器出口的水平管段較短，各煙道之間又無(wú)聯(lián)通煙箱時(shí)，空預(yù)器出口的冷、熱風(fēng)不能很好混合，造成電除塵器的前置內(nèi)、外煙道濃度場(chǎng)很不均勻，使得各對(duì)應(yīng)的倉(cāng)泵所接受的灰量相差很大，有的達(dá)一倍之多，灰少的倉(cāng)泵經(jīng)常排空，而灰多的則因來(lái)不及排灰，形成使輸灰不暢。2023/2/33、干輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)直接造成輸灰不暢。

※干輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)出力裕度不夠，當(dāng)煤種變化大，灰分大大增加，以及濃度場(chǎng)又不均勻時(shí)，部分倉(cāng)泵不能滿足輸灰要求，造成輸灰不暢。

※倉(cāng)泵的透氣平衡管位置不當(dāng)，例如，插入灰斗位置較低時(shí)，很容易讓灰斗中上漲的灰堵死，使倉(cāng)泵出力大大下降直接造成輸灰不暢。其后果是灰斗中的灰很快上漲至電場(chǎng)，使陰、陽(yáng)極之間形成灰短路，而灰短路又會(huì)2023/2/3

造成兩個(gè)使干輸灰系統(tǒng)進(jìn)入惡性循環(huán)狀態(tài)。一是灰短路會(huì)使灰融成焦塊（小的焦塊有拳頭大，大的焦塊有1m3以上），這些焦塊落到灰斗中，堵塞下灰口，使灰斗不下灰；二是灰短路后，隨之而來(lái)的是電場(chǎng)