摘要：静电除尘器在运行过程中，电场处于高电压受电状态，对人身有一定的危险性。巡检时发现故障问题，一般情况下暂不作处理，但应做好巡检记录，作为以后停机检修的依据；若在巡检中发现将会导致设备损坏的故障，则需酌情处理。Bwjiu静电除尘器在生物质燃料锅炉系统中的应用及技术优化展开探讨。
关键词：生物质燃料；电除尘器；爆炸；技术措施
引言
1蔗渣除尘器爆炸事故案例：
案例一：2006年，广东省某糖厂1×75t/h锅炉，采用蔗渣为燃料，配套文丘里麻石水膜除尘器。锅炉试运行时，出现燃料堆积现象。锅炉空气预热器出口到引风机入口的负压达到3500Pa，也就是说在预热器和引风机中间的除尘器负压达到了3500Pa，远高于设计值（一般除尘器的负压为2500Pa）。在试运行8h后，该除尘器发生爆炸。案例二：2013年3月份，国内某知名电除尘器厂家配套的泰国某糖厂1×120t/h锅炉配套静电除尘器（单列双室三电场除尘器，入口浓度8g/Nm3，除尘效率99.375%），采用蔗渣燃料，设备投运3个月后除尘器发生爆炸。从现场情况来看，电除尘壳体两侧墙板严重弯曲变形，多处加强槽钢变形、断裂，特别是进出口喇叭部位。出口烟道上（离ESP出口约2m转弯处）有一个较大的爆炸破口。除尘器下部有一个灰斗有小破口，灰斗内大部分灰分都已结焦，从灰斗内掏出来的灰块都比较大，落灰困难，很多时候需要工人从掏灰孔内部破碎下灰。
2布袋除尘器烟气流场的选择
除尘器各滤室内烟气流场分布的均匀性，对除尘器的运行十分重要，一般采用均流装置，以保证进入各滤袋表面烟气的均匀性。利用数值模拟技术，将不同结构的流场模拟效果进行比较。通过导流装置与均流装置的设置，将烟气从水平方向导入袋除尘区，保证除尘区烟气流的均匀性；同时，在烟气流动方向上，逐步降低滤袋的布置高度，增大袋除尘区的水平流通面积，降低袋除尘区的气流上升速度；再在３个滤室的结合部安装阻流装置，以消除在袋除尘区的局部高速气流，通过这样的方式，袋除尘器气流均布性可实现σ=0.15。
3爆炸事故原因分析
根据现场实际参数分析，同时结合生物质燃烧介质的特性，电除尘器发生爆炸的原因分析如下：（1）引发设备爆炸的三要素有：12.5%以上CO浓度、5.42%以上含氧量以及可能存在的火源。（2）CO浓度：大多数情况下，生物质燃料锅炉多为链条炉，当其运行工况不稳定，启停频繁时，燃料中含碳物质就会出现不完全燃烧现象，易产生过量的CO。由于CO的爆炸浓度极限范围宽，点燃能量小，爆炸（其爆炸范围是12.5%～74.2%）的危险性大。（3）含氧量：除尘器设计时如果安装焊接质量不过关，保温棉厚度不达标，导致除尘器漏风率增加，那么除尘器内部的含氧量将会增加。（4）可能存在的火源：1）电场内部闪络产生的火花；2）接触散热设备的表面、飘过的炽热微粒、经过的高温气流、静电等；3）生物质锅炉烟气中飞灰可燃物含量高，未燃尽的飞灰中常还夹带着火苗。
4除尘器结构
保持原电除尘器横向及纵向柱间距不变，保留原电除尘器钢支架、壳体、灰斗、进出口烟箱，保留设备根据需要进行加固、修缮。将电除尘器内部掏空，对结构进行改造：（1）将每台除尘器分为2个通道，每个通道沿烟气流向分为４个袋区，第一个袋区前半部分空置，作为烟气进入除尘器后烟尘的自然沉降区，烟气进入除尘器内部后因流通面积的突然大幅增加，流速大幅度下降，烟气中的粗颗粒灰尘在重力作用下沉降至灰斗并被排出。（2）在袋区之间布置导流板，防止局部气流过高对滤袋造成冲刷磨损。沿烟气流向上布袋采用错层布置，以保证流场分布均匀性。（3）除尘器每个通道进出口设置烟门，可实现除尘器单个通道的在线检修、离线清灰、故障隔离等功能。
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5生物质除尘器的技术优化措施
5.1漏风
一般静电除尘器处于负压操作，易从外部漏入冷空气，将导致烟气露点变化、粉尘比电阻增大、收尘效率下降，故可从外部观察检查门、伸缩节、灰斗及下面排灰链式输送机等是否有明显的漏风处，并做好巡检记录。
5.2炉膛出口增设CO检测仪，并实现在线监测
该CO在线监测需与电除尘进行高压连锁设置。一旦检测到除尘器内CO浓度在3%～8%之间时，电除尘器各电场都会设置成处于欠功率无火花运行状态；而当检测到CO浓度高于8%时，所有电场均应作断电处理。
5.3振打
振打装置可及时清除积灰，以提高收尘性能，故应检查振打装置的运行情况，包括侧面的阳极及分布板振打电机运行是否正常、减速机负载端连轴是否随电机一并转动、顶部阴极振打的凸轮提升机构是否存在衔接问题、当滑架和提升杆自由落下时转动是否灵活等。根据上述情况应酌情处理，并做好相关记录。
5.4灰斗方面的设计改进
为防止灰斗自燃，灰斗温度控制增设200℃超温报警，一旦发现超温报警，要求运行人员及时检查并作灭火处理。同时灰斗配置电动锁气器，可有效防止多余空气进入除尘器内部，稳定设备内部含氧量，避免引发二次燃烧。为防止未燃尽的燃料在除尘器灰斗内二次燃烧结焦成块，灰斗溜灰角度按照大于60°设计。常规除尘设备的出灰口尺寸一般按照400mm×400mm进行设计，考虑到生物质燃料灰分结焦成块的可能，出灰口的尺寸增加到600mm×600mm，方便落灰。在灰斗振打清灰方面，增设仓壁振动器，尽量保证灰斗壁板上不积灰。另外，为防止落下来的灰分吸收水分板结成块，灰斗配置了加热器和气化板。
5.5极板、极线部分
阳极板和阴极线的极间距均匀正确，是电除尘器正常运行的重要保证。检查中若发现阳极板变形、倾斜，则应予以校正；若发现阴极线弯曲、断裂，更换困难的，可暂将弯曲的阴极线沿阴极框架拉伸，或暂将折断的阴极线铰断并将其缠绕在邻近的阴极线上，待大修时处理。因为同一仓内的阳极板和阴极线均为并联供电，任何一块阳极板与阴极线的间距缩短，必将导致整仓的电压降低，影响除尘效率。故必须确保仓内所有的阳极板和阴极线的极间距正确，其偏差应控制在5mm以内。通常电除尘器大多采用负电晕放电、阳极板接地，故仓内还有可能影响极间距的地方为顶部石英套管下端的防尘罩。若此防尘罩锈蚀，翘起的铁皮使其与悬吊管距离靠近，也会影响此仓的供电电压，须将翘起的铁皮设法除去。当气体从电除尘器入口管道进入电除尘器后，通风面积突然扩大，将导致气体沿电场断面分布不均，气流速度分布也不均匀，会加大粉尘的二次飞扬，导致收尘效率下降。气体分布板则起到气流均布作用，故应检查分布板孔眼是否被堵或被磨穿脱落。被堵孔眼要及时疏通；若被磨穿脱落的部分面积不大，可暂用扁钢焊成孔格补上，待大修时更换。
结语
除尘设备的运行良好与否，不仅与业主的效益息息相关，同时也与设备制造厂家的利益环环相扣。本文从两台发生爆炸的除尘器案例出发，分析生物质燃料设备发生故障的原因，采取有效措施优化原有技术方案，改进设备结构配置，从根源上保证了除尘器的安全稳定运行。此类除尘设备的安全稳定运行不仅消除了业主的重重顾虑，也为公司在生物质除尘市场的开拓中提供了强有力的技术保障。
参考文献：
[1]白兆兴.生物质锅炉技术现状与存在问题[J].工业锅炉，2017（2）.
[2]罗容泉.一台蔗渣锅炉烟气爆炸事故的分析及处理[J].装备制造技术，2016（9）.
[3]中国环境保护产业协会电除尘委员会.电除尘器选型设计指导书[M].北京：中国电力出版社，2015.
论文作者:楼坚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
标签：除尘器论文; 电除尘器论文; 烟气论文; 阴极论文; 阳极板论文; 燃料论文; 锅炉论文; 《基层建设》2019年第18期论文;