摘要：本文阐述的电捕除尘器主要适用于炭素行业阳极焙烧、阴极焙烧、碳材料耐火砖烧制等产生沥青烟行业的干式、卧式和立式电捕除尘器。从电捕除尘器的工作原理以及在运行过程中最常见的各类故障情况进行了原因分析，并针对各类故障如何采取处理措施，同时为降低故障率，电捕除尘器在日常运行中如何做好维护保养工作以及紧急事故处理措施。
关键词：电捕除尘器；故障；维护保养
电捕除尘器是一种高效节能、净化效果佳的沥青烟气净化设备，具有收尘效率高、处理烟气量大、使用寿命长、维护成本低等诸多优点。在当前国内外对环保标准越来越高、越来越严的情况下，电捕除尘器得到了许多行业的应用。
1.工作原理
电捕除尘器有很高的除尘效率，它的基本原理如下：电除尘器在金属阳极和阴极上维持一个足以通过高压直流电使气体电离的静电场，气体电离后产生的电子、阴离子和阳离子吸附在通过该静电场的粉尘上，这样尘埃就可以得到电荷，在电场力作用下，通过向具有相反极性的电极上运行，将带电的粉尘沉积在电极上，达到分离粉尘和气体的目的。
电捕除尘器主要由正负极板及一套高压硅整流装置（即电源）组成的，其中阳极为较长的方管排列组成板状，阴极为不锈钢细丝构成，两极之间绝缘，高压直流电的负极与阴极丝相连，而其正极接地。
电捕除尘器的工作过程是：在两电极间加上数万伏直流电时，便产生强大的不均匀电场，使阴极丝附近的气体电离，电场内充满了正、负离子及电子，按照同性相斥、异性相吸的原理，正离子将向阴极移动，电子则移向阳极板，而在两极间形成离子流。所以当外部烟气、粉尘粒子进入捕集器内部时，就会与这些正离子及电子相碰撞而带上电荷，因此所有带电的悬浮尘粒也按电场方向移动到电极上，它们到达电极后，便与电极上的异性电荷中和，并吸附在极板上，同时这些中和后不带电的尘粒沿电极排出。根据分子组成原理，电子更易于吸附在尘粒上，由于电子是从电晕负极流向正极，所以它们几乎占据了两极间的整个空间，使两电极间绝大多数的悬浮尘粒都带负电荷，并移向正极，所以正极又叫收尘极；而正离子运动区域却仅局限于负电晕极附近，只有极少数的尘粒被吸收到电晕极上。因此，电场中的含尘废气或其他物质几乎全部被收尘极捕集，因而收到很好的除尘效果。
2.常见故障分析与处理
电捕除尘器在日常运行过程中会出现火花率升高，一、二次电压和电流达不到规定值，二次电流波动、不稳，收尘效率低等常见故障，针对存在的各种故障通过原因分析和判断，采取有效措施后，可以逐一排除，从而确保电捕除尘器正常平稳运行。具体故障类型、故障原因及排除措施详见表1。
表1：常见故障的分析与处理
3.电捕除尘器维护与保养
为了使电捕除尘器长期稳定地运行，减少故障率，并达到预期的除尘效率，需对电除尘器的运行和维护，同时操作人员必须对电除尘器做到四懂三会。
3.1常规检查保养。
3.1.1进入电场先检查积灰和焦油粘结情况，再进行清理。
3.1.2检查人孔门、电场侧壁、顶盖上绝缘子室等部位是否有漏风、结露、灰尘板结和腐蚀现象，并实施消缺。
3.1.3检查气流分布板部位，对积灰、堵塞的部位进行人工清理。检查阴极框架以及极线的弯曲情况和积灰情况。检查阳极板的弯曲情况和积灰情况并予以清除。
3.1.4 检查瓷瓶箱支撑瓷瓶的清洁程度，定期予以清洁，并用手电筒仔细检查是否有细小裂缝。
3.1.5检查高压硅整流变压器（按工厂规格）、高压隔离开关、加热元件功能、继电器、测温仪、报警装置、接地装置是否正常并排除故障。
3.2维护注意事项
3.2.1严防电场内出现严重积灰：
电场中大量积灰通常是由于没有及时排灰或是由于灰斗加热不足和保温不良，导致落入灰斗中的焦油、粉尘粘接或“搭桥”，使焦油不能及时排出，形成大量焦油、粉尘在灰斗中堆积，等积灰达到电极时，会形成电场短路，从而导致电场火化率增大，电场失效并产生严重后果。如果灰斗过量积灰没有及时处理，会对电捕除尘器设备产生严重不可逆转的损坏，因此必须在日常生产运行中用制度来规定排灰周期及时间。
3.3电晕线和绝缘支撑瓷瓶的更换
3.3.1电捕除尘器的电晕线一般使用的是不锈钢丝，电晕线采用重锤张紧，电晕线是电除尘器的核心部件，在一套电除尘器中有几百根电晕线。它把电能释放到烟气中，同时又长期处于一种恶劣的工作环境中，在高电压运行过程中可能发生电场闪络和拉弧，每次闪络和拉弧对电晕线来说就是一次电火花的腐蚀。因此电晕线在长期运行后也有发生疲劳断裂的可能。如果有一根阴极线断裂就会落下造成短路，就会导致一个单电场停运。
更换电晕线时应按如下步骤进行：
将重锤拆下拿到电场外部清理；
然后将电晕线从上框架的挂钩上取下来拿到电场外；
取一根新的完整的电晕线，上端挂在上框架的挂钩上；
将清理好的重锤通过下框架定位环钩挂在新的电晕线上；
拿尺子确认电晕线到两派极板的间距，调整挂钩使电晕线位于两极板中心位置；电晕线更换完成。
电晕线更换时时要注意以下三点：
首先用高压高温蒸汽清理电晕线的悬挂部件，便于螺母的旋动。
在更换电晕线时，注意尽量不要弯折新电晕线。
如果电晕线断线，则重锤会掉入灰斗，在排出焦油时应注意找出重锤。
绝缘瓷瓶破损后的更换方法
图1.电晕极吊挂结构图
图中：1—绝缘瓷瓶保温箱 2—吊挂横梁紧固螺栓M20 3—吊挂横梁 4—瓷瓶上垫 5—瓷瓶上垫紧固螺钉M16 6—绝缘瓷瓶 7—瓷瓶下垫紧固螺钉M12
绝缘瓷瓶更换步骤如下：
卸掉吊挂横梁两端紧固螺栓M20（图1中件2）；
用两台3吨千斤顶以阴极吊杆为轴线，用垫板置于吊挂横梁下方，用两台千斤顶同步上顶吊挂横梁，使吊挂横梁上升6mm；
卸掉已损坏绝缘瓷瓶对应的4颗瓷瓶下垫紧固螺钉M12（图1中件7）；
将已损坏绝缘瓷瓶以及瓷瓶上垫一起搬出瓷瓶保温箱；
卸掉4颗瓷瓶上垫紧固螺钉M16（图1中件5），将瓷瓶上垫与损坏的瓷瓶分离；
与拆卸步骤相反地安装绝缘瓷瓶；
检查吊杆位置变动情况，将吊杆调至拆卸前那样的高度和方位上。
4.紧急事故处理
电捕除尘器在日常生产运行过程中最可能出现的紧急事故为着火。我们对本设备着火原因进行分析总结，得出电捕除尘器着火主要有两方面原因：
一是焙烧炉内的红料（焙烧过程中的炭粉、填充料）进入电捕，附着于极板或者料斗等部位形成暗火，待氧气含量达到一定程度时即可将电捕内的焦油、粉尘引燃形成明火；
二是电捕除尘器内部阴阳极在某一局部连续放电，形成电弧，持续电弧引燃阳极板上的焦油、粉尘。
以上两点不论是哪种引发的着火都应执行以下操作：
首先是停止高压运行，开启电捕除尘器大水灭火系统；其次是尽快关闭电捕除尘器进出口烟道阀门，切换烟气进入旁通烟道；如果火势比较大建议关停排烟风机，以免将火引至电捕后端造成更大的损失。
参考文献：
[1]陈津，王克勤.冶金环境工程[M].长沙中南大学出版社.2009，4.
[2]刘章现，蔡宝森，张胜华.电捕法净化焙烧炉沥青烟气[J].环境科学与技术，2006（7）：92-94.
论文作者:张玉平
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：电晕论文; 除尘器论文; 瓷瓶论文; 电场论文; 阴极论文; 电极论文; 粉尘论文; 《电力设备》2019年第16期论文;