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【摘 要】电除尘器作为在工业领域应用较广的大气处理设备，其阴极系统绝缘子和阴极瓷轴积灰易引起瓷件爆裂，爬电从而导致电场电压下降，甚至电场停止运行，除尘器效率下降等。 采用合理的热风吹扫设计能够有效避免该问题的发生，本文详细介绍了热风吹扫系统在电除尘器中的设计和应用。
【关键词】电除尘器；热风吹扫；绝缘子室；瓷套；瓷转轴
1.概述:
随着工业水平的提高，国家对环保要求的越来越高，电除尘器作为应用最广泛的烟气除尘设备之一，因此对电除尘器的除尘效率的要求越来越高；不但在设计时要求达到很高的排放要求，而且在电除尘器运行过程中要求维持长期的排放稳定性。
根据我们过去电除尘器的运行经验，很多除尘器，特别是应用在含有高比电阻粉尘的烟气除尘的燃煤电厂、冶金、化工、或者水泥行业的电除尘器，在运行长期过程中经常出现阴极系统的支撑系统，即阴极支撑瓷套积灰、导致支撑瓷套爬电、甚至破损，最终该电场电压下降或者严重的导致电场停止运行，从而影响到整体电除尘器的除尘效率；另外在顶部结构的阴极振打系统中，阴极瓷转轴也经常出现积灰，严重时导致爬电影响到电场的运行电压，甚至造成电场短路而停止运行。 为解决这一问题，热风吹扫系统被引入到除尘器设备系统中成为必要，现对热风吹扫系统的设计进行浅显的分析，以供大家相互交流。
2.热风吹扫系统的设计
2.1 热风吹扫的系统地定义:
热风吹扫系统是能提供带有一定温度的稳定流量的清灰气流的装置，该气流能够保证除尘器在运行当中绝缘子室内部的支撑瓷套和振打电瓷转轴不受烟气中粉尘颗粒的污染，使其具有更长的使用寿命，从而保证除尘器的整体运行及除尘器效果的稳定。
2.2 热风吹扫系统的结构:
热风吹扫系统通常由加热装置，送风装置，控制仪器设备及管路组成。见下图
加热装置由一般有一定数量管式加热器组成并固定在密封的箱体内，加热器的额定功率由加热装置厂家根据除尘器设计提供的技术参数中所需的热风温度来确定。 热风吹扫温度通常是根据烟气中的冷凝腐蚀成分有关。对于燃煤电厂，通常是跟硫的含量有关，一般温度要求不低于80摄氏温度。如果该热风吹扫系统是室外放置，或者是进口风是从室外直接获取，为提供稳定的热风流量，热风吹扫系统要考虑入风口的环境温度变化的范围；在进口冷气的温度设计通常是当地最冷温度的10摄氏温度以下，根据当地最冷温度记录， 吹扫的热风温度设计通常是当地记录最高温度的10摄氏温度以上。
送风装置一般可以选用罗茨风机或者送风机等构成，风机的风量选择根据除尘器壳体的大小，绝缘子室的数量及每个绝缘子室的面积大小有关，但是热风吹扫在每个支点的风速是维持内部清扫效果的重要参数，其具体是根据除尘器的烟气流速要求决定，一般热风吹扫热风流速为13米-27米/分。
控制系统一般采用可控硅控制，通过控制加热元件的电流使加热器在热损失和加热过程中达到动态的平衡， 在控制逻辑中一般采用连锁风机和加热器的方式，已达到设备安全的保护，运行时一般要求先启动风机，在风机启动后启动加热器；停止时应先停止加热器加热后停止风机，以保证热风吹扫系统的安全，故障设置一般为一旦风机故障加热元件必须立刻停止加热，同样是为保证设备的安全。
热风吹扫系统的管路布置通常有两种布置方式，一种可以布置在除尘器的外顶内，与内顶保温形成整体获得良好的保温效果，不易被外部设备干扰，其缺点是出现管路接口漏风不易维修；另一种是布置在外顶上部，该布置方式使除尘器顶部设备增多，对行走造成不便，但是管路出现漏风时维修处理方便。 布置形式多为加热装置出口为带电磁阀的气流总管，总管后面通过分支管道进入每个绝缘子室内部，在内部可以根据不同绝缘子室的内部结构设计不同的喷嘴等。
对于有平衡送风机锅炉要求特殊设计的热风吹扫系统，不同的锅炉负荷静压力在除尘器里面最终影响到热风吹扫的输出风量，可能运行的变化范围很大， 热风吹扫系统为补偿这些变化除尘器内部静压力，可以通过设计选用变频电机的变速来和调节的风门来确定热风流量以满足要求。
该热风系统在设计时还应考虑到包括进风过滤、风机保护、电加热保护以及其它热继保护，并且设计需要考虑进风的杂质和最小的流量获得，以使系统能够维持长期稳定的运行。
2.3 总结
热风吹扫系统作为除尘器的辅助系统在运行时要保证长期稳定，在故障的情况下不得影响到除尘器的正常运行和除尘效率，一般情况下设计时加热装置和送风系统采取一用一备的设计思路，两路设备自动联锁切换。 热风吹扫系统是维持清洁空气流从瓷套绝缘子室进入除尘器，以防止粉尘进入瓷套绝缘子室；热风吹扫系统运行，含尘气体进入除尘器，形成对流或者其他形式从除尘器内部进入到绝缘子室， 清扫风的目的是防止瓷套表面污染，尤其防止漏电或者表面爬电。在电除尘器启动的时候，吹扫风加热装置是确保瓷套表面保持干燥。 因此建议在除尘器启动前6小时启动热风吹扫系统，以防止除尘器部件暴露在吹扫风和烟气中，形成结露腐蚀，导致所谓的露点腐蚀，从而保证除尘器的长期稳定运行和良好的收尘效果。
3.工程应用实例：
沙特某燃油电厂670MW项目配套国内某厂家的电除尘器，该锅炉配套一套二室四电场静电除尘器，当初设计并未配套设计热风吹扫系统，以防止烟气中的粉尘进入绝缘子室。 在运行2年后 业主反馈电除尘器的运行状况不理想，部分电厂短路，电场电压上不去，除尘器排放效果差。
在业主的邀请下，经我司现场考察发现，该锅炉在运行时燃烧当地重油，重油燃烧后的烟气含有粘性较大的物质，以及含硫量较高，使得电除尘器的绝缘子室内部积灰较厚，在保温桶的壳壁上有10MM后油粉层，在阴极吊挂支撑瓷套上也有10MM后的粉尘层，其中有一电场绝缘子室有部分瓷套破裂，另外阴极瓷转轴保温箱壳体，瓷转轴上的堆灰也很严重，造成爬电以及电场短路。
经分析后发现，原电除尘器厂家由于前期对锅炉燃烧的燃料的性质，以及燃烧后烟气粉尘性质研究不够，没有意料到该机组燃烧的燃油特性和锅炉燃烧后烟气中粉尘的性质，具有粘性，不易清理等，在除尘器启动和停止时间内容易进入绝缘子室，造成瓷套和瓷轴的污染和积灰。
经过上述分析，我司对该设备进行了适当的维护并且建议业主增加热风吹扫系统对绝缘子室和阴极振打保温桶进行热风吹扫以便防止积灰再次发生。 业主经过考虑后采用了我司的建议，并且采购我司热风系统进行设备的改造，于2010年12月底改造完成，至2014年12月运行已有4年，经过业主方的反馈，自从改造增加了热风吹扫装置后，阴极支撑瓷套和振打瓷轴保持非常清洁，无积灰和爬电现象； 目前除尘器的运行效果和除尘效果非常稳定。
我司在改造时选用的设计参数如下：
送风采用罗茨风机：型号为RVJ100L2-4 功率为9KW 加热装置采用管式加热箱，功率为35.5KW 控制系统采用可控硅控制系统，温度设定在运行90°稳定运行；
采用一用一备的方式，将设备固定在除尘器的顶部，在顶部搭设简易的设备防护棚，管路采用保温后进入绝缘子室和振打保温桶。
4.结束语
在国家环保要求越来越高，中国电力设备走出去的大背景下，电除尘器作为目前大气治理领域运用最为广泛的设备之一，电除尘器的运行稳定和除尘器除尘效果的稳定性要求也越来越高，在加上国外人员对设备维护的不成熟及技术人员技术水平不一，所以热风吹扫系统配套电除尘器设备也变得非常的必要。
论文作者:朱开富,严立裕
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第3期
论文发表时间:2016/8/19
标签：除尘器论文; 电除尘器论文; 绝缘子论文; 系统论文; 电场论文; 阴极论文; 烟气论文; 《低碳地产》2015年第3期论文;