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除塵裝置的振打類型及選用

2017-03-23

電除塵器的振打是除塵過程的重要環節。通過振打使捕獲的粉塵從陽極板、陰極線上落入灰斗,是保證電除塵器高效運行的重要條件。深入了解和研究電除塵器的振打問題,對正確設計振打裝置、提高振打裝置維修質量等具有重要意義。

  1振打類型簡介常見電除塵器振打裝置可分為電動機械式、電磁脈沖式2種類型。

  1.1電動機械式振打電動機械式振打裝置一般以約0.5 kW大小的電動機作為動力,通過擺線針輪減速機或蝸輪蝸桿減速機帶動振打軸轉動。振打軸上一般按電場同極距的間隔(常見的有300 mm和400 mm 2種同極距),裝上由曲柄、連桿(或稱為錘臂)、錘頭等組成的錘頭組件,每個錘頭對準一排電極的承擊砧,振打軸旋轉一周,每個電場的各電極輪流被錘頭振打一次。目前國內電除塵器的振打裝置大多采用電動機械式振打裝置,安裝于陽極排底部側面及陰極大架上部、中部,其特點是結構簡單,但不易調整振打力大小。

  1.2電磁脈沖式振打電磁脈沖式振打裝置主要由電磁線圈和圓柱形錘頭組成。電磁線圈通電時產生吸引力使錘頭提升產生勢能,斷電時借助錘頭上升時被壓縮的彈簧力和錘頭自重使錘頭下落,通過振打桿將振動力傳給陽極板或陰極線。通過調整線圈所受的電壓幅值和通電時間間隙,可以調整振打加速度大小及振打頻率。該方式以前在進口的電除塵器中(如美國GE公司產的電除塵器的陰極振打中)使用較多,近幾年也逐漸為國產電除塵器采用。

  裝置常設置于電除塵器的頂部,其振打力大小和振打周期易于調整。

  2振打中存在的問題及解決辦法2.1掉錘、掉砧振打錘頭或承擊砧脫落時,除了影響對應電極的振打清灰效果外,還會造成整套振打機構故障,有的還影響到出灰系統的正常運行,造成輸灰倉泵堵塞及出灰柱塞泵卡住。

  經分析,主要原因有:安裝時,錘擊機構中緊固螺栓與螺母擰緊力不足;擰緊后螺栓與螺母點焊強度不夠或者漏焊;錘擊機構設計不合理,在振打過程中,曲柄銷孔、連桿銷軸受到附加力作用,使銷孔、銷軸超前磨損并發生局部斷裂。

  這類問題的解決辦法有:在振打機構維修時,制定規范的維修工藝,確保緊固件的點焊防松質量;振打檢修后,錘頭與承擊砧在振打接觸時,應為良好的線接觸狀態,線接觸長度應達到錘頭厚度的70%;校核錘擊機構的轉動慣量、質量、安裝位置是否符合不產生附加力的要求。

  2.2振打軸卡死振打軸卡死時,造成對應電場的極線、極板積灰嚴重,有的還引發振打電機燒毀、減速機損壞、陰打電瓷轉軸斷裂、振打軸聯接部位脫開等故障。

  2.2.1原因分析(1)安裝時振打軸的位置不正,整根軸各支承點不在同一中心線上,振打軸與減速機輸出軸中心偏差過大,使振打軸旋轉時阻力矩過大。

  (2)安裝時錘與砧的吻合位置不正(包括未充分考慮熱膨脹的位移),錘擊部位磨損嚴重,造成錘與砧咬合、卡死。

  (3)塵中軸承過度磨損后振打軸下沉,使軸卡死。

  (4)塵中軸承的軸向定位軸承固定強度不夠,使軸產生軸向位移,最終造成振打錘與塵中軸承支架之間卡死。

  (5)振打軸檢修后錘頭未恢復正常狀態,或振打電動機更換后轉向反向,造成振打錘與承擊砧之間卡死。

  (6)多種因素(如位置不正、軸過長、塵中軸承磨損等)的綜合作用,使振打軸在運行中發生跳動,造成錘頭打空后與承擊砧之間卡死。

  (7)灰斗堵灰后灰位上升,將整根振打軸埋住,也會引起其卡死(大多數發生在開機階段的第一電場前側陽極振打)。

  2.2.2解決辦法(1)為防止陽極振打錘頭卡在固定承擊砧的兩塊夾板之上,檢修時用適當大小的鋼板塊將夾板上部槽溝覆蓋焊牢。

  (2)對于長度10 m以上的振打軸,熱態工況的膨脹量很大,約有20 mm。為此,在振打改造時把中心定位軸承設置在振打軸中部,使振打軸熱態下沿兩端膨脹,以減少錘頭與承擊砧的對中心偏差,使振打對中心良好。

  (3)及時更換磨損量大、凹陷嚴重、容易咬死的錘頭、承擊砧。

  (4)充分利用檢修機會,加強對塵中軸承的檢查與維護,檢修時,振打軸的同軸度公差控制在3 mm以內。

  (5)振打檢修完畢,務必將錘頭復原,電動機裝復后先試轉向再與振打軸相連。

  (6)布置位置有條件時,可將側面振打改為雙面振打,使振打軸的長度縮短一半,克服因長軸容易引起的振動或跳動。

  (7)發現灰斗堵灰、灰位上升時,應停運陽極振打,避免卡軸燒電機,待堵灰排空后再試轉振打。

  2.3振打電瓷轉軸或萬向節斷裂振打萬向節斷裂或電瓷轉軸斷裂時,表面上振打電機與減速機在運轉,實際電場內部振打軸未工作。經分析,主要原因為:(1)當振打軸卡死時缺乏有效的機械過載保護,傳動裝置中空套零件內銹蝕或進入雜物使活動部件咬死,保險片形同虛設;部分自制保險片的拉斷力過大;有的振打機構無保險片,且電氣過載保護效果差。

  (2)少數的萬向節、電瓷轉軸質量差。可采取的解決辦法有電除塵器停機時做好振打傳動機構的保養檢查,防止空套件銹住;做好自制保險片拉斷力測試;提高電氣保護的靈敏度與可靠性。

  2.4頂部電磁振打線圈燒毀頂部電磁振打線圈燒毀會直接導致對應電場無法振打。頂部電磁振打線圈燒毀的主要原因:(1)振打機構活動部位位置偏移或中間進入雜物,例如鐵銹片、彈簧碎片等,使機構上升受阻,線圈承受持續大電流。

  (2)振打控制裝置故障使線圈長期通電。

  (3)電氣過負荷保護不起作用。

  (4)部分線圈質量差。

  可采取的解決辦法:選用高質量線圈;加強對頂部電磁振打的點檢,發現有電磁振打聲音弱、振打行程短的跡象時,及時進行處理,避免故障擴大。

  2.5振打加速度及振打周期振打加速度不足時,振打清灰效果差,極線、極板積灰嚴重,導致電場參數異常,除塵效率下降,但是振打力太大,從極板上剝離的粉塵不易形成片狀或團狀降落,而是呈細粉塵狀降落易被煙氣流再次卷走,產生二次飛揚,也會使除塵效果變差,并且會加劇電極的超前松動。

  2.5.1振打加速度不足振打加速度不足的原因有:(1)安裝、維護不當造成錘擊角度偏差,極線及框架松動,錘頭與承擊砧固定部位松動使振打加速度衰減嚴重。

  (2)振打加速度設計不合理,有時設計值比實際清灰所需值小,有些電場的陰極線過長造成極線接受的振打加速度低。

  對于振打加速度不足采取的主要辦法有:加強振打裝置的安裝、維護質量;根據可能出現的最惡劣情況設計振打加速度大小,然后決定采用何種振打方案。有些灰的比電阻很高,粘附性又強,即使設計采用盡可能高的振打加速度,也不能保證取得良好清灰效果。可采用煙氣調質等方法使粉塵比電阻下降,減少粉塵的靜電吸附力;也可考慮采用降電場運行參數后(甚至停電場后)進行強制振打,以消除原來較大的靜電吸附力對振打清灰的影響。

  2.5.2振打加速度過大振打加速度過大的主要原因為:錘頭重量過大、連桿長度過長,勢能大,轉化的動能也大。對于振打加速度過大采取的主要辦法有:重新設計錘擊機構,選取合適的錘頭重量及機構形位參數。為取得良好振打效果,還應根據粉塵的濃度、粘性、比電阻等情況,對各分級電場設定合適的振打周期。

  2.6振打減速機漏油振打減速機漏油時,不僅污染環境,還會加速減速機內件磨損,有的直接漏入電動機線圈中,造成電機燒毀。

  電除塵器普遍采用擺線針輪減速機,由于高速輸入端、低速輸出端處的骨架密封圈磨損或輸入、輸出軸的密封面磨損,導致了減速機漏油。油標碎裂、或油標處的O型密封圈老化,也是減速機缺油的原因。在鎮海電廠4臺電除塵器的擴容改造中,將減速機潤滑劑由原來的機械油改為二硫化鉬潤滑脂,效果很好。

  3結語電除塵器的除塵效率與振打效果密切相關,因此,在振打裝置的設計階段應當綜合分析影響振打效果的因素,如最小振打加速度、電極振打頻率、振打周期、錘擊機構的形位尺寸等;在振打裝置檢修時應保證檢修質量;在振打裝置運行中應加強對設備的點檢,并根據粉塵特性和電場工況及時調整振打周期。


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