柳志均
(浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限責(zé)任公司,浙江 寧波 315208)
電除塵器的振打是除塵過程的重要環(huán)節(jié)。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(shè)計振打裝置、提高振打裝置維修質(zhì)量等具有重要意義。
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。
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(zhuǎn)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(zhǔn)一排電極的承擊砧,振打軸旋轉(zhuǎn)一周,每個電場的各電極輪流被錘頭振打一次。目前國內(nèi)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(cè)面及陰極大架上部、中部,其特點是結(jié)構(gòu)簡單,但不易調(diào)整振打力大小。圖1為常見電除塵器振打錘擊機構(gòu)。
圖1 電除塵器振打錘擊機構(gòu)
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(chǎn)生吸引力使錘頭提升產(chǎn)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(diào)整線圈所受的電壓幅值和通電時間間隙,可以調(diào)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(chǎn)的電除塵器的陰極振打中)使用較多,近幾年也逐漸為國產(chǎn)電除塵器采用。裝置常設(shè)置于電除塵器的頂部,其振打力大小和振打周期易于調(diào)整。
振打錘頭或承擊砧脫落時,除了影響對應(yīng)電極的振打清灰效果外,還會造成整套振打機構(gòu)故障,有的還影響到出灰系統(tǒng)的正常運行,造成輸灰倉泵堵塞及出灰柱塞泵卡住。
經(jīng)分析,主要原因有:安裝時,錘擊機構(gòu)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(gòu)設(shè)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(fā)生局部斷裂。
這類問題的解決辦法有:在振打機構(gòu)維修時,制定規(guī)范的維修工藝,確保緊固件的點焊防松質(zhì)量;振打檢修后,錘頭與承擊砧在振打接觸時,應(yīng)為良好的線接觸狀態(tài),線接觸長度應(yīng)達到錘頭厚度的70%;校核錘擊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量、質(zhì)量、安裝位置是否符合不產(chǎn)生附加力的要求。
振打軸卡死時,造成對應(yīng)電場的極線、極板積灰嚴(yán)重,有的還引發(fā)振打電機燒毀、減速機損壞、陰打電瓷轉(zhuǎn)軸斷裂、振打軸聯(lián)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(zhuǎn)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(yán)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(chǎn)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(fù)正常狀態(tài),或振打電動機更換后轉(zhuǎn)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(fā)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(shù)發(fā)生在開機階段的第一電場前側(cè)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(dāng)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(tài)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(shè)置在振打軸中部,使振打軸熱態(tài)下沿兩端膨脹,以減少錘頭與承擊砧的對中心偏差,使振打?qū)χ行牧己谩?/p>
(3)及時更換磨損量大、凹陷嚴(yán)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(nèi)。
(5)振打檢修完畢,務(wù)必將錘頭復(fù)原,電動機裝復(fù)后先試轉(zhuǎn)向再與振打軸相連。
(6)布置位置有條件時,可將側(cè)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(fā)現(xiàn)灰斗堵灰、灰位上升時,應(yīng)停運陽極振打,避免卡軸燒電機,待堵灰排空后再試轉(zhuǎn)振打。
振打萬向節(jié)斷裂或電瓷轉(zhuǎn)軸斷裂時,表面上振打電機與減速機在運轉(zhuǎn),實際電場內(nèi)部振打軸未工作。經(jīng)分析,主要原因為:
(1)當(dāng)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(nèi)銹蝕或進入雜物使活動部件咬死,保險片形同虛設(shè);部分自制保險片的拉斷力過大;有的振打機構(gòu)無保險片,且電氣過載保護效果差。
(2)少數(shù)的萬向節(jié)、電瓷轉(zhuǎn)軸質(zhì)量差??刹扇〉慕鉀Q辦法有電除塵器停機時做好振打傳動機構(gòu)的保養(yǎng)檢查,防止空套件銹?。蛔龊米灾票kU片拉斷力測試;提高電氣保護的靈敏度與可靠性。
頂部電磁振打線圈燒毀會直接導(dǎo)致對應(yīng)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(gòu)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(gòu)上升受阻,線圈承受持續(xù)大電流。
(2)振打控制裝置故障使線圈長期通電。
(3)電氣過負(fù)荷保護不起作用。
(4)部分線圈質(zhì)量差。
可采取的解決辦法:選用高質(zhì)量線圈;加強對頂部電磁振打的點檢,發(fā)現(xiàn)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。
振打加速度不足時,振打清灰效果差,極線、極板積灰嚴(yán)重,導(dǎo)致電場參數(shù)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(xì)粉塵狀降落易被煙氣流再次卷走,產(chǎn)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(dāng)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(yán)重。
(2)振打加速度設(shè)計不合理,有時設(shè)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(zhì)量;根據(jù)可能出現(xiàn)的最惡劣情況設(shè)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(shè)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??刹捎脽煔庹{(diào)質(zhì)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(shù)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(zhuǎn)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(shè)計錘擊機構(gòu),選取合適的錘頭重量及機構(gòu)形位參數(shù)。
為取得良好振打效果,還應(yīng)根據(jù)粉塵的濃度、粘性、比電阻等情況,對各分級電場設(shè)定合適的振打周期。
振打減速機漏油時,不僅污染環(huán)境,還會加速減速機內(nèi)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(dǎo)致了減速機漏油。油標(biāo)碎裂、或油標(biāo)處的O型密封圈老化,也是減速機缺油的原因。
在鎮(zhèn)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。
電除塵器的除塵效率與振打效果密切相關(guān),因此,在振打裝置的設(shè)計階段應(yīng)當(dāng)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(gòu)的形位尺寸等;在振打裝置檢修時應(yīng)保證檢修質(zhì)量;在振打裝置運行中應(yīng)加強對設(shè)備的點檢,并根據(jù)粉塵特性和電場工況及時調(diào)整振打周期。
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