浅析湿式电除尘器的配电原理及特点(田向露).doc

1、浅析湿式电除尘器的配电原理及特点 田向露 重庆弛源化工有限公司 摘要：本文主要以电除尘器的配电部分为讨论点，结合目前设备运行状况，出现的各类问 题，介绍了设备的特点及维护措施。从设备的工作原理出发，对电源类型的选择作了说明， 电源的转变过程及原理进行了分析，对高压电缆的绝缘性能测试提出了意见，同时对电气 信号点、控制逻辑等方面进行了讲解，并提出了设备日常维护的意见和建议。 关键词：湿式电除尘器，控制逻辑，维护 1 引言 由于我厂是以一级能源天然气作为主要的原材料，在对天然气进行分解后， 对炭黑的清除是必要工段，目前我厂采用的是湿式电除尘器来将炭黑进行清除。 此设备作为电气车间重要设备，具有高/

2、低压结合、交/直流结合、电气设备与 工艺物料直接接触等突出特点，作为乙炔工艺流程中必不可少的一环，此设备 能否正常运行，将直接影响乙炔装置甚至全厂装置的运行，作为电气人员，对 电除尘器的维护保养显得至关重要。维护好此设备，不仅可以降低电气设备检 修工作量，减少不可控因素，同时减少了工艺停车次数，对我公司装置长稳运 行起到保障，控制了企业的生产成本。所以，作为一名电气员工，保证电除尘 器的正常运行本人责无旁贷。 2 湿式电除尘器原理 电除尘器可分为干式电除尘器（DESP）和湿式电除尘器（WESP） ，其主要差 别是在对集尘板上捕集到的粉尘清除方式上。湿式电除尘器主要是通过高压电 晕放电使得粉尘荷

3、电，在荷电状态的粉尘通过电场力的作用吸附到集尘板上， 然后用水进行喷淋，将集尘板上的粉尘冲洗掉，从而达到除尘的效果。而干式 电除尘器是利用机器振动、敲击或声波等方式清除积灰，我厂主要需清楚的物 体为炭黑。通过以下几个方面，我们来进一步了解电除尘器的特性。 2.1 电源类型 作为供电形式，一般有两种，一种是以电压作为电源的形式供电，我们称 为电压源，此供电形式理想情况下当负载变化时，电压不变，电流随之变化； 另一种就是以电流作为电源的形式供电，我们称之为电流源，理想状态下当负 载变化时，电流不变，电压随之成正比变动。目前，湿式电除尘器电源一般采 用的是高压直流恒流源，而高压直流电源主要有两种，一

4、种是可控硅移相控制 的高压直流电压，简称可控硅电源；另一种是 L-C 恒流高压直流电源，简称 L- C 电源。可控硅电源输出电压是恒压源，L-C 电源输出的则是恒流源。我厂现目 前采用的就是 L-C 电源。将 380V 市电通过 L-C 恒流变换器转换成恒流，再利用 高压发生装置将恒流升压、整流，最终形成恒流输出的高压直流电输出至负责 端。转换过程如图 1.1 所示。 图 1.1 电源转换过程图 其中，利用 L-C 恒流电源主要是有以下几个优势： 2.1.1 安全性 在调档后的正常运行中，电流与电压无关，电源能自行的抑制火花放电向 击穿放电发展 ，一旦发送击穿放电，电源能随着电压的降低自行的降

5、低供给功 率，而不会出现过电流，从而在高压瞬态或持续短路发生时，避免了元器件烧 毁。 2.1.2 稳定性 L-C 电源的恒流输出并不是指系统的输出电流恒定无法改变，而是档位一 旦设定后电流不变，电流的大小是根据工况实际所需电晕电流大小而调整。再 者，L-C 电源元器件明确简单，降低了故障率，现短路时也可以运行。 2.1.3 高效率 实践证明，恒流源的功率因数在（0.9-1）之间，同时负荷的变化对其没有 影响，相对于其他设备来说，显著降低了无功损耗。利用 L-C 电源代替可控硅 电源，由于功率因数的提高，导致除尘效果也显著提高。 2.2 电缆绝缘性能 我厂的电滤器高压电缆采用的是直流 75kV

6、铝芯油浸纸电缆，结构由里到外 分别是导体、绝缘层、屏蔽层、金属套、钢带铠装、外护套。导体规格为 ZR- ZLQDC22 DC 75kV 1*95mm，对于电缆的好坏，我们主要从以下两个方面来判 定： 2.2.1 绝缘值 在厂商提供的电缆技术附件中明确提到：成品电缆的绝缘电阻换算到温度 20时，应不小于 100M.km。现我厂从高压发生器到电滤器极板极丝实际长 度约为 300 米，根据换算的 100*0.3=30M，以目前来看均符合条件。 2.2.2 耐压值 一般耐压试验大体分为直流耐压试验、交流工频耐压试验、交流低频耐压 试验三种。直流与交流耐压试验均可以检查出电缆绝缘问题，但侧重点不同， 所

7、以不能相互代替，但可以同时进行。因耐压试验本身属于破坏性试验，不易 频繁试验，只需在必要时才进行耐压试验。 直流耐压试验：能发现电缆绝缘的局部缺陷，如端部绝缘缺陷，能同时进 行泄露电流测试，且对电缆绝缘的破坏性相对较小。同时，直流耐压在试验时 只需供给很小的泄漏电流，则所需试验设备拥有容量小，携带方便等特点。 交流耐压试验：从介质损失的热击穿观点出发,可以有效地发现局部游离性 缺陷及绝缘老化的弱点，但交流耐压对绝缘的破坏性较大。由于试验电流为电 容电流，则所需试验设备需为大容量设备，不易携带。 通过厂家提供的技术附件，我厂的电缆在做耐压试验时，在室温下绝缘应 能经受交流 50Hz，65kV 或

8、直流 150kV 的高电压，时间 15 分钟不击穿。此次消 缺发现电缆头击穿现象，做的耐压试验为直流 150kV，15 分钟，无异常情况， 初步判定此次电缆头击穿不是绝缘老化所致。 2.3 控制逻辑 本厂采用的是 DCS 控制系统，通过远程控制来调节电流档位，共 8 个档位， 分别有 15mA/30mA/45mA 三种档位。电气与仪表联动启/停控制过程如下图所示。 电滤器自检 DCS 高压 电滤器运行 DCS 投档 高压输出 电滤器无过压 信号，有远程 允许信号 DCS 启动 电滤器开机 DCS 自检 2.1 启/停控制过程简图 注明： 1）DCS 启动即远程启动，其余同理； 2）以上逻辑都是

9、“与”逻辑； 3）信号分类： a.电气（MCC）反馈信号：开机信号、远程信号、运行信号、过压信号。 b.DCS 控制信号：远程投档、远程启动、远程自检、远程高压、远程停机。 具体仪表控制逻辑图如图 2.2 所示 图 2.2 仪表控制逻辑图 由上图可以看出，对于档位的调节，一般由 DCS 远程控制，通过远程控制， 减少了人为手动调档的不安全因素。从建厂到目前为止，由于控制回路简单、 电仪配合精准，未出现过由于控制系统导致事故的情况。 三、设备及日常维护 3.1 电缆 由于此电缆在运行时是高压低电流运行，所以保护好电缆绝缘，不被击穿 就是主要的保护点。电缆在安装后应进行一次全面的耐压试验，测得合格

10、后才 能投入使用；在投运前，或者检修后，都应检查接线端，确定接线点稳固，以 防止接线点过热，从而导致电缆损坏，再者是检查无尖端、突刺等现象，以防 止高压尖端放电。 3.2 高压发生器 顾名思义，高压发生器是将低压变为高压的设备，低压侧是两相电源，线 电压 380V；而高压侧是直流高压电的阴极，通过阻尼电阻丝到电缆，经过了整 流、升压两个过程。阻尼电阻的作用是降低二次侧电压的突变行为，保护一次 侧各元器件不受由于负荷导致的电压突变而损坏。将多余的能量通过发热来消 除掉，同时增加恒流源的稳定性。在日常维护中，应检查一、二次侧的接线是 否稳固，阻尼电阻丝是否烧毁、断开，如果二次回路成断路，将会提高电

11、压等 级，以至于造成绝缘损坏。 3.3 控制柜 此控制柜主要包含了二次控制回路与各显示设备，同时附带 L-C 恒流变换 器。L-C 电源主要是通过电容通交流、阻直流、与变化的交流电压电进行充放 电实现电压基本不变，同时利用电感通直流、阻交流、可对电路中变化的交流 电流实现充放电的作用这两个特点来实现恒流源。日常维护需检查电感电容是 否有损坏，分别测其电抗与电容量，看是否有短路或者击穿的现象，电容器与 电感器的接线是否紧固。检查各接触器、接线端子是否完好、测量各信号端子 是否正常等。 4 总结 综上所述，湿式电除尘器作为大部分化工厂必须采用的设备，对此设备的 保养、维护是否到位，运行是否正常，将直接关系着企业是否正常生产，成本 是否能降低。在最近几年行业不景气的紧要关头，只有降低企业成本，优胜劣 汰，才能在逆境中前行。因此，了解、掌握此设备的各部分原理与正确的日常 维护措施是保证设备良好运行的基本前提，这样才能促进企业的发展。 参考文献 1.陈宇渊.“点除雾器的高压供电技术”.【J】硫酸工业.1998 2.解广润.高压静电除尘.水利电力出版社.1993 3.“直流 75kV 铝芯不滴流油浸纸绝缘铅套钢带铠装聚氯乙烯护套滤尘器电缆”技术附件. 乐星红旗电缆（湖北）有限公司.2013