电除尘器阴极线防脱落结构改进

　　摘 要：电除尘器阴极线直接影响粉尘荷电过程，阴极线正常且高效工作对电除尘器的除尘效率至关重要。针对电除尘器使用现场中阴极线频繁掉落现象，提出了改进阴极线防脱落结构的建议，以加强阴极线的锁紧固定。改进后的防脱落结构包括自锁螺母与锁紧机构两个部件，具有结构简单、性能稳定等优点，可以有效防止电除尘器阴极线的频繁掉落。该防脱落结构的提出，能够有效防止电除尘器运行、振打装置清灰过程中极线与框架部位因应力集中造成的极线掉线，有利于维持电除尘器的长期高效稳定运行。

　　关键词：电除尘器;阴极线;防脱落;自锁螺母;锁紧机构

　　0 引言

　　电除尘器是通过烟气电离→粉尘荷电→荷电粉尘捕集→清灰等一系列步骤完成烟气中颗粒污染物脱除的除尘设备[1-3]。显然，对于电除尘器而言，粉尘的荷电过程直接影响电除尘器的除尘效率。

　　阴极系统是电除尘器的核心结构之一。作为产生电晕、建立电场的主要构件，阴极系统决定着放电的强弱，影响着粉尘荷电的性能[4-5]，而阴极线是阴极系统中激发高压静电场高效运行的关键零部件[6]。因此，烟气中的粉尘能否有效荷电很大程度上取决于阴极线能否正常且高效工作。

　　通过勘查电除尘器应用现场发现，电除尘器在使用中频繁发生阴极线掉落现象，导致电除尘器内部含尘烟气无法有效荷电，可能造成烟逃逸，影响除尘效率。随着工业企業的日益大型化和自动化，设备规格不断增大、数量不断增加，极线长度也在增加，并且国家对环保要求越来越严格，对烟气除尘效率的要求也更为严格，需要重视并寻找合适的方法彻底克服电除尘器阴极线频繁掉落的问题。本文针对电除尘器使用现场中阴极线频繁掉落现象，提出改进阴极线防脱落结构的建议，并对其进行详细介绍。

　　1 阴极线介绍

　　1.1 阴极线种类

　　电除尘器中常用的阴极线种类有B8线、增强型V型线、RS芒刺线、鱼骨线等。

　　1.2 阴极线固定方式

　　阴极线和框架一般采取现场组装的方式，先将阴极线与框架管固定，再将带有阴极线的框架管固定到框架上即可。虽然阴极线有多种类型，但其与框架管之间的固定形式以螺母加焊接为主，固定后的整体结构如图1所示。在阴极线两端车一定长度的螺纹，当阴极线安装时，将阴极线车螺纹的两端分别穿过框架管的两个孔，两个孔位之间形成一条直线。此时，先在框架管外侧使用普通螺母与极线螺杆拧紧紧固，然后将阴极框架管外侧的螺母与阴极线螺杆点焊，阴极框架管内侧与阴极线本体点焊，完成阴极线的固定。

　　待阴极线固定在阴极框架管上后，再将阴极框架管通过其自身固定的悬臂架悬吊在阴极大框架上，阴极大框架悬吊在绝缘支撑瓷瓶上，从而实现与阳极系统的有效隔离。电除尘器通过高压电源供电，极线本身尖端放电来达到烟气电离荷电、收尘的目的。

　　1.3 阴极线结构

　　以B8线为例，目前使用比较广泛的阴极线结构一般分为以下两种：

　　(1)极线本体采用6×24扁钢加工，两端采用圆钢加工。先将极线本体进行激光切割，然后将圆钢与极线本体焊接为一体，之后在阴极线两端的圆钢上加工一定长度的M8螺纹，满足安装要求。

　　(2)极线全部采用6×24扁钢加工，只需在扁钢两端加工一定长度的M8螺纹即可。该结构不仅能够有效减少加工量，还可避免因二次焊接引发的质量问题，有效提高整体强度。

　　2 现有阴极线固定方式存在的弊端

　　目前常用的阴极线存在以下几种弊端：

　　(1)一般电除尘器的阴极线数量较多，总长度基本都有好几千米，而现有阴极线的安装大多是将多个阴极线穿入框架管后，在阴极线与螺母、阴极线与框架管之间进行点焊固定，现场工作量很大、组装效率不高、工作强度较大，而且需要严格控制焊接质量、焊接电流的强度，避免因焊接电流过大对阴极线本体造成损伤，因此对焊接人员的要求也比较高。

　　(2)若阴极线与螺母的点焊质量不够好，会出现虚焊、焊接强度不够等问题，点焊部位在除尘器后期的清灰振打过程中容易脱焊，进而导致螺母脱落。

　　(3)阴极线与阴极框架管之间需要焊接，由于框架管管壁厚度过大会造成阴极清灰过程中激振力传递效率降低，不易清灰，因此，框架管壁厚一般较薄，点焊时电流控制不好很容易穿透，从而造成框架管损伤，后续极线更换难度也会增加，极线更换的工作量也会较大。

　　(4)阴极线与阴极框架管焊接后，容易造成阴极线在点焊位置发生应力集中，在后期电除尘器的振打锤清灰或高流速烟气的冲击过程中，阴极线容易发生断线。

　　以上阴极线固定方式所存在的弊端都可能影响阴极线正常工作，在电除尘器正常运行过程中一旦发生极线断线，在烟气的冲击力和清灰装置的振打作用下，已经断线的阴极线会在阴阳极之间左右摆动，影响阴阳极之间的极间距，降低电除尘器效率，致使排放烟气不达标。

　　3 改进后的防脱落结构介绍

　　改进型电除尘器的阴极线防脱落结构[7]主要包括阴极框架、阴极线、自锁螺母、极线螺杆和锁紧机构，如图2所示，可以看到，该结构在不改变极线本身大的整体结构的前提下，对极线和框架管之间的连接部分做了一些小的防脱落调整。首先，加大了阴极线两端的车螺纹长度;其次，将阴极线套装在阴极框架中，再将自锁螺母固定于阴极框架上，用于锁紧阴极框架与阴极线;最后，锁紧机构则设置在极线螺杆上，其位于自锁螺母锁紧的阴极框架后，与自锁螺母的外壁紧密衔接，该机构用于自锁螺母的锁紧加固，防止阴极框架后自锁螺母因失效松动而造成阴极线脱落。改进后的防脱落结构主要依靠自锁螺母的自锁功能实现阴极线与框架管之间的固定。

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文章名称： 电除尘器阴极线防脱落结构改进

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