電廠除塵器運行中常見故障分析

摘 要：電除塵以其除塵效率高、煙氣處理量大、維護費用低的優點，在燃煤電廠中具有非常廣泛的應用。本文介紹火力發電廠中電除塵器運行過程中經常出現的故障進行分析和探討，并列舉電廠除塵器出現的故障及解決措施，以期給電力工作者提供一定的指導意義。

關鍵詞：火力發電 除塵器 故障 除塵效率

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0108-02

隨著社會的不斷進步和國民經濟的飛速發展，環境問題越來越得到全世界各界人民的關注的重視。我國長期的能源結構決定了以煤炭為燃料的火力發電格局。煤炭燃燒過程會產生大量的粉塵顆粒，這些顆粒會嚴重污染環境并且對危害人體健康，因此火力發電廠產生的煙氣要求必須經過除塵以后才能排放。常見的除塵方式有布袋除塵和電除塵，電除塵以其除塵效率高、煙氣處理量大、設備運行穩定可靠、維護方便、運行成本低等優點廣泛應用于燃煤電站、冶金、建材、化工、造紙等行業的工業爐窯及工業過程中的煙氣除塵，是目前最主要的高效除塵設備。在適當的條件下，電除塵的效率可高達99%，本文以燃煤電廠的電除塵裝置為研究對象，介紹了電除塵裝置的工作原理，分析電除塵設備運行過程中常見的故障并提出了相應的解決方法。

1 電除塵器組成及工作原理

電除塵器主要由兩部分組成，一部分是電除塵器本體系統，由收塵極系統、電暈極系統、振打裝置、氣流分布裝置、殼體、排灰裝置和攪拌槽裝置等組成；另一部分是高壓供電裝置和低壓控制系統，該部分主要是給電除塵器提供所需的高壓直流電[1]。電除塵器的工作原理是利用加到電暈極（陰極）和收塵極（陽極）之間的高電壓產生的強電場使氣體電離產生電暈放電、粉塵荷電，含塵氣體通過電暈極和收塵極之間的電場時，在電場的作用下，塵粒荷電形成的離子向收塵極運動，最終在收塵極板表面形成積灰，進而積灰通過陽、陰極振打裝置落進灰斗，排灰裝置將灰排出。

2 電除塵器常見故障及原因分析

火力發電廠的電除塵器發生故障后，會使電場失去除塵能力，除塵效率降低，因此對電除塵常見的故障進行分析，找出相應的對策，是維持電除塵器高效運行的有效措施。電除塵器運行過程中常見故障有以下幾點。

（1）短路故障。短路故障分為完全短路故障和不完全短路故障兩種。電除塵器發生短路故障的原因有除塵器安裝或檢修后未徹底清除內部雜物造成除塵器短路；輸灰不暢導致灰斗滿灰，也會造成電除塵器短路[2]。（2）開路故障。電除塵器的高壓隔離開關接觸不良會引起運行過程中電除塵器的開路故障。（3）壓敏電阻故障。

除了以上三種故障以外，電除塵器在運行過程中還會發生發電暈、PLC故障、可控硅故障、高壓整流變偏勵磁等。電除塵器在運行過程中出現故障，尤其是短路故障，只能停爐處理，這將對電廠效益及環境造成極大的影響。因此在每次鍋爐啟動前都必須進行電除塵空載試驗防止故障發生，另外在鍋爐的正常運行過程中還要對輸灰系統的運行和維護加強管理，盡可能降低因輸灰不暢造成短路故障的發生。

3 電廠除塵器故障及解決方法案例

3.1 振打系統故障

馬頭電廠#4鍋爐安裝的雙室四電場靜電除塵器運行過程中由于振打系統發生故障導致除塵效率下降，粉塵排放濃度嚴重超標。經過試驗分析發現，出現該故障的主要原因是電除塵器的極配形式和極板懸吊結構設計不當，振打器的選型、振打結構設計以及振打點布置考慮不足，造成安裝時異極距偏差較大，這些問題造成了極板不能有效清灰、陰極放電性能和電場整體發電能力下降[3]。

針對以上原因了進行了如下改造：更換原有的陰、陽極振打器，并在陽極出口端增加增強型電磁振打器；在陰、陽極的吊點上布置彈簧，將原有的懸吊剛性結構更改為柔性結構，增強傳遞的振打力，改造前后陽極懸吊結構示意圖見圖1、2所示；另外還將第一電場更換為放電性能強、清灰效果好的陰極線。

對通過以上改造，該電廠的電除塵器運行效率達到了設計效率，煙氣排放濃度顯著下降且低于排放標準。

3.2 控制部分故障

鶴壁電廠5#電除塵器，采用GGAj02H型系列高壓靜電控制系統。運行六年后，高壓部分和DAVC控制器發生故障。出現一二次電壓、電流均正常，除塵效率不佳等問題，分析發現原因是氣流分布板堵塞，分布不均勻；灰斗組流板脫落、氣流短路；排灰裝置漏風嚴重；二次防塵等，電廠根據導致故障的原因采取以下措施：調整振打裝置的振打高度、周期，加強密封，調整火花率等措施，有效地解決問題，使電除塵器的除塵效率有了極大的提高[4]。

3.3 電氣故障

株洲電廠電除塵器為雙室三電場結構形式。一電場陰極線為鋸齒形、二、三電場陰極線為魚骨針加輔助電極形，收塵極為大C型陽極板。運行過程中出現以下故障：頻繁閃絡、二次電流不穩、表針暴動急劇、整流變故障，其中最為常見的故障是因為極板過多積灰、陰極框架的固定螺栓松動、高壓回路打火導致的[5]。因此，及時處理極板積灰，取得最佳的振打周期以及及時調整運行工況的變化，是保證電除塵器運行高效可靠地主要措施。具體的措施有以下幾點。

（1）啟動電除塵器前進行預熱。熱煙氣進入處于冷態的電除塵器時，除塵器內部容易出現結露現象，煙氣的含硫粉塵會粘附在極板表面并造成極板腐蝕。為解決此類問題，在除塵器前面設置熱風裝置，見圖3所示，即將從鍋爐空預器高溫段抽出的熱風送入電除塵器內部進行預熱。

（VCmvaNYPS4BWO8kAT+cNyg==2）定期沖洗極板。極板積灰是造成電除塵器效率降低的主要原因之一。鍋爐運行中要定期用壓力水清洗極板，消除積灰，為了避免極板腐蝕還應在沖洗后通熱風烘干極板。

（3）合理確定振打周期，加強電場絕緣保護，提高極板電暈率，及時調整運行參數也是保證電除塵器高效運行的重要措施。

3.4 南海發電一廠有限公司二期工程實例

南海發電一廠有限公司二期工程配套建設雙室四電場靜電除塵器等。技術參數如表1所示。

調試過程中出現的故障為二次電流的指針指向最高位置，二次電壓卻幾乎接近零；投運時電源開關合不上或合上后立即跳閘；運行時二次電流急劇增加，二次電壓接近于零。經過分析發現原因可能有以下幾種：（1）陰極線斷線，造成短路。（2）灰斗嚴重積灰，造成陰陽極短路。（3）異極間有金屬異物從而造成短路。（4）穿墻套管、絕緣套管、絕緣軸、電纜終端接線盒破裂造成短路。針對以上可能的導致故障發生原因采取剪斷已斷極線；放盡灰斗中的積灰；清除內部異物并更換新的備件，經過以上處理后，該電除塵器的故障消除，除塵效率恢復到設計值。

4 結語

我們是煤炭生產和消耗大國，能源結構決定了近期及未來幾十年內仍將依靠以煤炭為燃料的火力發電的發電格局。隨著環境問題的日益嚴峻，國家對環保要求的越來越嚴格，火力發電廠煙氣排放的壓力越來越大。電廠是由鍋爐、汽輪機、發電機三大主機以及輔機組成的統一整體，火電廠的高效運行離不開各設備之間的良好運行既相互配合。除塵器是燃煤電廠必不可少的煙氣處理設備之一，其運行效率及安全可靠性也是保證機組運行的關鍵因素之一，在鍋爐點火初期進行除塵器空載試驗，運行過程中加強對電除塵器的檢修和維護，加強監控，有問題及時解決，定期清洗極板，加強電場絕緣保護，提高極板電暈率是保證電除塵器安全高效運行有效手段。

參考文獻

[1]李太寅.蘭溪電廠#3電除塵系統節能優化改造的技術研究[D].浙江大學，2009.

[2]駱曦云.電除塵器常見故障分析與處理[J].廣西電力，2005（3）：71-73.

[3]張慧艷.馬頭電廠4號爐電除塵器振打系統故障分析與改造[J].民營科技，2009（8）：12-13.

[4]王宏，薄選舉，李景兆，等.燃煤電廠電除塵器控制部分常見故障的分析及對策[J].焦作大學學報，2004（4）：46-47.

[5]苗青，周麗萍.株洲電廠電除塵器常見電氣故障的分析和處理[J].湖南電力，2002（6），60-62.

①作者簡介：羅國衡（1972—），男，廣東省佛山市南海區人，本科，主要從事電廠設備技術工作。