對印度燃煤電站電除塵系統的管控分析

侯 勇，趙林峰，王清鋒，門曉宇（上海電氣電站工程公司，上海 201199）

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對印度燃煤電站電除塵系統的管控分析

侯 勇，趙林峰，王清鋒，門曉宇
（上海電氣電站工程公司，上海 201199）

摘 要：對中國企業在印度燃煤電站工程電除塵器在運行中出現的典型常見問題進行了整理和技術分析，結合具體工程實例，從項目管理角度出發，提出了印度工程項目電除塵器的管控關鍵點。

關鍵詞：燃煤電站；印度工程項目；電除塵器；典型常見問題；管控關鍵點

1　引言

受“2003年印度電力法案”政策利好的驅使，印度私人電力投資商大舉進入發電領域，致使電力市場得到快速發展，發電裝機容量持續增長。中國發電設備在“走出去”的大背景下，以物美價廉的優勢迅速占領了印度市場。

目前，中國企業在印度市場有大量的工程項目，從已完成工程的反饋，電除塵器系統在項目執行過程中存在著一些難點。雖然電除塵器系統不如鍋爐、汽輪機和發電機這類主機系統復雜，但因排放不穩定，電除塵器的性能試驗不易通過，影響了項目移交。

2　電除塵器工作原理

電除塵器是火力發電廠必備的配套環保設備之一，其將鍋爐排放煙氣中的粉塵從煙氣中脫除，降低排入大氣的粉塵排放量，減少電廠對環境的污染。

煙氣粉塵以垂直于電力線的方向進入電場，在電場荷電與擴散荷電的共同作用下荷電。少部分粉塵隨煙氣途經放電極附近與正離子結合帶正電，其余絕大部分粉塵與負離子結合而荷上負電，在電場力的作用下，向與各自極性相反的電極驅進，終點是電極，最后在振打力與自身重力的共同作用下落入灰斗[1]。

影響電除塵器性能的主要因素很復雜，但大體上可分為三類[1]：1）工況條件：燃煤成分、飛灰成分、飛灰物理性質及煙氣條件等；2）電除塵器的技術狀況：極配形式、結構形式、同極間距、制造安裝精度、氣流分布的均勻性以及電場劃分情況、電氣控制特性等；3）運行條件：操作電壓、板電流密度、積灰情況、振打周期等。

當鍋爐確定以后，工況條件通常不可變；電除塵器的技術水平，不同廠家、不同類型會有較大差別；同設備狀況有一定關系，但主要取決于設備的運行及維護保養情況。

3　印度工程項目電除塵器問題

印度的煤種具有發熱量低、灰分大的特點。市場煤種雖較差，但面向印度市場出口的國產電除塵器，在設計選型時就已充分考慮到印度煤種的特點，具備達到50mg/m3以下排放的能力。一些電除塵器排放不達標的原因主要在于：1）印方施工隊伍安裝水平差；2）業主運行維護不到位；3）印度工程項目的輸灰系統嚴重影響了電除塵器本體性能等問題。

3.1印度施工方安裝能力差

印度工程項目當地的運輸條件、現場保管和安裝能力嚴重困擾著工程項目，安裝問題是印度工程項目電除塵器在執行過程中首當其沖的難點問題。通常工廠的安裝精度高，但印度的基礎設施薄弱，運輸路況很差，因此電除塵器設備在工廠組裝好后很難完好無損地長距離運輸至現場，只能將散件發運至施工現場后再安裝制作。另一方面，由于工程項目當地的設備保管條件和施工隊伍安裝能力都很差，電除塵器的安裝質量也難以保障。圖1和圖2分別為印度某項目的電除塵器內部、外部安裝缺陷。

圖1 電除塵器本體內部安裝缺陷

如圖1中 a）所示，安裝位置不到位，導致大小銷輪間隙過小；b）所示，陽極板與振打桿之間的連接螺栓沒有擰緊，存在間隙，在長期振打力的作用下，振打桿和陽極板之間存在位移，造成陽極板下部嚴重變形，甚至開裂；c）所示，芒刺線與陰極框架施工時，未按照要求將螺栓擰緊并電焊點固；d）所示，芒刺線在安裝時，芒刺線刺尖被損壞，影響芒刺線電氣性能；e）所示，印方安裝的導軌板下槽與振打桿距離過近，通煙氣后，將導致陽極板受熱膨脹使振打桿與導軌板缺口頂死，造成極板變形，陰陽極距發生變化；f）所示，由于振打系統安裝直線度較差，導致卡軸、振打軸出現轉動不靈活的現象，塵中軸承軸套磨損嚴重。

如圖2中a）所示，電除塵陰極高壓穿墻絕緣瓷瓶損壞，該設備損壞直接導致電場無二次電壓或二次電壓無法升高，影響了電除塵器性能；b）所示，電除塵器變壓器高壓輸出端密封保險缺失，易引起高壓端短路。同時保溫箱無密封，將導致保溫箱內溫度下降，使絕緣裝置的絕緣性能在低溫下大幅下降，甚至引起外箱帶電，影響電除塵器性能，并易引發安全事故；c）所示，電除塵器本體各人孔門密封不嚴，無壓料密封、腐蝕嚴重，造成本體漏風嚴重，使電場內流場分布不均，降低了電除塵器的除塵性能。漏風還會引起電除塵器局部煙溫降低，使起暈電壓升高，甚至超出變壓器負荷運行，降低除塵效率。溫度過低還會使局部漏風區域煙氣結露，發生低溫腐蝕，造成灰斗結露，影響正常排灰；d）所示，電除塵器頂部振打系統的電機上均布置有防雨罩，但大部分振打電機的防雨罩丟失，雨天將導致振打電機進水受損，系統失效，導致設備電除塵器無法正常運行，性能無法保證。頂部陰極振打電機保護網未恢復、陰極傳動機構檢查門未蓋好，容易造成相關振打電機損壞，不能投入使用，除塵性能下降；e）所示，安裝振打電機防雨罩時造成保溫面破損，對電除塵器本體保溫性能造成影響；f）所示，在拆除腳手架時，造成出口喇叭處保溫面破損，導致電除塵器本體漏風，影響了電除塵器效率。

3.2印方輸灰系統問題多

中國企業在印度電站工程項目中有大量的BTG項目，BTG項目模式下的電除塵器由中方提供，屬于BOP部分的輸灰系統則由印方負責。印度工程管理理念落后，偏愛負壓輸灰系統形式，因而BTG模式下的印度工程項目以負壓輸灰系統為主。但由印方自行提供的負壓輸灰系統在運行中暴露出大量問題，如：設計出力不足、灰管管徑偏小、管路布置不合理、系統故障率高等問題，都嚴重拖累了中方的電除塵器。有關文獻對印度雅幕娜項目中出現的由印方供貨的輸灰系統問題[2]，及負壓系統引起的堵灰問題進行了總結分析，并提出了改進建議；海薩項目執行前期由于除灰系統問題多、燃煤灰分高等原因造成電除塵器灰斗積灰嚴重，危及了電除塵器的安全[3]等。

通常負壓輸灰系統第一電場灰斗至最后一個電場灰斗共用一根負壓母管，最后一個電場母管與大氣聯通，若一電場除灰量超過設計量，將連鎖導致后續電場的除灰無法排出。因此負壓輸灰系統在灰量大的情況下，除灰能力和可靠性較差，而印度的煤種普遍灰分較高、發熱量低、灰量大，電除塵器經常堵灰。另一方面，負壓輸灰系統的安裝運行維護難度大于正壓除灰，輸灰系統發生故障后將嚴重影響電除塵器性能，而印度業主的維護水平較低，難以保證除灰系統的性能。

印度某工程項目除灰系統的問題如圖3。

圖3 印度某項目輸灰系統

如圖3中a）所示，為防止灰塵在灰斗中沉積，引起排灰不暢，電除塵器灰斗采用氣化板布置，現場氣化板供氣由印方負責。但由于供氣管道未設計膨脹彎頭，在機組熱態啟動后，整個供氣管道膨脹擠壓后變形非常嚴重，導致灰斗氣化板供氣不足，引起灰斗排灰不暢；b）所示，因印方供貨的除灰系統存在排灰能力不足的先天性設計缺陷，停機后對電除塵器內部檢查時發現，部分灰斗積灰已超過人孔門高度，導致灰斗導流板變形，電除塵器性能不僅受到嚴重影響，同時還存在安全隱患。

3.3印度業主運行維護能力差

海外工程項目常存在當地運行人員的素質較低，運行水平差、檢修維護不及時等問題，電除塵器的性能難以得到保障。從項目執行的反饋情況來看，由于電除塵器的上下游系統運行維護不當造成設備排放不達標的情況較多。

印度工程項目的電除塵器運行最突出的問題是堵灰，大量的電除塵器本體運行事故幾乎都是由于印方提供的下游輸灰系統輸灰不暢產生的連鎖反應。該問題屬于“印方輸灰系統問題多”的并發癥。當電除塵器灰斗堵灰嚴重時，灰蔓延至陽極板、陰極線位置，將造成電場短路，嚴重影響電氣設備的運行。同時堵灰將會損壞電除塵器的內部構件，造成電除塵器極板、極線變形，嚴重時將造成灰斗脫落及整臺電除塵器的坍塌。印度煤種灰分大、印方供貨的輸灰系統缺陷多，使得通灰成為電除塵器運行的關鍵點。此外，受限于印方業主運行人員的水平，煙氣超溫現象頻繁，使得電除塵器入口煙溫過高，導致粉塵比電阻升高，也影響了電除塵器的除塵效率。圖4為典型的由于堵灰事故引起的電除塵器損壞現象。

圖4 由于輸灰系統引起的電除塵器設備損壞

4　印度工程項目電除塵器管控關鍵點

4.1安裝方面

首先，要對印度施工方的施工能力進行甄別，中方企業要督促業主選擇能夠滿足電除塵系統施工技術能力的隊伍和人員，確保電除塵器的安裝符合設計要求。組織電除塵器廠家工代對外方施工隊伍進行安裝前的技術交底，嚴格按照圖紙、作業指導書及廠方現場技術指導人員的要求進行施工，并且保證電除塵器安裝過程的記錄完整，所有的安裝過程記錄必須由電除塵器廠代監督確認。

4.2印方輸灰系統

輸灰系統對電除塵器影響較大，應將電除塵器和輸灰系統作為一個有機關聯系統進行考慮，盡可能避免使用技術落后的負壓輸灰系統。EPC項目，在設計階段應督促設計院將電除塵器和輸灰系統進行一體化設計和驗收，并在后續的安裝、調試和性能試驗執行過程中始終貫徹電除塵器和輸灰系統的一體化原則。BTG項目，建議將輸灰系統納入中方合同范圍，至少應在商務談判中體現電除塵器與輸灰的一體化原則，并在項目執行中貫徹。

4.3運行方面

由于印度煤種灰分大、印方供貨的輸灰系統問題較多，因此對于印度工程項目，電除塵器運行的關鍵是電除塵器的通灰，印度工程項目的運行問題大都是堵灰產生的連鎖反應，因此在運行中要時刻關注灰斗的料位。一旦出現堵灰，應立即組織人工緊急放灰，必要時降低機組負荷甚至采取停機措施，保證電除塵器的設備安全。同時控制鍋爐運行煙氣不超溫，合理控制電除塵器入口煙氣溫度，避免粉塵比電阻過大導致電除塵器出現性能下降、排放不達標的情況。

4.4維護方面

維護的關鍵點也在印方的輸灰系統，發現有泄漏或堵灰等輸灰不暢現象時應及時處理，以免造成更大的隱患，并應充分利用停機檢修期間，全面檢查和消除系統管道、接頭、布袋等出灰設備的磨損、泄漏、損耗等問題。

5　結語

本文對中國企業在印度工程項目中出現的諸多電除塵器問題進行了整理，經分析發現，導致電除塵器排放不穩定的主要原因并非是由中方供貨的電除器自身引起的，而是受困于印度當地的發展水平所限產生的安裝、運行維護不善和上下游系統不配套等問題。在總結了中方印度工程項目電除塵器出現的典型問題后，本文提出了有針對性的關鍵管控措施，這些關鍵管控措施同樣可為中國公司在其他海外地區的工程項目提供借鑒。

參考文獻：

[1] 全國環保產品標準化技術委員會環境保護機械分技術委員.電除塵器[M].中國電力出版社，2013.

[2] 張平.除灰系統對電除塵正常工作的影響[C]. 第十四屆中國電除塵學術會議，重慶，2011.

[3] 張新聞，楊娟娟.印度海薩2×600MW機組調試中的主要問題及分析[J].電力建設，2011（2）： 92-95.

Supervision and Control Analysis of Electrostatic Precipitation System in Indian Coal-fired Power Station

HOU Yong, ZHAO Lin-feng, WANG Qing-feng, MEN Xiao-yu
(Shanghai Power Station Engineering Co., Ltd, SEC, Shanghai 201199, China)

Abstract:This paper liquidates and analyses the typical problems of the ESP occurred in Indian coal-fired thermal power plant assisted by the Chinese enterprise. In combination with the actual engineering examples, and from the view point of project management, the paper puts forward the key points of supervision and control in Indian ESP of engineering project.

Keywords:coal-fired power plant; Indian project; ESP; typical problems; key point of supervision and control

中圖分類號：X701

文獻標志碼：A

文章編號：1006-5377（2016）03-0040-04