燃煤電廠電除塵穩(wěn)定運(yùn)行技術(shù)改造方法研究

王興輝

摘 要：電除塵器因具有除塵效率高、適應(yīng)范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用低、可靠性高、使用方便且無(wú)二次污染等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在燃煤機(jī)組中是應(yīng)用最廣的除塵設(shè)備。目前，國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)更為嚴(yán)格的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)，這給電除塵器技術(shù)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，也帶來(lái)了機(jī)遇。該文分析了電除塵器存在的問(wèn)題，然后探究了電除塵器改造主要技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠 電除塵 針刺線 電蝕法 技術(shù)改造

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（c）-0066-03

目前，重霧霾天數(shù)越來(lái)越多，尤其在河北、北京等地區(qū)更是嚴(yán)重，影響到人們的日常生活。而且我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作高度重視，尤其燃煤電廠是造成環(huán)境污染的重點(diǎn)企業(yè)，污染物排放更加受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。根據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委、環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家能源局2014年9月12日下發(fā)的《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》，計(jì)劃中規(guī)定新建燃煤發(fā)電機(jī)組應(yīng)滿足環(huán)保設(shè)備“三同時(shí)”即脫硫、脫硝和除塵設(shè)施與主機(jī)設(shè)備同步施工建設(shè)，不得設(shè)置旁路系統(tǒng)，而且要求在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于5、35、50 mg/Nm3。因此，內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司嘗試實(shí)現(xiàn)靜電除塵器粉塵排放的研究與改造工作。

1 概述

電除塵規(guī)格型號(hào)為2F480-5型，設(shè)計(jì)除塵效率≥99.7%，本體內(nèi)部共有4層，出入口煙道各設(shè)置4個(gè)，陽(yáng)極振打裝置布置在第一層，陰極振打布置在第二層和第三層，共有陽(yáng)極振打裝置20套，陰極振打裝置40套。設(shè)計(jì)煤種煙氣量為1 097.6 m3/s，設(shè)計(jì)除塵效率為99.76%～99.90%，比集塵面積為113.85 m2/m3·s-1，陽(yáng)極板總有效面積為120 120 m2。

托電公司電除塵器運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，逐漸出現(xiàn)一電場(chǎng)陰極芒刺線磨損芒刺尖脫落，放電效果差，五電場(chǎng)螺旋線在運(yùn)行中易發(fā)生線體斷裂、脫鉤搭接在陽(yáng)極板上導(dǎo)致短路被迫退出運(yùn)行現(xiàn)象，螺旋線斷裂等電除塵內(nèi)部問(wèn)題頻繁出現(xiàn)。由于電除塵器在生產(chǎn)流程中的特殊性，使其無(wú)法單獨(dú)退出運(yùn)行進(jìn)行檢修，必須機(jī)組停運(yùn)后進(jìn)行內(nèi)部檢查處理，導(dǎo)致故障電場(chǎng)不能及時(shí)投運(yùn)，降低電除塵投入率和除塵效率，所以，針對(duì)這一情況我們提前進(jìn)行有效措施。

2 電除塵器存在的問(wèn)題

該公司電除塵電場(chǎng)退備的主要原因是電場(chǎng)內(nèi)部絕緣為零，其次是灰斗高料，陽(yáng)極板脫槽，導(dǎo)致電場(chǎng)退出，電場(chǎng)內(nèi)部絕緣為零，其中包括陰極線斷裂和脫鉤、氣流均布板脫落搭接在陽(yáng)極板框架上等主要問(wèn)題。

（1）陰極線斷裂問(wèn)題。螺旋線由彈性螺旋線體和兩端掛鉤（一般材質(zhì)為銅質(zhì)）構(gòu)成。由于線體與鉤材質(zhì)不同，加工時(shí)用物理張緊方式，在高溫高熱情況下，容易發(fā)生斷裂；由于加工工藝影響，斷線幾率比較大，而且表面無(wú)法識(shí)別，隨機(jī)性很強(qiáng)，經(jīng)常電場(chǎng)剛投運(yùn)就造易斷線，導(dǎo)致電場(chǎng)短路；螺旋線一旦斷線，由于線體的柔性結(jié)構(gòu)影響，必然造成陰陽(yáng)極短接，螺旋線采用掛鉤固定形式掛接在橫桅桿上，只要一端脫扣，就形成不定向擺動(dòng)，導(dǎo)致陰陽(yáng)極短路。

一二電場(chǎng)芒刺線因長(zhǎng)時(shí)間在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行磨損，固定連接螺栓有磨斷及脫開(kāi)現(xiàn)象，隨時(shí)可能導(dǎo)致電場(chǎng)閃絡(luò)，運(yùn)行參數(shù)下降，甚至電場(chǎng)退備，無(wú)法投運(yùn)。

（2）氣流分布不均問(wèn)題，電除塵入口煙道煙氣量偏差較大，如表1所示，中間煙道煙氣流量大于兩邊煙道，偏差大于設(shè)計(jì)要求的5%，造成煙氣流量分布不均，同時(shí)，煙氣量較大的煙道氣流均布板磨損比較嚴(yán)重，如圖2所示，氣流均布脫落開(kāi)焊搭在陽(yáng)極板上，造成電場(chǎng)短路，也影響氣流均布，導(dǎo)致電除塵除塵效率低。

（3）電除塵器陽(yáng)極板排限位裝置設(shè)計(jì)不合理，限位槽高度偏低，當(dāng)陽(yáng)極板下方灰斗積灰頂?shù)疥?yáng)極板時(shí)，陽(yáng)極板容易彎曲出槽，同時(shí)限位板和限位片采用2 mm厚的鋼板制作成，強(qiáng)度較低，容易磨損和變形，失去可靠限位的作用，導(dǎo)致陽(yáng)極板排偏離限位板，電除塵器電場(chǎng)運(yùn)行異常。

（4）電氣控制回路故障，接觸器、控制模塊、整流變等設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行老化，欠維修，導(dǎo)致電場(chǎng)退出運(yùn)行。

（5）電除塵自投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行至今，由于在長(zhǎng)期振打力的傳遞下，陽(yáng)極板與撞擊桿凹凸連接部位已嚴(yán)重變形，嚴(yán)重影響了振打力的傳遞，從而導(dǎo)致電除塵運(yùn)行參數(shù)下降，除塵效率下降，而更換極板的費(fèi)用很大，工程量過(guò)大，且更換時(shí)間需較長(zhǎng)，所以，不是理想的解決辦法。

3 對(duì)策實(shí)施

3.1 陰極線斷裂問(wèn)題

（1）螺旋線更換為針刺線。

機(jī)組檢修時(shí)將電除塵四電場(chǎng)螺旋線更換成CS20A針剌線，針刺線主體結(jié)構(gòu)是采用φ8圓鋼，兩端采用焊接形式固定在陰極橫向桅桿。由于線體是鋼性結(jié)構(gòu)，只要有一端固定，線體還是能保持相對(duì)穩(wěn)定，不會(huì)導(dǎo)致陰陽(yáng)極短路；固定方式采用焊接固定，線體不會(huì)產(chǎn)生位移，也不會(huì)導(dǎo)致短路現(xiàn)象；線體材體一體化，都是Q235，采用焊接聯(lián)接，不易斷線，可靠性比螺旋線要好得多。

（2）電流燒蝕法熔斷螺旋線。

電除塵器陰極螺旋線斷線，特別是在運(yùn)行中的斷線，以及斷線的及時(shí)消缺是困擾火力發(fā)電正常運(yùn)行的一個(gè)極大的問(wèn)題。根據(jù)電除塵器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，總結(jié)出在運(yùn)行工況下通過(guò)施加外部電源，利用大電流燒斷殘留斷線的方法——電流燒蝕法。從電場(chǎng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，電場(chǎng)的陽(yáng)極板通過(guò)本體直接接地，并且接地電阻不大于2 Ω，該處作為外部電源的一極，陰極系統(tǒng)從高壓引入通過(guò)接線排、大小框架到陰極線，可作為外部電源的另一極。由此可以判斷，將外部電源輸送到斷線處是可行的。該廠螺旋線標(biāo)準(zhǔn)直徑為2.7 mm，利用電焊機(jī)啟動(dòng)時(shí)的正負(fù)極短路現(xiàn)象通過(guò)大電流將接地一段的螺旋線燒斷，很短時(shí)間內(nèi)電流顯示為0 A代表螺旋線接地一段已斷開(kāi)形成開(kāi)路，這一結(jié)論成功應(yīng)用在電除塵螺旋線短路的退備電場(chǎng)7次，很好地保證了電除塵四五電場(chǎng)可靠運(yùn)行。

（3）芒刺線問(wèn)題，機(jī)組檢修時(shí)，對(duì)連接螺栓進(jìn)行點(diǎn)焊，連接板進(jìn)行改型。

按照極間距設(shè)計(jì)要求，將陰極線上部連接板4和下部連接板2焊接在陰極框架5上。