電除塵器檢修及修后試驗分析

董 鋒，張 凱，劉 源，李 強，李慶芝，金 鑫

（西安熱工研究院有限公司，陜西西安 710054）

0 引言

電除塵器是依靠氣體電離，粉塵粒子荷電，帶電粒子在電場力的作用移動到收塵極板，從而被收集在收塵板上，在合理的振打周期、振打力的作用下，被收集在收塵板上的粉塵成片狀落入收灰斗去除。電除塵器除塵原理決定了電除塵器對于處理高硫煤、高水分煤種、粉塵比電阻在5×1010Ω·cm 以下的粉塵時，以其設備阻力低，適應煙氣變化能力強，維護工作量少等特點，得到了廣泛應用。

我國燃煤電廠眾多，各類化工、鋼廠、電解鋁廠等企業也大多擁有自備電廠。大量現役電除塵器均需要定期大修和在修后進行試驗，論證是否滿足原有設計要求及現行的國家各項標準要求。本文依據A 廠2 號機組電除塵器實際案例進行分析，希望以此探討相關的電除塵器大修及試驗、運行建議提供借鑒作用。

1 A 廠2 號機組電除塵器基本信息

A 廠2 號機組為350 MW 燃煤發電機組鍋爐型式，鍋爐最大連續蒸發量為1140 t/h。制粉系統的中速磨煤機冷一次風機正壓直吹式制粉系統，每臺爐配5 臺中速磨煤機，燃燒設計煤種時4 臺運行、1 臺備用，正壓氣力除灰。

其鍋爐尾部A 廠2 號機組配備2 臺電除塵器為干式、臥式、板式雙室五電場低低溫靜電除塵器。雙室5 電場（前3 個電場采用國產高頻電源，后2 個電場采用脈沖電源）。脈沖電源對除塵效率的影響：脈沖電源投運時，除塵器出口濃度不大于17 mg/Nm3，脈沖電源退出運行時，除塵器出口濃度不大于22.7 mg/Nm3。每臺除塵器的每個電場設2 個灰斗，灰斗下法蘭標高：4.5 m。除塵器按照BMCR 工況下低溫省煤器完全解列時，每臺除塵器入口煙氣量（溫度加10 ℃，實際氧，濕態），除塵器比集塵面積≥130 m2/（m3/s）。

2 本次檢修的主要流程和項目

在機組運行時記錄各高壓電源運行狀況及各電場出現的電源參數，分析有可能出現的電源問題，并在機組停運冷卻后，進入除塵器內部進行排查記錄本體的各項問題。

2.1 內部問題（圖1～圖5）

圖1 陰極線變形

圖2 陽極板下夾板變形

一電場極線松動較多，約有70%，A 側電場7 根極線變形，A11 頂部3 根、中層1 根、下層2 根，A21 電場2 根極線斷裂，A21 電場陰極框架整體偏移20 mm，B11 電場2 根極線斷裂，B11 電場第14 排陽極板變形，B11 電場極間距偏移10 mm，B11 電場振打更換、陰極線更換9根，B11 電場14 排陽極板拆4 根，B21 電場陰極線斷線2 根，1 電場內有一排陽極板橫梁變形彎曲，1 電場內有一排陰極框架變形彎曲，1 電場陽極板下夾板變形較多，抽查頂部絕緣瓷套一個，發現有積灰現象。

2.2 本次檢修處理的問題

A21 電場陰極框架整體偏移20 mm，已進行調整。A21 陰極振打5090A 更換陰極振打1 組，5090B 更換陰極振打8 組，A21 電場塵中承重軸承5090B 換11 組，A22 電場塵中承重軸承5090B換3 組，排查頂部絕緣瓷套是否有積灰現象，一電場極線松動點焊。

圖3 更換下的陰極線脫焊處

圖4 更換下的陰極線斷裂處

圖5 更換下的部分陰極線積灰情況

2.3 需要大修解決的問題

陽極板變形處理問題，陽極板極間距調整問題，陽極板下夾板變形問題，陰極線松動剩余待處理的問題。

3 修后試驗

在2 號機組重啟后選擇在1020 t 蒸發量、813 t 蒸發量2個工況進行試驗，具體試驗參數及結果見表1。

表1 2 號機組電除塵器檢修后試驗結果

4 煤質分析對比分析

煤、飛灰成分中的S、Na2O、Fe2O3、Al2O3及SiO2對電除塵器性能影響很大，其中S、Na2O、Fe2O3對電除塵器為有利影響，Al2O3及SiO2對電除塵器為不利影響。試驗煤種較之設計煤種灰分、Al2O3、SiO2的下降，Na2O、Fe2O3的上升為有利因素，S 的下降為不利因素。比較試驗煤種和設計煤種可發現，試驗煤種的灰分總量較之設計煤種的含量僅為44.7%，在相同運行條件下試驗煤種對于設計煤種是有利于提升電除塵器效率的，現階段由于煤價波動、各大煤礦產煤供不應求，造成各地各電廠的儲煤量不足，從而造成入爐煤質極不穩定。電廠應該在摻燒配比各種不同特性的煤質上多下功夫，在保證發熱量的前提下降低燃煤灰分，在實際運行過程中，需要根據不同煤質調整電除塵器的運行參數，以便發揮其更佳效果。

5 檢修效果及運行建議

1020 t 蒸發量下，電除塵器平均本體阻力Δp=170 Pa；電除塵器平均漏風率Δα=1.55%；電除塵器出口平均煙塵濃度：C標=20.79 mg/m3；電除塵器的除塵效率為：η=99.84%。

813 t 蒸發量下，電除塵器平均本體阻力Δp=193 Pa。電除塵器平均漏風率Δα=1.47%。電除塵器出口平均煙塵濃度C標=18.31 mg/m3，電除塵器的除塵效率η=99.85%。

本次試驗數據表明電除塵器設計參數均恢復到設計值。

本次對2 號機組兩種負荷電除塵器試驗調整前后運行參數、表盤數據及試驗結果進行分析，建議如下：經過對比測試DCS 數據顯示除塵器出口濃度為7～13 mg/m3。試驗調整后運行工況實測除塵器出口濃度約為18～21 mg/m3。二者有所偏差，建議定期對濁度儀進行比對測試，確保實際數據與上位機數據一致。

原除塵器各電場設定參數的輸出限制均≤10%額定功率，此參數運行工況限制并造成電除塵器的出力不足，影響除塵效果。依據煤質和機組負荷及DCS 濁度儀數據調整除塵器的運行參數，建議控制除塵器所有電場出現火花率＜10 次/min 條件下運行。提高除塵器出力，以減少除塵器出口粉塵對脫硫漿液的污染，提高石膏品質。

運行人員定期檢查除塵器灰斗料位就地指示是否與上位機指示一致，檢查輸灰是否正常，避免堵灰情況。定期檢查除塵器本體振打的運行情況。

在冬季或當環境氣溫較低，機組運行時對低溫省煤器的溫度需設置＞100 ℃，以避免除塵器內部產生結露，對其運行產生不良影響。

特別要對除塵器前端的脫硝運行情況格外注意。脫硝氨逃逸后造成的硫酸氫銨附著包裹陰極線、陽極板上造成電暈封閉也是其中本次檢修發現陰極線裹灰的原因之一，而硫酸氫銨不易被振打脫落，長此以往會造成電除塵器的效率降低，功耗增大。

6 結論

通過停機檢修發現并處理電除塵器在運行時不能發現和處理的各種缺陷，在消缺后進行冷態空升試驗，在啟機后進行熱態試驗，分析得出試驗數據和煤質化驗報告，對比各種數據給出運行人員指導建議。由于各個電除塵器的設計差異及設計煤質的選用不同，需要具體問題具體分析，以確保滿足GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標準》的要求。改善電廠周圍的大氣環境質量，有利于控制減少電廠周圍煙塵污染物排放總量，有效地保護了環境，亦使電除塵器節能減排達到良好的效果和收益。