火電廠除塵系統故障及處理技術分析

馮朝亮

（白銀市東鵬建筑安裝有限責任公司，甘肅 白銀 730913）

火電廠的除塵系統是保證其正常運行和環境友好的關鍵部分，其主要作用是過濾和捕捉燃燒過程中產生的灰塵顆粒和污染物，以減少對大氣環境的影響。然而，在長期的運營過程中，除塵系統常常面臨各種故障，如堵塞、漏風、設備老化等問題，導致凈化效果下降，甚至無法正常工作。對此，應建立科學合理的檢測和監控機制，及時發現故障并進行修復。采用先進的維護和管理技術，定期進行設備保養和維修，延長除塵系統的使用壽命。此外，還可以引入一些新型的除塵技術，如靜電除塵、濕式除塵等，以提高除塵效果和降低能耗。

1 火電廠除塵系統

火電廠的除塵系統結構主要由以下幾個組成部分。

煙氣進口：煙氣進口是除塵系統的起點，將帶有粉塵和有害物質的煙氣引導進入除塵器。煙氣進口通常位于鍋爐的煙囪上方，并通過導流裝置使煙氣流動平穩、均勻。

除塵器：除塵器是火電廠除塵系統的核心組件，它通過物理、化學或電靜力作用原理，將煙氣中的顆粒物和污染物進行捕集和分離。常見的除塵器類型包括電除塵器、布袋除塵器和濕式除塵器等。這些除塵器采用不同的工藝和設備來實現對煙氣中顆粒物的過濾和去除。

收集裝置：收集裝置用于收集從除塵器中被捕集下來的灰塵和污染物。收集裝置可以是一個封閉式的容器，通過輸送系統將灰塵輸送到灰庫或其他處理設施中。收集裝置還可以配備清灰裝置，以定期清除積存在裝置內部的灰塵，保證除塵效果的穩定性和持續性。

凈化設備：凈化設備主要用于對除塵后的煙氣進行二次處理，以進一步降低其中的有害物質含量，以符合環保標準和排放要求。常見的凈化設備包括脫硫裝置、脫硝裝置和除酸裝置等。這些設備通過吸收、催化或中和等方式，對煙氣中的二氧化硫、氮氧化物和其他有害氣體進行處理，減少對大氣環境的污染。

排放管道：排放管道是除塵系統的最后一個環節，用于將經過除塵和凈化處理的煙氣排放到大氣中。排放管道通常采用高耐磨、高耐腐蝕的材料制造，以確保煙氣的安全排放和環境污染的最小化。

2 火電廠除塵系統故障類型及原因分析

2.1 機械故障

2.1.1 除塵器內設備故障

除塵器內設備故障可能涉及機械部件的損壞或異常情況。其中，最常見的問題是濾袋破損或堵塞。濾袋的作用是過濾煙氣中的顆粒物，當濾袋損壞或堵塞時，將導致除塵效果下降，甚至無法正常工作。這可能是長時間高負荷運行或灰塵濃度過高造成的。此外，除塵器內的振動器、旋轉部件等機械裝置也容易出現故障，影響除塵系統的穩定運行。

2.1.2 除塵器外部設備故障

除塵器外部設備包括風機、電機、傳動裝置等，它們協同工作以確保除塵器正常運行。然而，由于長時間運行、設備老化、維護不當或其他原因，這些設備可能會出現故障，對除塵系統的正常運行造成影響。風機是除塵系統的核心組件之一，它負責產生強大的氣流，將污染物帶入除塵器并排出凈化后的氣體。當風機受損或故障時，氣流量會下降，導致除塵效果降低甚至完全失效。常見的風機故障包括軸承損壞、葉片斷裂、電機過載等。

2.2 電氣故障

2.2.1 電氣控制系統故障

電氣控制系統故障可能是由供電問題引起的。例如，電源電壓不穩定、斷電或供電線路短路等都可能導致電氣控制系統無法正常工作。這種情況下，需要對電源進行檢查和維修，確保供電穩定可靠。

除塵系統中的傳感器和執行器也可能出現故障。傳感器負責監測除塵系統中的參數，如溫度、壓力等，而執行器則用于控制閥門的開閉。如果傳感器損壞或執行器失靈，將無法正常感知和控制系統運行狀態。此時，需要對故障設備進行修復或更換，恢復正常的檢測和控制功能。

2.2.2 電機和傳動系統故障

電機是火電廠除塵系統中的核心設備之一，負責驅動風機的工作。當電機出現故障時，可能會導致風機無法正常轉動，進而影響除塵系統的工作效率。常見的電機故障包括絕緣老化、軸承損壞和線圈短路等。絕緣老化可能由于長期使用或環境溫度過高引起，需要定期維護和檢測，及時更換老化的絕緣材料。軸承損壞可能是由于潤滑不良或長時間高速轉動造成的，需要定期加注潤滑油并檢查軸承狀態。線圈短路可能是由于電纜老化或者過載引起，需要修復或更換受損線圈。

傳動系統是將電機的動力轉化為風機的工作力矩的重要組成部分。傳動系統故障可能包括傳動帶斷裂、齒輪磨損和傳動軸斷裂等。傳動帶斷裂通常是由于老化或過載引起，需要定期檢查和更換傳動帶。齒輪磨損可能是由于長期摩擦造成的，要定期加注潤滑油并及時更換磨損齒輪。傳動軸斷裂可能是由于設計不合理或負載過大引起，需要進行結構優化和合理配置負載。

2.3 環境因素引起的故障

2.3.1 溫度和濕度變化引起的故障

火電廠燃燒煤炭等燃料產生高溫煙氣，當煙氣通過除塵設備時，會與冷卻介質接觸以降低其溫度。然而，如果溫度波動過大或者突然升高，可能導致除塵設備無法正常工作。例如，當煙氣溫度過高時，除塵設備內部的濾袋可能會受到熱沖擊而變形甚至破裂，從而導致除塵效果降低或者完全失效。

濕度過高時，煙氣中的水分會凝結成水滴，進入除塵設備后可能堵塞濾袋孔隙，影響煙塵顆粒的分離和除塵效果。相反，濕度過低時，煙氣中的灰塵顆粒可能會變得更加干燥，增加其對濾袋的粘附性，導致濾袋表面堵塞，同樣會降低除塵系統的效率。

2.3.2 粉塵性質變化引起的故障

如果煤炭中的灰分含量增加，煙氣中會產生更多的粉塵，超出了除塵設備的處理能力，導致除塵效果下降。此時，需要及時對除塵設備進行調整或改進，以提高其處理能力。例如，可以增大除塵設備的處理面積或增加噴淋裝置，增強粉塵的捕捉效果。

煤炭中的顆粒物大小和形狀的變化也可能引起除塵系統的故障。如果顆粒物的直徑過大或形狀不規則，容易堵塞除塵設備的過濾器或導致飛灰的回收效果下降。在這種情況下，可以考慮更換適應新粉塵性質的過濾材料或改變除塵設備的結構參數。

3 火電廠除塵系統故障處理技術

3.1 故障預警與監測技術

對火電廠除塵系統進行全面的監測和數據采集是故障預警的基礎。通過安裝傳感器和監測設備，實時監測除塵設備的運行參數和性能指標，例如煙氣溫度、濕度、流速、壓力等。同時，監測設備還應該能夠采集煙氣中的顆粒物濃度和成分，以及其他污染物的排放情況。這些監測數據可以通過數據傳輸技術實時傳輸到數據中心進行處理和分析。

通過監測數據的實時輸入和比對，預測模型可以識別出異常情況和潛在故障的特征。例如，當煙氣溫度升高、流速異常或顆粒物濃度超標等情況發生時，預警系統能夠及時發出警報并提示運維人員注意。

通過互聯網和網絡通信技術，將監測設備與數據中心相連接，實現遠程監控和數據共享。運維人員可以通過手機、平板電腦等終端設備，隨時隨地查看火電廠除塵系統的工況和監測數據，及時發現和處理故障。同時，利用大數據和人工智能技術，對監測數據進行智能分析和診斷，提供運行狀態評估和優化建議。

3.2 故障快速排除技術

3.2.1 快速定位故障點

數據監測與分析?；痣姀S除塵系統通常安裝了各種傳感器和監測設備，如壓力傳感器、溫度傳感器和氣體濃度傳感器等。這些傳感器可以實時監測除塵系統的運行狀態，并將數據傳輸到中央控制室。通過對這些數據進行分析，工程師可以判斷除塵系統是否存在故障，并快速定位具體的故障原因。

圖像識別技術?；痣姀S除塵系統中的一些關鍵組件，如濾袋和電除塵器，可能會受到顆粒物的堵塞或損壞。利用圖像識別技術，可以對這些組件進行全面的視覺檢查，并通過與預設模板進行比對，快速發現異常情況。

聲音識別技術。除塵系統在運行過程中會產生一些特定的聲音，例如電機轉動聲、風扇噪音等。通過利用聲音識別技術，可以監測和分析這些聲音信號，從而判斷除塵系統是否存在故障。

3.2.2 故障修復

針對火電廠除塵系統的故障，修復技術可以分為兩大類：機械故障和電氣故障。機械故障主要包括風機故障、過濾器堵塞等；電氣故障主要包括電機故障、傳感器故障等。針對不同的故障類型，需要采用相應的修復方法。

對于機械故障，首先需要對故障設備進行檢查和維修。例如，對于風機故障，可以通過清洗風葉、更換軸承等方式修復；對于過濾器堵塞，可以通過清理濾芯或更換新的濾芯來解決。此外，還可以采用振動監測技術對設備進行實時監控，及時發現故障并進行處理。

對于電氣故障，首先需要排查電氣線路是否存在接觸不良、斷路等問題。如果是電機故障，可以通過修復或更換電機來解決；如果是傳感器故障，可以進行校準或更換傳感器。另外，對于電氣故障，可以采用紅外熱像儀等設備進行檢測，幫助定位故障點。

除了以上的具體修復方法，還應加強對除塵系統運行的監測與維護。通過定期巡檢和保養，及時發現潛在故障并進行預防性維護。

3.3 故障預防和維護技術

在設計和選擇除塵設備時應充分考慮煤粉特性、排放要求和設備負荷等因素，合理確定除塵器的規格和型號。同時，還應關注除塵系統的布置和管道設計，確保氣流均勻分布，減少積灰和堵塞的可能性。對于除塵設備本身，定期進行檢查和維護非常重要。包括定期清潔除塵器內部、更換損壞的過濾材料或電極等，以確保設備的正常運行。此外，還需要經常檢查和修復風機、氣動傳動裝置、閥門等附屬設備，保證其正常工作。除此之外，還需要定期對除塵系統進行檢測和監控?？梢越柚冗M的儀器設備，對系統的壓差、溫度、速度等參數進行實時監測和記錄，及時發現異常情況并采取相應的措施。此外，還可以利用數據分析技術，對系統的運行情況進行全面評估，提前預測可能出現的故障，并采取相應的措施進行防范。另外，在操作和管理方面，也有一些重要的技術措施。首先，需要進行專業的人員培訓，確保操作人員熟悉設備的使用方法和維護要求，能夠正確處理常見故障。其次，需要建立完善的制度和流程，明確責任和權限，確保維修和保養工作的及時性和有效性。此外，還可以借助信息化技術，建立設備檔案和故障記錄系統，方便管理和分析歷史數據，提高故障排查的效率。

3.4 引進新型除塵系統

3.4.1 靜電除塵技術

靜電除塵技術利用靜電原理來清除煙氣中的顆粒物。首先，煙氣通過一個預處理裝置，去除較大的顆粒物。然后，進入一個電場區域，其中包含著兩組電極：帶正電荷的集塵極和帶負電荷的放電極。當煙氣通過電場區域時，顆粒物會受到電極帶來的靜電力的作用。由于顆粒物帶有負電荷，它們會被集塵極上的正電荷吸引。這樣，顆粒物會沉積在集塵極上，形成一層可清除的粉塵。在一段時間后，集塵極上的粉塵會不斷積累，導致電阻增加。為了保持除塵效果，需要對集塵極進行定期清洗。清洗過程中，集塵極會被噴射清洗劑，使積累的粉塵從極板上脫落并收集起來。

3.4.2 脈沖噴吹除塵技術

脈沖噴吹除塵技術是一種高效、節能的除塵方法。它采用了先進的裝置和工藝，可以有效地捕集和去除煙塵和顆粒物。其主要包括以下幾個步驟：

首先，通過傳感器實時監測煙道中的煙塵濃度。一旦濃度超過設定的閾值，系統就會自動啟動。然后，噴吹裝置開始工作。噴吹裝置由多個噴嘴組成，布置在煙道的合適位置上。當信號發出后，噴嘴會快速噴出一股高速氣流，并攜帶著細小的水霧顆粒。接下來，這些水霧顆粒與煙塵顆粒發生碰撞，使得煙塵濕化并變得更重。同時，脈沖噴吹裝置會產生強大的氣流，將煙塵顆粒向下吹落，使其沉積在除塵器底部。最后，通過輸送系統將沉積的煙塵顆粒排出除塵器，并進行后續處理或處置。

4 結束語

在火電廠除塵系統運行中，要定期檢查設備、清洗濾袋、更換損壞部件，可以減少故障的發生率。建立完善的監測系統，能夠實時掌握除塵系統的運行情況，發現故障并迅速修復。此外，引進先進的除塵技術也是解決問題的關鍵。例如，采用靜電除塵、脈沖噴吹除塵技術等，提高除塵效率，降低故障風險。在處理火電廠除塵系統故障的過程中，不僅需要注重技術手段，更要注重全面的管理。只有加強規范管理、提升操作人員的技術水平，才能最大限度地減少故障的發生，并保證除塵系統的長期穩定運行。