燃煤電廠環保設施運行常見問題及解決措施

陳太香

摘 要：為提高環保運行設施的整體去除效率，應制定相對應的環保設施運行管理規章制度及針對設備維護以減少環保設施故障對電廠廢氣環保指標異常排放影響，環保設施與主機設備應同時投運，避免出現機組并網后環保指標異常排放的情況。為了在不影響燃煤電廠整體運行效率的前提下，保證環保設施的性能穩定，文章提出了燃煤電廠運行中的常見問題及解決方法。

關鍵詞：電廠；環保設施；常見問題；解決措施

引言

隨著社會發展對環境問題的愈發重視，電廠作為重要污染物排放源，面臨著巨大的環保壓力。近年來，我國部分已投產的電廠加大了環保設施的建設力度，力求達到國家排放的最低標準。從實際環保設施投入運行的情況來看，并非所有電廠達到了預期減排效果。

1 燃煤電廠環保設施運行常見問題

1.1 脫硫設施運行常見問題

（1）綜合脫硫效率。目前，脫硫裝置的設計脫硫效率值為95%，最終的綜合脫硫效率為90%。但從實際上使用情況來看，大部分電廠脫硫設備的綜合效率都低于80%。究其原因可以大致分為以下幾類：電廠脫硫設施的設計方面、安裝調試方面、設備質量問題方面等等；此外，電廠燃煤硫分高于設計值；為提高電廠整體運行效率及經濟性，開旁路擋板門運行，減少脫硫設備的使用率；隨著運行時間的累積和設備維護不當，脫硫設備故障率升高，投入使用率降低[1]。

（2）煙氣換熱器堵塞。脫硫設施中的煙氣換熱器堵灰也是最常見的故障之一。煙氣中夾帶的飛灰在經過煙氣換熱器時，附著在其表面，導致熱阻增大，不及時清除將影響電廠的安全運行。對此，需暫停脫硫設施運行，最終導致脫硫設施低投運率低的局面。個別新投建脫硫設施不采用煙氣換熱器，提高了脫硫設施的可用率，但降低了整個電廠的熱經濟性；而對于已裝備脫硫設施的電廠，由于無法解決煙氣換熱器的堵灰問題，拆除換熱器內部的換熱片，使其只起到煙氣通道的作用。

1.2 脫硝設施運行常見問題

（1）供氨問題。氨供應不足現象是脫硫設施出現概率較高的故障之一，而導致該現象的原因有以下幾個：一是供氨不存，含有雜質，堵塞液供應管道上的閥門與過濾器；二是由于長期在振動工況下運行，反饋桿出現松脫現象；氣動調節閥的用氣壓力低于出廠設計值，導致氨氣流量下降，無法滿足脫硝氨耗量[2]。

（2）催化劑堵塞與磨損。SCR催化劑層積灰現象普遍存在于燃煤電廠。一方面，催化劑層表面的積灰將增大SCR的阻力，通過流體力學得知，流速的平方與阻力成反比。通過計算可以得到，在保持其他因素不變的情況下，催化劑層阻力增加20個百分點，催化劑層表面得堵塞面積比例將超過14個百分點。催化劑堵塞和積灰現象的出現將直接影響脫硫設施的正常運行。另一方面，積灰還會導致催化劑表面的微孔堵塞，煙氣中夾帶的NOX無法與催化劑充分接觸，最終導致脫銷設施效率低下，無法達到國家的環保要求。

1.3 除塵設施運行常見問題

（1）運行電流偏低。正常情況下，剛投入使用的電除塵器運行電流較高。然而，隨著運行時間的累計，電除塵器運行電流開始下降。部分電除塵器的運行電流下降幅度較大，其除塵效果達不到設計要求，其原因主要分為兩個方面：一方面，電廠燃煤的煤種非單一不變的，當燃燒含灰量較高的煤種時，將引起煙氣比電阻增大，最終導致電暈封閉。另一方面，清灰不及時，使放電極和收塵極粘灰嚴重，導致電流降低，其主要原因有兩個：一是振打裝置設計不合理；二是運行中出現的故障問題[3]。

（2）運行電壓偏低。通過總結發現，造成電壓偏低的原因有三個。一是高壓回路系統絕緣偏低。當絕緣部件初見損壞時，將能造成運行電壓偏低；二是機械部分異極距減小。由于運行時間的增加，且機械部分在振打及高溫環境下易發生變形，使異極間距變小；三是電場內可能有異物，這種異物多屬于冷態條件下很難發現的軟性異物，在熱態條件下被氣流吹起，導致極間距離變小。

（3）反電暈問題。該現象常出現在燃用高灰分煤種的電廠，當煙塵比電阻P>1012Ω·cm時，容易出現反電暈現象。煙塵顆粒粒徑越小越容易出現反電暈現象。反電暈現象將出現以下一種狀況：運行電壓降低，電流增大，從伏安特性曲線表來看，有明顯拐點。一旦發生反電暈，除塵效率就會急劇下降。

2 環保設施運行問題的解決措施

2.1 脫硫運行問題的解決措施

（1）針對綜合效率低下等問題，可以從以下幾個方面著手解決，加強對現有脫硫設施的運行、檢修維護管理，加強燃料管理，保證脫硫設施與主設備同步、穩定、連續、可靠地運行，達到設計效率、滿足排放濃度標準和排放總量要求。

（2）針對煙氣換熱器堵灰的現象，可以通過將換熱器的換熱部件更換成L型大波紋換熱部件，煙氣換熱截面積增大，表面平滑，在其運行中產生的副產物不易吸附在其表面，清除也相對容易，因此可以避免煙氣換熱器堵灰問題。此外，選用L波形煙氣換熱器，由于阻力減小，其壓力損失小，增壓風機等設備選用功率大大降低，且容易清洗，大幅度提高了電廠的整體經濟性。而且改造后脫硫效果不發生變化，仍然可以滿足原設計要求。

2.2 脫硝運行問題的解決措施

（1）對于供氨不足，第一步：檢查氣動調節閥儀用氣源壓力，查看其壓力數值可否滿足設計初始要求；第二步：重新調整調節閥定位器，提高低開度時的線性；閥門定位器零位漂移大。第三步：在機組低負荷情況下，供氨系統改為手動，減少噴氨量；第四步：發現閥芯及管道內壁有一定量的黑灰色粉末，拆除閥門疏通閥芯，用壓縮空氣進行管道吹掃。第五步：必要時更換線性好的氣動調節閥。

（2）催化劑堵塞與磨損問題，其解決措施有兩種，一是：購買新催化劑；二是：催化劑再生催化劑再生就是對廢舊催化劑進行評估，如果存在再生價值則通過清洗、再生恢復其活性。目前常用的再生技術有水洗再生酸液處理熱還原再生等。

2.3 除塵運行問題的解決措施

（1）對于因燃煤煤種變化導致的運行電流下降問題，可以通過具體煤種含灰量的數值計算電除塵效果最佳的運行電流，然后根據計算得到最佳數值調整除塵設施的初始電流值。對于電除塵器本身振打原因引起的問題，可以根據具體的情況調整極配形式以及振打點的布置。

（2）對于運行電壓降低。應當針對具體電廠的具體情況加以處理，針對陰陽極短路，應采取剪斷已斷極限；及時替換已經損壞的絕緣部件，對機械變形以及距離偏小的部位調整至符合設計要求，對存在軟性異物的情況要認真查找予以清除，最后更換新的備件。

（3）針對輕度反電暈現象，定期沖洗極板，保證板線潔凈程度，可通過高壓控制中的間歇供電和脈沖供電功能加以解決。在煙氣中添加調質劑進行調質，使飛灰表面鍍上一層電液膜，導致灰比電阻降低。

3 結束語

火電廠環保設施運行狀態直接影響電廠的經濟性、環境性。通過加強對電廠的脫銷、脫硫、除塵設備的運行和檢修管理，可有效保證環保設施的運行狀態和對污染物的控制水平，在提高經濟效益的同時也提高了社會效益。

參考文獻

[1]管一明，薛建明，張荀，等.火電廠脫硫等環保設施存在的主要問題及對策[J].電力科技與環保，2011，27（6）：27-29.

[2]何金亮，金理鵬，盧承政，等.燃煤電站SCR煙氣脫硝系統運行典型故障診斷[J].中國電力，2016，49（8）：148-153.

[3]胡滿銀，高香林，王豐春，等.燃煤電廠除塵輸灰故障診斷專家系統的研究[J].動力工程學報，2001，21（4）：1363-1366.