燃煤電廠電除塵穩定運行技術改造方法研究

王興輝

摘 要：電除塵器因具有除塵效率高、適應范圍廣、運行費用低、可靠性高、使用方便且無二次污染等獨特優點，在燃煤機組中是應用最廣的除塵設備。目前，國家已經出臺更為嚴格的粉塵排放標準，這給電除塵器技術帶來了挑戰，也帶來了機遇。該文分析了電除塵器存在的問題，然后探究了電除塵器改造主要技術方法。

關鍵詞：燃煤電廠 電除塵 針刺線 電蝕法 技術改造

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0066-03

目前，重霧霾天數越來越多，尤其在河北、北京等地區更是嚴重，影響到人們的日常生活。而且我國對環境保護工作高度重視，尤其燃煤電廠是造成環境污染的重點企業，污染物排放更加受到社會的廣泛關注。根據國家發展改革委、環境保護部和國家能源局2014年9月12日下發的《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》，計劃中規定新建燃煤發電機組應滿足環保設備“三同時”即脫硫、脫硝和除塵設施與主機設備同步施工建設，不得設置旁路系統，而且要求在基準氧含量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，內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司嘗試實現靜電除塵器粉塵排放的研究與改造工作。

1 概述

電除塵規格型號為2F480-5型，設計除塵效率≥99.7%，本體內部共有4層，出入口煙道各設置4個，陽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，共有陽極振打裝置20套，陰極振打裝置40套。設計煤種煙氣量為1 097.6 m3/s，設計除塵效率為99.76%～99.90%，比集塵面積為113.85 m2/m3·s-1，陽極板總有效面積為120 120 m2。

托電公司電除塵器運行時間長，逐漸出現一電場陰極芒刺線磨損芒刺尖脫落，放電效果差，五電場螺旋線在運行中易發生線體斷裂、脫鉤搭接在陽極板上導致短路被迫退出運行現象，螺旋線斷裂等電除塵內部問題頻繁出現。由于電除塵器在生產流程中的特殊性，使其無法單獨退出運行進行檢修，必須機組停運后進行內部檢查處理，導致故障電場不能及時投運，降低電除塵投入率和除塵效率，所以，針對這一情況我們提前進行有效措施。

2 電除塵器存在的問題

該公司電除塵電場退備的主要原因是電場內部絕緣為零，其次是灰斗高料，陽極板脫槽，導致電場退出，電場內部絕緣為零，其中包括陰極線斷裂和脫鉤、氣流均布板脫落搭接在陽極板框架上等主要問題。

（1）陰極線斷裂問題。螺旋線由彈性螺旋線體和兩端掛鉤（一般材質為銅質）構成。由于線體與鉤材質不同，加工時用物理張緊方式，在高溫高熱情況下，容易發生斷裂；由于加工工藝影響，斷線幾率比較大，而且表面無法識別，隨機性很強，經常電場剛投運就造易斷線，導致電場短路；螺旋線一旦斷線，由于線體的柔性結構影響，必然造成陰陽極短接，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，導致陰陽極短路。

一二電場芒刺線因長時間在電場內運行磨損，固定連接螺栓有磨斷及脫開現象，隨時可能導致電場閃絡，運行參數下降，甚至電場退備，無法投運。

（2）氣流分布不均問題，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，偏差大于設計要求的5%，造成煙氣流量分布不均，同時，煙氣量較大的煙道氣流均布板磨損比較嚴重，如圖2所示，氣流均布脫落開焊搭在陽極板上，造成電場短路，也影響氣流均布，導致電除塵除塵效率低。

（3）電除塵器陽極板排限位裝置設計不合理，限位槽高度偏低，當陽極板下方灰斗積灰頂到陽極板時，陽極板容易彎曲出槽，同時限位板和限位片采用2 mm厚的鋼板制作成，強度較低，容易磨損和變形，失去可靠限位的作用，導致陽極板排偏離限位板，電除塵器電場運行異常。

（4）電氣控制回路故障，接觸器、控制模塊、整流變等設備，長時間運行老化，欠維修，導致電場退出運行。

（5）電除塵自投運以來運行至今，由于在長期振打力的傳遞下，陽極板與撞擊桿凹凸連接部位已嚴重變形，嚴重影響了振打力的傳遞，從而導致電除塵運行參數下降，除塵效率下降，而更換極板的費用很大，工程量過大，且更換時間需較長，所以，不是理想的解決辦法。

3 對策實施

3.1 陰極線斷裂問題

（1）螺旋線更換為針刺線。

機組檢修時將電除塵四電場螺旋線更換成CS20A針剌線，針刺線主體結構是采用φ8圓鋼，兩端采用焊接形式固定在陰極橫向桅桿。由于線體是鋼性結構，只要有一端固定，線體還是能保持相對穩定，不會導致陰陽極短路；固定方式采用焊接固定，線體不會產生位移，也不會導致短路現象；線體材體一體化，都是Q235，采用焊接聯接，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，特別是在運行中的斷線，以及斷線的及時消缺是困擾火力發電正常運行的一個極大的問題。根據電除塵器結構的特點，總結出在運行工況下通過施加外部電源，利用大電流燒斷殘留斷線的方法——電流燒蝕法。從電場的結構來看，電場的陽極板通過本體直接接地，并且接地電阻不大于2 Ω，該處作為外部電源的一極，陰極系統從高壓引入通過接線排、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。該廠螺旋線標準直徑為2.7 mm，利用電焊機啟動時的正負極短路現象通過大電流將接地一段的螺旋線燒斷，很短時間內電流顯示為0 A代表螺旋線接地一段已斷開形成開路，這一結論成功應用在電除塵螺旋線短路的退備電場7次，很好地保證了電除塵四五電場可靠運行。

（3）芒刺線問題，機組檢修時，對連接螺栓進行點焊，連接板進行改型。

按照極間距設計要求，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。