淺談超低排放改造對電除塵器安全運行的影響

摘? ?要：針對330MW亞臨界機組超低排放的改造，采用在雙室四電場靜電除塵器煙道入口增加低低溫省煤器，對除塵器高頻電源改造及本體設備修復性檢修，實現除塵器低低溫運行， 高頻電源為基壓電源的一體化基波疊加脈沖電源技術;通過對改造前后除塵效率對比分析，達到超低排放協同治理目標，針對灰斗滿倉事件，提出運行、檢修控制措施，確保機組安全運行。

關鍵詞：超低排放改造? 除塵效率? 事件? 運行? 機組安全

中圖分類號：X773? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）06（b）-0103-02

為了達到330MW火電機組煙塵超低排放達標要求，對靜電除塵器設備進行改造，降低煙氣溫度，提高除塵效率;由于飛灰沉積量增加，煤質發生變化，容易造成一電場灰斗料位高;低低溫省煤器[1]管磨損泄漏造成濕煙氣進入除塵器本體，濕灰難以輸送，極線、極板粘灰，極距變小，電暈線肥大;通過采取控制措施，保障除塵設備安全穩定運行。

1? 基本情況

青銅峽鋁業發電有限責任公司為兩臺330MW亞臨界鍋爐機組，鍋爐型號SG—1170/17.5—M722，系上海電氣股份有限公司上海鍋爐廠生產。

超低改造仍采用雙室四電場靜電除塵器，煙道入口增加低低溫省煤器，并對除塵器高頻電源改造及本體設備修復性檢修，實現除塵器低低溫運行[2]，灰斗由電加熱方式改為蒸汽加熱，原一、二電場國產高頻電源改為進口高頻電源，三、四電場改造為高頻電源為基壓電源的一體化基波疊加脈沖電源，同時對控制系統進行優化升級。

2? 改造前后效果

2.1 改造前分析

除塵器為蘭州電力修造廠設計生產，除塵效率99.6%，出口濃度小于100mg/Nm3，除塵器高、低壓控制系統為大連電子研究所生產，高壓控制電源GAJO2-WFb-1.4A/72kV型，整流變壓器及低壓控制系統為大連電子研究所配套;13年電源更換為高頻電源，可控制兩臺機組出口煙塵排放濃度平均值小于77mg/Nm3。

2.2 改造后分析

除塵器一、二電場改造高頻電源設備為瑞典夸普，三、四電場改造為以原高頻電源為基壓電源的一體化基波疊加脈沖電源，臨界脈沖電源設備為天津凈達，同時控制系統優化升級;瓷套增加熱風吹掃、灰斗內襯ND鋼板、電加熱改為蒸汽加熱系統。

低低溫省煤器選用青島達能設備，布置在除塵器前的4個水平段煙道內，每個煙道布置1臺，每爐布置4臺。THA設工況下將排煙溫度由（A/D側128℃，B/C側143℃）降至95℃。

電除塵出口粉塵濃度在低溫省煤器投運時不高于25mg/Nm3（標態，干基，6%O2），除塵效率不低于99.94%，在低省退出運行時不高于35mg/Nm3;除塵器本體漏風率<2.5%。

2.3 性能試驗

2號機組性能試驗結果：低省停運后除塵器除塵效率99.87%、投運后除塵器除塵效率99.942%;低省停運后除塵器出口煙塵濃度33.29mg/Nm3、投運后除塵器出口煙塵濃度22.77mg/Nm3;低省停運后本體漏風率2.37%、投運后本體漏風率2.31%[3]。

2.4 綜合分析

改造后煙氣通過降溫，除塵器[4]入口煙氣溫度從平均135℃降至95℃，煙氣量減少，比集塵面積增大，粉塵比電阻減少;通過一、二電場對大顆粒粉塵的捕集，三、四電場對PM2.5等微細粉塵收集，滿足除塵效率設計要求，適應煤種變化性強，達到超低排放協同治理目標。

由于大顆粒粉塵在一、二電場被收集，所以一電場收集粉塵量會比改造前增加，輸灰方式就需要進行優化調整。除塵器煙道入口安裝低低溫省煤器后，一旦管道磨損發生泄漏，濕煙氣進入除塵器內部，造成灰斗內部積灰板結、極線肥大，產生無法輸灰、嚴重反電暈現象，引起機組減負荷運行、停機等安全事故。

3? 事件案列

3.1 事件經過

2019年3月14日2號機組負荷320MW，4臺除灰空壓機運行，02：40分電除塵器A側右室一電場二次電壓、二次電流升不起來，對應灰斗未發高料位，聯系熱控檢修人員對電除塵器A側右室一電場對應灰斗料位計進行檢查，處理后料位計發高料位信號，就地倉泵落料情況正常，觀察A側一電場輸灰吹掃時間較長，存在輸灰不暢、吹掃壓力偏高及頻繁堵管現象，經運行優化調整方式，至22日電除塵器A側一電場輸灰恢復正常。

3.2 運行控制措施

（1）降低電除塵器 A側一電場高壓柜左右室二次電壓，采取降壓運行方式，調整電除一電場1號、2號倉泵落料時間，對倉泵落灰管進行敲打，定期手動對一電場輸灰管線進行手動吹掃。

（2）檢修人員對電除A側一電場輸灰管線、輸灰用氣、補氣管、倉泵落料閥、單向閥及灰庫切換閥進行排查。

3.3 事件原因分析

造成電除A側一電場輸灰系統異常的原因為3月份機組高負荷運行，煤質灰分高（平均Aad38%），灰量增大，輸灰氣源壓力偏低，因一電場的粗灰顆粒較大，灰的流動性差，輸灰吹掃時間長（每次輸灰吹掃時間約5min），灰氣比失去平衡，倉泵無法及時將灰斗存灰輸送至灰庫，形成灰斗積灰，同時受灰庫背壓影響，輸灰過程中間歇性出現堵管現象。

3.4 防范措施

（1）機組負荷在300MW工況以上運行，注意入爐煤灰分及灰量變化情況，方式上保持一電場連續輸灰及少量多送方式，輸灰最大等待時間不超過30s運行，提高氣源輸灰壓力，保持在0.4～0.5MPa運行， 或啟動備用空壓機。

（2）輸灰系統運行[5]中，人員監視電除塵灰斗料位變化情況，密切注意飛灰輸送狀況，查看輸灰曲線變化情況，發現異常及時分析，查找原因。

（3）加強電除高壓參數的監視，對高壓柜二次電壓、電流波動較大，無法升起及電場閃絡頻繁時，降低該電場高壓柜二次電壓，調整輸灰方式為連續運行，同時檢查對應灰斗料位情況，發現異常時及時處理。

（4）嚴密監視輸灰曲線隨壓力、時間的變化情況，發現吹掃時間過長，及時排查分析，對該電場輸灰管線進行手動吹掃，每班定期對倉泵落灰進行敲打、反吹。

（5）加強除灰空壓機檢查，對用氣進行定期排污。

（6）加強運行人員培訓，提高對異常現象分析判斷能力，嚴格執行技術措施。

4? 結語

機組通過超低排放后，煙塵排放能夠滿足小于10mg/Nm3環保要求，改造工藝達到設計要求，有進一步降低的余量。為確保安全穩定運行，還應注意以下問題：

（1）接近滿負荷運行，關注入爐煤灰分及熱值變化，運行人員對各運行參數監視到位，灰量增大、輸灰曲線長時間異常時，調整輸灰方式。

（2）檢修人員加強電除塵器料位計、加熱、振打裝置、高頻電源設備維護工作。

（3）保證空壓機可靠運行，做到設備有備用、用氣有余量。

（4）重點關注低溫省煤器是否存在磨損泄漏，做好泄漏管道所在模塊隔離措施，防止發生濕灰進入除塵器內部。

（5）機組停機檢修[6]，檢查低低溫省煤器煙氣流場、管道防磨情況;對除塵器本體內部灰斗、極線、極板粘灰進行清理。

參考文獻

[1] 趙海寶，黃俊.低低溫電除塵器[M].北京：化學工業出版社，2018.

[2] 崔占龍，龍輝，龍正偉.低低溫高效煙氣處理技術特點及其在中國的應用前景[J].上海.動力工程學報，2012（2）：32.

[3] 中華人民國家標準化管理委員會.GB/T13931-2017，電除塵器性能測試方法[S].2017.

[4] 國電太原第一熱電廠.除灰除塵系統和設備[M].北京：中國電力出版社，2008.

[5] 中華人民國家標準化管理委員會.DL/T895-2018，除灰除渣系統運行導則[S].北京.2018.

[6] 中華人民共和國發展與改革委員會.DL/T461-2004，燃煤電廠電除塵器運行維護導則[S].北京.2004.

作者簡介：董衛東（1970—），男，山西大同人，本科，工程師，研究方向：火力發電廠鍋爐及灰硫工作等。