燃煤电厂电除尘稳定运行技术改造方法研究

王兴辉

摘 要：电除尘器因具有除尘效率高、适应范围广、运行费用低、可靠性高、使用方便且无二次污染等独特优点，在燃煤機组中是应用最广的除尘设备。目前，国家已经出台更为严格的粉尘排放标准，这给电除尘器技术带来了挑战，也带来了机遇。该文分析了电除尘器存在的问题，然后探究了电除尘器改造主要技术方法。

关键词：燃煤电厂 电除尘 针刺线 电蚀法 技术改造

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0066-03

目前，重雾霾天数越来越多，尤其在河北、北京等地区更是严重，影响到人们的日常生活。而且我国对环境保护工作高度重视，尤其燃煤电厂是造成环境污染的重点企业，污染物排放更加受到社会的广泛关注。根据国家发展改革委、环境保护部和国家能源局2014年9月12日下发的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，计划中规定新建燃煤发电机组应满足环保设备“三同时”即脱硫、脱硝和除尘设施与主机设备同步施工建设，不得设置旁路系统，而且要求在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于5、35、50 mg/Nm3。因此，内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司尝试实现静电除尘器粉尘排放的研究与改造工作。

1 概述

电除尘规格型号为2F480-5型，设计除尘效率≥99.7%，本体内部共有4层，出入口烟道各设置4个，阳极振打装置布置在第一层，阴极振打布置在第二层和第三层，共有阳极振打装置20套，阴极振打装置40套。设计煤种烟气量为1 097.6 m3/s，设计除尘效率为99.76%～99.90%，比集尘面积为113.85 m2/m3·s-1，阳极板总有效面积为120 120 m2。

托电公司电除尘器运行时间长，逐渐出现一电场阴极芒刺线磨损芒刺尖脱落，放电效果差，五电场螺旋线在运行中易发生线体断裂、脱钩搭接在阳极板上导致短路被迫退出运行现象，螺旋线断裂等电除尘内部问题频繁出现。由于电除尘器在生产流程中的特殊性，使其无法单独退出运行进行检修，必须机组停运后进行内部检查处理，导致故障电场不能及时投运，降低电除尘投入率和除尘效率，所以，针对这一情况我们提前进行有效措施。

2 电除尘器存在的问题

该公司电除尘电场退备的主要原因是电场内部绝缘为零，其次是灰斗高料，阳极板脱槽，导致电场退出，电场内部绝缘为零，其中包括阴极线断裂和脱钩、气流均布板脱落搭接在阳极板框架上等主要问题。

（1）阴极线断裂问题。螺旋线由弹性螺旋线体和两端挂钩（一般材质为铜质）构成。由于线体与钩材质不同，加工时用物理张紧方式，在高温高热情况下，容易发生断裂；由于加工工艺影响，断线几率比较大，而且表面无法识别，随机性很强，经常电场刚投运就造易断线，导致电场短路；螺旋线一旦断线，由于线体的柔性结构影响，必然造成阴阳极短接，螺旋线采用挂钩固定形式挂接在横桅杆上，只要一端脱扣，就形成不定向摆动，导致阴阳极短路。

一二电场芒刺线因长时间在电场内运行磨损，固定连接螺栓有磨断及脱开现象，随时可能导致电场闪络，运行参数下降，甚至电场退备，无法投运。

（2）气流分布不均问题，电除尘入口烟道烟气量偏差较大，如表1所示，中间烟道烟气流量大于两边烟道，偏差大于设计要求的5%，造成烟气流量分布不均，同时，烟气量较大的烟道气流均布板磨损比较严重，如图2所示，气流均布脱落开焊搭在阳极板上，造成电场短路，也影响气流均布，导致电除尘除尘效率低。

（3）电除尘器阳极板排限位装置设计不合理，限位槽高度偏低，当阳极板下方灰斗积灰顶到阳极板时，阳极板容易弯曲出槽，同时限位板和限位片采用2 mm厚的钢板制作成，强度较低，容易磨损和变形，失去可靠限位的作用，导致阳极板排偏离限位板，电除尘器电场运行异常。

（4）电气控制回路故障，接触器、控制模块、整流变等设备，长时间运行老化，欠维修，导致电场退出运行。

（5）电除尘自投运以来运行至今，由于在长期振打力的传递下，阳极板与撞击杆凹凸连接部位已严重变形，严重影响了振打力的传递，从而导致电除尘运行参数下降，除尘效率下降，而更换极板的费用很大，工程量过大，且更换时间需较长，所以，不是理想的解决办法。

3 对策实施

3.1 阴极线断裂问题

（1）螺旋线更换为针刺线。

机组检修时将电除尘四电场螺旋线更换成CS20A针剌线，针刺线主体结构是采用φ8圆钢，两端采用焊接形式固定在阴极横向桅杆。由于线体是钢性结构，只要有一端固定，线体还是能保持相对稳定，不会导致阴阳极短路；固定方式采用焊接固定，线体不会产生位移，也不会导致短路现象；线体材体一体化，都是Q235，采用焊接联接，不易断线，可靠性比螺旋线要好得多。

（2）电流烧蚀法熔断螺旋线。

电除尘器阴极螺旋线断线，特别是在运行中的断线，以及断线的及时消缺是困扰火力发电正常运行的一个极大的问题。根据电除尘器结构的特点，总结出在运行工况下通过施加外部电源，利用大电流烧断残留断线的方法——电流烧蚀法。从电场的结构来看，电场的阳极板通过本体直接接地，并且接地电阻不大于2 Ω，该处作为外部电源的一极，阴极系统从高压引入通过接线排、大小框架到阴极线，可作为外部电源的另一极。由此可以判断，将外部电源输送到断线处是可行的。该厂螺旋线标准直径为2.7 mm，利用电焊机启动时的正负极短路现象通过大电流将接地一段的螺旋线烧断，很短时间内电流显示为0 A代表螺旋线接地一段已断开形成开路，这一结论成功应用在电除尘螺旋线短路的退备电场7次，很好地保证了电除尘四五电场可靠运行。

（3）芒刺线问题，机组检修时，对连接螺栓进行点焊，连接板进行改型。

按照极间距设计要求，将阴极线上部连接板4和下部连接板2焊接在阴极框架5上。