電除塵器二次電流低的原因分析與對策

田志娟，王鵬舉

（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司熱電部，河南 洛陽 471012）

某熱電部2臺煤粉爐配套建設(shè)有電除塵器，設(shè)備自1999年投入運行。由于設(shè)備老化、新增脫硝工藝等多方面原因，電除塵器的運行除塵效果不佳，出現(xiàn)二次電流低（長期出現(xiàn)100mA以下情況）甚至頻繁跳閘等問題，除塵效率大幅下降，電除塵器出口煙塵濃度達到2190mg·m-3（設(shè)計出口煙塵濃度不高于150mg·m-3），嚴重影響了鍋爐系統(tǒng)的正常運行和煙塵的達標排放。為解決問題，本文分析了導(dǎo)致問題的主要原因，提出了相應(yīng)的整改措施，實施后達到了預(yù)定效果。

1 設(shè)備概況

熱電部2臺煤粉爐額定負荷為220t·h-1，為四角切圓固態(tài)排渣煤粉鍋爐，前部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，水平煙道內(nèi)裝設(shè)高低溫兩級過熱器，尾部豎井交錯布置兩級省煤器和兩級空氣預(yù)熱器。

鍋爐設(shè)計煤種為無煙煤，設(shè)計燃煤揮發(fā)分8.67%，配套建設(shè)三電場電除塵器，設(shè)計除塵效率99.3%，采用龍凈環(huán)保單室BE型電除塵器。2011年改造為四電場（BE130-4），新增一個電場高頻電源，并對原有的3個電場進行了極板和極線更新，改造后的除塵效率為99.72%。2014年建成投運SNCR+SCR脫硝裝置，以液氨作為還原劑。

2 存在的問題

2015年開始，2臺煤粉爐電除塵器相繼出現(xiàn)二次電流低的問題，2016年以后問題更加嚴重，電除塵器頻繁跳閘停運，多次因電除塵器問題停運鍋爐，對鍋爐系統(tǒng)的正常運行造成很大的影響。2017年1月至3月2臺煤粉爐電除塵器二次電流情況見圖1、圖2。

圖1 1#爐電除塵器二次電流情況

圖2 2#爐電除塵器二次電流情況

3 原因分析

3.1 煙塵性質(zhì)變化

2014年新增脫硝裝置后，運行氨的逃逸偏高，逃逸的NH3與煙氣中的SO3反應(yīng)后，生成黏結(jié)性的硫酸氫銨[1]，煙塵的黏性變大，導(dǎo)致電除塵器極板和極線裹灰，影響放電和收塵效果。檢修期間打開電除塵器，可以明顯看到陰極線端部有灰包?；覊m包住了陰極線的放電點，使電子不能順利逸出，二次電流變小。此外，鍋爐運行中為解決結(jié)焦問題，頻繁采用高壓水打焦，造成煙氣濕度增加，改變了煙塵的電阻率，影響了電除塵器性能。

3.2 輸灰不暢

一電場的運行故障率高。一電場為主要作用電場，若發(fā)生故障，會對后續(xù)的二、三、四電場產(chǎn)生極大影響。煙塵量大幅增加，輸灰不暢，倉內(nèi)積灰，產(chǎn)生電暈閉塞，導(dǎo)致二次電流下降。電除塵器的運行效果不好，飛灰收集的重力因素增加?；夜軆?nèi)主要為粗顆?；?，壓縮風(fēng)管的輸灰效果變差，輸灰不暢，與電除塵器運行相互影響，形成了惡性循環(huán)。

3.3 進口均布板破損

檢查發(fā)現(xiàn)電除塵器的進口均布板老化，破損、開裂嚴重，導(dǎo)致氣流分布不均。氣流速度不同的區(qū)域，所捕集的粉塵不一樣。氣流速度低的地方收塵效率高，收集的煙塵量也多，氣流速度高的地方，收塵效率低，捕集的粉塵量少。局部氣流速度高的地方會出現(xiàn)沖刷現(xiàn)象，將已沉積在收塵極板上和灰斗內(nèi)的粉塵再次大量揚起。除塵器進口的含塵濃度不均勻，導(dǎo)致除塵器內(nèi)的某些部位會堆積過多的粉塵，二次電流降低，導(dǎo)致除塵效率降低。

3.4 設(shè)備老化

電除塵器內(nèi)部的部分極板、極線變形，極板和極線間距發(fā)生了變化，降低了運行二次電壓，造成二次電流低。個別極線有脫焊現(xiàn)象，極線與極板貼靠在一起，導(dǎo)致電場短路。部分陽極板老化，平整光滑度大幅下降，不易清灰，影響了除塵效果。此外，煙道、人孔門的老化等導(dǎo)致電除塵器的漏風(fēng)量增加，降低了收塵效果。

3.5 操作運行不當

鍋爐點爐操作時，因未提前開啟電除塵器加熱系統(tǒng)，脫硝裝置投運過早等原因，大量氨逃逸后轉(zhuǎn)化為硫酸，在電除塵器內(nèi)凝結(jié)，極板和極線裹灰，造成二次電流低。此外，灰斗料位高時未及時進行處理，造成積灰，產(chǎn)生電暈閉塞。

4 處理對策

4.1 優(yōu)化脫硝系統(tǒng)運行

實施脫硝系統(tǒng)優(yōu)化，聯(lián)合脫硝廠家，對脫硝系統(tǒng)進行調(diào)試和優(yōu)化，采取從嚴控制氨氣質(zhì)量、開展氨逃逸控制勞動競賽、加強開工初期脫硝運行控制等措施。優(yōu)化后，脫硝的運行氨逃逸顯著降低，為電除塵器穩(wěn)定運行創(chuàng)造了較好條件。

4.2 增設(shè)灰斗流化風(fēng)和加熱系統(tǒng)

針對存在的問題，實施技改，增加了電除塵器灰斗流化風(fēng)和電加熱，強化飛灰擾動，防止飛灰堆積。改造后的效果顯著，大大改善了輸灰不暢的問題，促進了電除塵器的良好運行。

4.3 實施檢修改造

1）更換電除塵器的進口氣流均布板，以保證氣流均布，提高整體的除塵效率。

2）檢修、校正了陰極線和陽極板。檢查陰極線的松緊及變形情況，更換和修復(fù)損壞或變形嚴重的陰極線和陽極板。對極板進行冷態(tài)校正，對極線進行熱態(tài)校正，確保極間距均勻、合理。校正后，實現(xiàn)極板、極線間距不小于180mm，極線最大晃動幅度不大于40mm。根據(jù)極線的實際情況，將第二電場的陰極線更換為全新的CS20A針刺線，材質(zhì)為0Cr18Ni9不銹鋼，外形呈圓錐狀，屬點狀尖端放電，起暈電壓低，電暈強烈，且針刺按平行極板布置，有利于增強粉塵荷電，提高工作電流。

3）更新電除塵變壓器。更新了2臺爐的一電場變壓器高頻電源和2#爐四電場變壓器。更新后，2臺爐的一電場變壓器空載試運能達到1000mA，二、三、四電場空載電流能達到800mA。

4）處理設(shè)備漏風(fēng)。更換了鍋爐空氣預(yù)熱器，對尾部煙道進行保溫拆裝和查漏工作，更換人孔門5扇、更新瓦楞板350m2。整改后，系統(tǒng)的氧含量顯著下降，由10%～11%降至8%～8.5%。

4.4 加強運行管理

加強開工過程管理，提前開啟電除塵器加熱系統(tǒng)，煙氣溫度達標后再投脫硝系統(tǒng)。持續(xù)進行脫硝系統(tǒng)的運行優(yōu)化，以減少氨逃逸濃度，降低硫酸氫銨的生成量。

5 結(jié)語

實施各項措施后，熱電廠2臺煤粉爐電除塵器恢復(fù)了正常運行，各電場的二次電流升至500mA以上，電除塵器的出口煙塵濃度降至100mg·m-3以下，實現(xiàn)了鍋爐系統(tǒng)的正常運行和煙塵的達標排放。