火电厂管式湿式电除尘器改造的应用

火电厂管式湿式电除尘器改造的应用

刘长国

刘长国

（广东省粤电集团沙角A电厂广东东莞523908）

摘要：本文通过工程实例介绍了火电厂湿式电除尘技术的应用，并对湿式电除尘改造后的运行调整和常见故障进行分析。

关键词：管式湿式；除尘器；运行调整

1工程概况

沙角A电厂位于广东省东莞市虎门镇，二期2×330MW机组于1993年投产发电。为贯彻落实国家节能降耗、绿色环保的政策，2017沙角A电厂对二期两台机组进行了深度除尘、脱硫改造，改造后机组可以达到燃气轮机组的排放标准。

2玻璃钢管式湿式电除尘器的工作原理及技术特点

1）工作原理：

玻璃钢管式湿式电除尘器技术采用导电玻璃钢材质作为收尘极，放电极采用金属合金材质，每个放电极均置于收尘极的中心。工作时，通过高压直流电源产生的强电场使气体电离，产生电晕放电，使湿烟气中的粉尘和雾滴荷电，在电场力的作用下迁移，将荷电粉尘及雾滴收集在收尘极上。雾滴被收集后在收尘极表面形成自流连续水膜，实现收尘极表面清灰。

2）技术特点：

a、除尘性能不受煤种影响，特别适用于细小粉尘收集，除尘效率具有高效性

和稳定性。排放浓度可以确保小于5mg/Nm3，且长期稳定。

b、运行阻力低，只有200Pa～350Pa，可以减少引增合一风机功率消耗。

c、清洗粉尘周期长（24小时一次或二次）、耗水量较小（一次清洗3～5min）。

d、导电玻璃钢有极强抗腐性，阴阳极使用寿命比316I不锈钢长。

3玻璃钢管式湿式电除尘器的基本结构及其特点

3.1基本组成包括：

1）阳极系统：由阳极模块、阳极密封以及阳极接地组成。

阳极模块作为收尘极，它是由一根根的六边形蜂窝状导电玻璃钢管组合而成，单根阳极管厚度一般为3～3.5mm，长度一般设计为4.5m～6m，六边形内切圆直径在300mm～400mm之间。阳极管采用导电玻璃钢材料，主要由树脂、玻璃纤维和碳纤维等组成，具有密度小、强度高、导电性好和极强的耐腐蚀性。

阳极密封主要用来密封阳极模块之间的缝隙，确保烟气只能从阳极管中间通过，其主要采用树脂、玻璃纤维等材料。

阳极接地的主要材质采用2205双相不锈钢及其他材料的导电材料，其主要作用是将模块与模块之间、模块与壳体之间连接，需保证良好的导电性，壳体连接最终需接地。

2）阴极系统：由吊挂、大梁、上、下框架、阴极线等零部件组成。整体采用悬挂结构，底部绝缘瓷拉棒紧固定。

3）喷淋系统：由喷嘴、喷淋管、总管、控制阀、冲洗水泵、水箱等组成。主要用于对阳极管和阴线进行喷淋冲洗，玻璃钢管式电除尘器技术主要采用间断喷淋冲洗的技术，正常每24h喷淋一次或两次、每冲洗时间为3～5min。具体运行时间可根据机组工况进行调整。

4）电控系统：高压电源（包括其控制系统）和低压控制系统组成。

5）控制系统：控制系统主要包括喷淋冲洗清灰控制，运行控制和安全保护系统。喷淋冲洗清灰控制有手动和自动两种方式，可相互转换。自动控制采用按冲洗时间间隔来控制方式。

6）控制、监测及报警的设备：

除尘设备的运行主要由温度、压力、压差、电流、电压、行程反馈信号经过PLC（或者DCS）来进行控制、通过上位机监测其运行。某些设备通过指示灯及音响设备来提示报警信息。

3.2玻璃钢管式湿式电除尘器结构特点

在本管式湿式电除尘器中，呈立式布置，方便放置在脱硫塔上部或独立布置，占用场地小（相对于板式而言），同一电场中电场有效长度长，烟气处理时间长，具有良好导流性能，容易维护等优点。

1）采用正六边形阳极管配针刺线的极配方式。由于电场粉尘粒径细，湿度大，因此要求电晕线选择具有⑴适应超细粉尘；⑵极线放电时起晕电压低、电风强烈，电流密度大，放电点不粘灰；⑶牢固可靠，检修的间隔周期长。正六边形型阳极板，同等放电下，收尘集面积做到最大，使之易于吸附粉尘，六边形增加了极板的刚性。喷淋清洗时，形成水膜好，易于清洗收尘灰。单位集尘面积的重量较轻，众多的六角形组合在一起抗变形能力强；针刺线上下两端直接固定在阴极框架上，保证钛合金线不掉线、断线。

2）新型的喷淋系统，采用了PU管（或者2205不锈钢管），具有极强的耐腐蚀作用，能确保二个大修期以上。

3）瓷柱等绝缘件采用整体单小室，并采用热风吹扫起了清洁和防结露，很好地解决了击穿、爬电等故障，充分保证管式湿式电除尘器在低负荷及调峰时能投入正常可靠运行。

4导致湿电除尘器运行出力降低或退出运行的原因分析

4.1烟气特性影响。锅炉在进行负荷调整、引风机出力调整、浆液循环泵切换或其他调整时，会引起烟气量、烟气流速、烟气流场等发生变化，当烟气特性改变的烟气经过湿电除尘器电场时，将会引起电场阳极管极板或者阴极线产生振动或晃动，使得阴极线和阳极板之间的距离产生变化，严重时可能出现较大位移，最终导致电场内部放电短路，出现整体出力降低或者短路跳闸无法投入运行。

4.2湿电除尘器喷淋冲洗系统故障、受冲洗水水质较差或安装质量差等原因影响，湿电除尘器喷淋冲洗系统喷嘴被水分中的杂物或管道内壁脱落的氧化皮堵塞，或者喷嘴出现脱落，导致电场喷淋冲洗效果变差，会出现以下两种情况：（1）湿电除尘器内部电场发生短路跳闸，无法恢复运行；（2）因喷嘴堵塞导致阳极板、阴极线表面积灰无法冲洗干净或出现喷淋冲洗盲区，使得电场导致能力下降，出力降低，出现电场二次压高、二次电流低等出力降低的情况。

4.3烟道中遗留物的杂物或者设备部件脱落影响。烟道中遗留的杂物如烟道氧化皮、防腐玻璃鳞片、铁丝等，被烟气携带进入湿电除尘器电场后吸附在阳极板上，使得与阴极线之间的距离变小，导致放电短路或者电场跳闸，该种情况下可通过退出电场运行进行彻底清洗，将阳极板上粘附的杂物冲洗干净，再重新投入运行；烟道中导流板变形脱落或者小型部件锈蚀脱落至湿电除尘器电场部位，导致电场出现放电跳闸退出或搭接短路跳闸后无法再次投入运行。

5湿电除尘器运行中的日常调整和故障处理

1.管式湿电除尘器在运行中若出现电压高、电流低的情况，可适当延长冲洗时间，观察参数变化，可打开除雾器冲洗或者启动备用浆液循环泵，增加烟气带水量后观察电场波动情况。若延长冲洗时间没有效果，增加带水量后观察电场波动情况。若延长冲洗时间没有效果，增加带水量后效果明显，则可以判断湿电除尘器内部喷淋冲洗系统冲洗效果差或存在冲洗盲区，可利用机组停运机会进行针对性排查处理。

2.在湿电除尘器运行过程中，补给水系统在运行时，会对电场运行产生较大干扰，主要受补给水系统安装质量和喷嘴雾化效果影响，补给水系统退出运行后，电场可恢复正常运行，可通过电场参数变化总结调整经验。

3.管式除尘器在使用过程中经常出现电场故障报警退出运行，再次投入后正常的情况，该原因系电场内部受烟气流场变化、杂物脱落搭接或喷淋冲洗不彻底影响，导致阴极线，阳极模块表面积灰（或称气溶胶）或距离产生变化导致电场放电短路，或者喷嘴堵塞雾化效果差形成水流造成放电短路等情况；同时湿电除尘器电场内部喷淋系统安装质量差，冲洗存在盲区，也是导致以上问题的一个原因。在运行调整上可通过改善喷喷淋水质，延长冲洗时间来改善，要想从根本上解决必须利用检修机会或对喷淋冲洗系统进行调整，对喷嘴进行彻底检查清理，并采用不锈钢管道和使用水质较好的水来防止运行中喷嘴阻塞，同时对系统内杂物进行彻底清理，并严格试运验收。