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电除尘除尘效率不高的原因分析以及处理措施 东方锅炉

发布日期:2021-07-20 20:00:03浏览次数:

某环保热电有限公司电除尘器由上海弗卡斯环保工程有限公司型号为FCL3×3.0-1×72-10.0,烟气流通面积72m²,总集尘面积3240m²,除尘效率≥99.5%,投产年月2004年10月。阳极板型式C型480极板、阴极线型式BS整体芒刺型、同极间距400mm、异极线距200mm。采用微机控制高压整流设备控制、直流输出电压为72-64-57(KV) 。

电除尘器效率不高原因分析

1、阴阳极锤击振打清灰装置的影响

1.1振打周期和时间对除尘效率影响

电除尘器一般均采用锤击振打方式清灰。在阴阳极锤击振打力度和均匀性都满足要求时,阴阳极锤击振打制度(周期、时间)是否合理对除尘效率影响极大。锤击振打 周期对除尘效率的影响在于清灰时能否使脱落的尘块直接落入灰斗中。振打周期过长,极板积灰过厚,将降低带电粉尘的极板上的导电性能,降低除尘效率。振打周 期过短,粉尘会分散成碎粉落下,引起较大的二次扬尘,尤其是#3电场的二次扬尘,将会大大降低除尘效率。

1.2阴阳极锤击振打装置故障的影响

电除尘器振打装置有绕臂振打即阳极振打安装于电除尘器侧部和提升脱钩振打即阴极振打安装于电除尘器顶部。在运行过程中经常出现的故障是振打锤和砧块脱落、振打轴或电瓷轴发生断裂、尘中轴承损坏就会使阴极芒刺线和阳极板上大量积灰,导致运行电流下降,火花增加、电晕封闭和电场短路跳闸导致电场不能运行。另外由于安装技术和金属热膨胀的原因,造成振打锤与砧板偏移,削弱了振打力,使得电极积灰严重。在安装振打轴时,轴的同心度超过公差范围,致使联轴销经常断裂,造成振打轴停转等导致板、线积灰,电压下降,除尘效率降低。

2、电场灰斗积灰的影响

2.1灰斗堵灰

由于灰斗加热器损坏和保温不良(特别在冬季)以及锅炉受热面泄漏产生大量水蒸气使灰变潮湿,落入灰斗的灰尘粘结“搭桥”,使粉尘不能及时排出,形成大量粉尘在灰斗中堆积,等灰尘积灰漫过阴、阳极板,形成了电场短路使电场跳闸,不能运行。

2.2输灰系统故障

要保证灰斗中灰及时排出,必须维护好仓泵运行,一旦仓泵发生故障后,发现时间过长或检修时间过长(如不及时停止电场运行),将会导致电场灰斗堵灰,将振打轴和振打锤埋在灰里面,使振打轴或锤损坏。

2.3投用飞灰再循环的影响

在投用飞灰再循环时,如果不及时切换向灰库输灰,将会导致#1电场灰斗满灰,电场形成短路,跳闸。

3、煤种变化时的影响

烟气粉尘比电阻是衡量粉尘导电性能的一个指标。电除尘器最适合的粉尘比电阻范围为104—5×1010Ω.cm。当粉尘比电阻太低时如炭黑粉尘(飞灰含碳)入电场达到电场阳极集尘极后,会很快地释放出电荷成为中性,而脱离集尘极,形成二次扬尘,除尘效率降低;粉尘比电阻太高时,粉尘达到集尘极后,一方面不易释放电荷而保持负电性,排斥随后达到的粉尘附着其上;另一方面,集尘极上的粉尘层内会出现电离,产生电晕放电,从集尘极向电场空间释放出大量的正离子,严重影响粉尘荷电和迁移,从而影响电除尘器的效率。 粉尘比电阻过低会产生的反复跳跃现象,粉尘比电阻过高产生的反电晕等,都会影响除尘效率。在实践中通常采用控制锅炉排烟温度(电除尘进口温度)一般情况下小于140℃为佳,最高不超过160℃。有助于提高除尘效率。

4、机组运行参数的影响

4.1锅炉负荷的影响

在正常负荷下,烟气流量、排烟温度、烟气含尘浓度等参数与设计参数相差不大,电除尘器能够正常运行。当锅炉烟气流量增大,排烟温度升高,锅炉超负荷运行时, 烟气含尘浓度增加,使得电除尘器运行工况恶化,甚至超载运行,除尘效率下降。当锅炉长时间低负荷运行时或发生故障,为使其燃烧稳定,必须投柴油助燃,这种烟气温度增高,烟气中出现大量粘稠物挂在电除尘器极线和极板上,使得清灰困难,久而久之,阴极线肥大,阳极板积灰,导致电场在二次电压不变的情况下二次电流明显下降,阴极线肥大使得导电体的曲率半径增大,电荷密度下降,场强降低,电场内空气难以发生电离,导致除尘效率下降。如果锅炉内水汽泄漏,将增加烟气湿度,虽然在极短时间内因烟气被调质而降低了粉尘比电阻,除尘效率会升高,但时间稍长,电除尘器将严重积灰,造成极板弯曲,影响和限制二次电压输出,尤其是在泄漏量大时,极板甚至结垢,缩短除尘器正常使用寿命。

4.2燃煤灰分高的影响

该公司锅炉设计煤种,应用基灰分29.4%,实际燃用应用基灰分灰分高达40~45%,烟尘浓度大大高于原设计值,导致电晕闭塞,即在放电极存在大量的正离子,正离子和粉尘碰撞后,使尘粒带荷电,带正电尘粒在电场力的作用下被吸附到放电极。附在放电极的尘粒如不及时清除,集灰将迅速增厚,出现阴极肥大现象,使电场强度急剧下降,电晕现象大大减弱直至消失,电场电流迅速降低甚至到零。另外据统计,燃煤量增加50%,灰量将增加125%,这样会使烟气含尘浓度大大超过设计值,除尘器超负荷运行,除尘效率将受到严重影响。

4.3烟气流速的影响

在处理给煤机和落煤管堵煤,防止锅炉烟气反串,有意提高炉膛负压,造成电除尘器负压过大,从而使电场烟气流速(电场风速)增加,也会在不同程度上产生电晕闭塞现象。使烟尘冒黑烟。该公司电除尘设计烟气流速0.675m/s,,若烟气流速超过此参数,则必然会影响到运行中电流电压的升高。电除尘器是负压运行,当本体的联结处密封不严而漏风时,冷空气就会从外部进入电场,使通过电除尘器的烟气流速增大,则在每一单位时间内停留在电场中的烟尘量增大,因而会在不同程度上产生电晕闭塞现象,使运行参数恶化。电场流速通过电除尘负压来控制,一般控制范围负1.8~2KPa为宜。

具体处理措施

1、根据运行情况,适当调整振打周期,振打周期根据煤种灰分进行调节,调节到即可保持电极清洁又尽量减少二次飞扬,调节时注意各电场应交叉振打。

1.1应用基灰分在30%以内振打时间和周期:

电除尘器 阴极 阳极 一电场 二电场 三电场 一电场 二电场 三电场 工作时间 2.5分 2.5分 2.5分 2.5分 2.5分 2.5分 周期 5分 10分 30分 5分 10分 30分

1.2应用基灰分在40%以内振打时间和周期:

电除尘器 阴极 阳极 一电场 二电场 三电场 一电场 二电场 三电场 工作时间 2.0分 2.0分 2.0分 2.0分 2.0分 2.0分 周期 2.5分 5分 15分 2.5分 5分 15分

2、在运行中,必须对灰斗仓泵输灰设备加强维护,防止灰斗下料口堵塞,积灰漫过阴、阳极板,造成灰短路故障,特别是灰斗料位计监视,一旦高料位报警,必须加强输灰。

3、对于振打装置,必须每天巡查维护,发现零部件松动或缺油要及时处理,将隐患消灭在萌芽状态。

4、投用飞灰再循环时间不宜过长,一般在投2小时后,必须及时切换向灰库倒灰,避免时间过长使灰斗堵灰。

5、保持适当烟气流速,控制电除尘运行负压在1.8KPa~2 KPa。

6、运行人员一定要监视电压、电流的变化,特别是二次电压和二次电流,借引来了解电除尘器性能改变,是否有设备结构上的故障,以及是否烟气性质有了变化。从而采取相应的措施。记录起晕和闪络时的一次电压、电流值及二次电压、电流值和闪络次数。

7、电除尘器要保持高压下运行才获得最佳的除尘效果。在运行过程中操作人员要掌握电场的放电情况。使其火花放电不得过于频繁,最好控制在50-60次/分范围内,不妥时可进行调整,使之实现自动跟踪。

8、采用间歇脉冲供电技术来克服高比电阻粉尘引起的反电晕,根据运行工况条件变化自动选择工作方式(选择间歇脉冲供电的占空比)、自动选择运行参数,这样做不但可以提高除尘效率而且可以大量节约电能。

电除尘器的检修和维护

1、每次停炉后检查极板、极线、分布板积灰情况,如果积灰厚度为1-3毫米为正常,若积灰超过5毫米则需进行人工清理(可用压缩空气清理或水冲洗)同时找出原因,排除故障,如果振打正常而积灰较厚则需延长振打时间或缩短振打周期。

2、修整或校正已变形的集尘板和电晕线及框架以及调整同极距和异极距。

3、正确处理热态与冷态的框架、极板以及振打装置热变形,确保在热态时振打准确有力,保证清灰效果,除磨损件要及时更换外,针对立式除尘器阳阴极常掉锤的特点,将锤与振打杆焊于一体,振打杆与提升轴连接牢固,确保使用中无掉锤现象,降低了设备维修量。

4、更换或擦洗瓷转轴。在灰尘和湿气积聚在绝缘于表面后,表面绝缘电阻减少,在高压情况下易表面击穿,同时有可能绝缘子受热不均而破裂,此时就要更换。

5、要严格执行《电力设备预防性试验规程》电除尘器章节中对高压硅整流变压器、低压电抗器、绝缘支撑及连接元件、高压直流电缆等设备试验项目和周期的规定,对 供电设备的触发装置性能进行测试,对各种保护装置进行整定试验,对电气高、低压回路与仪表进行检验,并对整流变压器进行抽芯检查。

6、大修结束后,应对整流变压器、电场进行空载升压试验,并在运行时进行额定工况下的U-I特性测试。对进、出口烟气温度与压力进行测试,对浊度仪、照明设备进行测试。如果有条件应对电除尘器大修后的除尘效率进行对比试验,以检验大修成果。

电除尘器运行方式的优化

在锅炉负荷下降导致电除尘器的进口烟气量下降,电场风速降低,在这种条件下可以降低电除尘器运行功率来实现 节能。对于锅炉负荷较高、灰份大,第一电场闪络频繁,应适当将低功率参数,将二、三电场尽量保持高参数运行。

在煤质较好,灰份较低,电场也有相应的调整余度,可采用较低参数运行来节电或在确保一电场投运下,停止二、三电场,对于振打、输灰,可采取周期性振打输灰或者停止振打,有利于节电。但是,煤种变化、烟气量变化、烟气温度变化、锅炉运行操作因素都是影响电除尘器运行的重要因素,也是节能控制必须考虑的重要因素。

因此,将电除尘节能应采用智能控制技术,要从分析大量不同煤种条件、不同工况条件、不同负荷条件下的各种运行数据入手,总结分析出运行与控制的规律,才能在燃烧煤种等条件变化的复杂条件下,运用正确的技术手段和控制方法,为电除尘器保效节能提供潜能,在保证除尘效率基础上节约电能。

结束语

尽管电除尘器是燃煤热电厂的主要设备之一,但由于电除尘器性能、健康水平并不直接威胁机组发电和供热的安全,运行中的一些缺陷往往得不到重视,最终缺陷进一步升级,造成烟尘排放不超标,被地方环保部门警告或处罚。因此,在生产工作中要努力改善电除尘器状况,严格执行《电除尘器运行维护导则》,对于设备运行中存在的故障和缺陷要及时处理,制定完善、合理的检修周期和项目。只有加强维护管理、岗位人员的业务素质培训,严格生产工艺操作的管理,稳定烟气工况,才能保证电除尘器长期、安全、高效运行。

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