摘 要:分析探讨了某电厂煤粉炉电除尘器二次电流低、除尘效果差的原因。针对存在的问题,提出了相应的解决措施。采取优化脱硝运行、实施电除尘器改造、加强运行控制等措施后,取得了较好效果,二次电流得到提升,电除尘器恢复了正常运行。

关键词:电除尘器; 二次电流; 对策;

某热电部2台煤粉炉配套建设有电除尘器,设备自1999年投入运行。由于设备老化、新增脱硝工艺等多方面原因,电除尘器的运行除尘效果不佳,出现二次电流低(长期出现100mA以下情况)甚至频繁跳闸等问题,除尘效率大幅下降,电除尘器出口烟尘浓度达到2190mg·m -3 (设计出口烟尘浓度不高于150mg·m -3 ),严重影响了锅炉系统的正常运行和烟尘的达标排放。为解决问题,本文分析了导致问题的主要原因,提出了相应的整改措施,实施后达到了预定效果。

1 设备概况

热电部2台煤粉炉额定负荷为220t·h -1 ,为四角切圆固态排渣煤粉锅炉,前部为炉膛,四周布满膜式水冷壁,炉膛出口处布置屏式过热器,水平烟道内装设高低温两级过热器,尾部竖井交错布置两级省煤器和两级空气预热器。

锅炉设计煤种为无烟煤,设计燃煤挥发分8.67%,配套建设三电场电除尘器,设计除尘效率99.3%,采用龙净环保单室BE型电除尘器。2011年改造为四电场(BE130-4),新增一个电场高频电源,并对原有的3个电场进行了极板和极线更新,改造后的除尘效率为99.72%。2014年建成投运SNCR+SCR脱硝装置,以液氨作为还原剂。

2 存在的问题

2015年开始,2台煤粉炉电除尘器相继出现二次电流低的问题,2016年以后问题更加严重,电除尘器频繁跳闸停运,多次因电除尘器问题停运锅炉,对锅炉系统的正常运行造成很大的影响。2017年1月至3月2台煤粉炉电除尘器二次电流情况见图1、图2。

图1 1#炉电除尘器二次电流情况

图2 2#炉电除尘器二次电流情况

3 原因分析

3.1 烟尘性质变化

2014年新增脱硝装置后,运行氨的逃逸偏高,逃逸的NH 3 与烟气中的SO 3 反应后,生成黏结性的硫酸氢铵,烟尘的黏性变大,导致电除尘器极板和极线裹灰,影响放电和收尘效果。检修期间打开电除尘器,可以明显看到阴极线端部有灰包。灰尘包住了阴极线的放电点,使电子不能顺利逸出,二次电流变小。此外,锅炉运行中为解决结焦问题,频繁采用高压水打焦,造成烟气湿度增加,改变了烟尘的电阻率,影响了电除尘器性能。

3.2 输灰不畅

一电场的运行故障率高。一电场为主要作用电场,若发生故障,会对后续的二、三、四电场产生极大影响。烟尘量大幅增加,输灰不畅,仓内积灰,产生电晕闭塞,导致二次电流下降。电除尘器的运行效果不好,飞灰收集的重力因素增加。灰管内主要为粗颗粒灰,压缩风管的输灰效果变差,输灰不畅,与电除尘器运行相互影响,形成了恶性循环。

3.3 进口均布板破损

检查发现电除尘器的进口均布板老化,破损、开裂严重,导致气流分布不均。气流速度不同的区域,所捕集的粉尘不一样。气流速度低的地方收尘效率高,收集的烟尘量也多,气流速度高的地方,收尘效率低,捕集的粉尘量少。局部气流速度高的地方会出现冲刷现象,将已沉积在收尘极板上和灰斗内的粉尘再次大量扬起。除尘器进口的含尘浓度不均匀,导致除尘器内的某些部位会堆积过多的粉尘,二次电流降低,导致除尘效率降低。

3.4 设备老化

电除尘器内部的部分极板、极线变形,极板和极线间距发生了变化,降低了运行二次电压,造成二次电流低。个别极线有脱焊现象,极线与极板贴靠在一起,导致电场短路。部分阳极板老化,平整光滑度大幅下降,不易清灰,影响了除尘效果。此外,烟道、人孔门的老化等导致电除尘器的漏风量增加,降低了收尘效果。

3.5 操作运行不当

锅炉点炉操作时,因未提前开启电除尘器加热系统,脱硝装置投运过早等原因,大量氨逃逸后转化为硫酸,在电除尘器内凝结,极板和极线裹灰,造成二次电流低。此外,灰斗料位高时未及时进行处理,造成积灰,产生电晕闭塞。

4 处理对策

4.1 优化脱硝系统运行

实施脱硝系统优化,联合脱硝厂家,对脱硝系统进行调试和优化,采取从严控制氨气质量、开展氨逃逸控制劳动竞赛、加强开工初期脱硝运行控制等措施。优化后,脱硝的运行氨逃逸显著降低,为电除尘器稳定运行创造了较好条件。

4.2 增设灰斗流化风和加热系统

针对存在的问题,实施技改,增加了电除尘器灰斗流化风和电加热,强化飞灰扰动,防止飞灰堆积。改造后的效果显著,大大改善了输灰不畅的问题,促进了电除尘器的良好运行。

4.3 实施检修改造

1)更换电除尘器的进口气流均布板,以保证气流均布,提高整体的除尘效率。

2)检修、校正了阴极线和阳极板。检查阴极线的松紧及变形情况,更换和修复损坏或变形严重的阴极线和阳极板。对极板进行冷态校正,对极线进行热态校正,确保极间距均匀、合理。校正后,实现极板、极线间距不小于180mm,极线最大晃动幅度不大于40mm。根据极线的实际情况,将第二电场的阴极线更换为全新的CS20A针刺线,材质为0Cr18Ni9不锈钢,外形呈圆锥状,属点状尖端放电,起晕电压低,电晕强烈,且针刺按平行极板布置,有利于增强粉尘荷电,提高工作电流。

3)更新电除尘变压器。更新了2台炉的一电场变压器高频电源和2#炉四电场变压器。更新后,2台炉的一电场变压器空载试运能达到1000mA,二、三、四电场空载电流能达到800mA。

4)处理设备漏风。更换了锅炉空气预热器,对尾部烟道进行保温拆装和查漏工作,更换人孔门5扇、更新瓦楞板350m 2 。整改后,系统的氧含量显著下降,由10%~11%降至8%~8.5%。

4.4 加强运行管理

加强开工过程管理,提前开启电除尘器加热系统,烟气温度达标后再投脱硝系统。持续进行脱硝系统的运行优化,以减少氨逃逸浓度,降低硫酸氢铵的生成量。

5 结语

实施各项措施后,热电厂2台煤粉炉电除尘器恢复了正常运行,各电场的二次电流升至500mA以上,电除尘器的出口烟尘浓度降至100mg·m -3 以下,实现了锅炉系统的正常运行和烟尘的达标排放。

作者简介: 田志娟      来源:化工技术与开发

【技术汇】电除尘器二次电流低的原因分析与对策

创建时间:2021-06-23 09:55

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