湿电除尘器电压电流波动退出运行的试验分析

湿电除尘器电压电流波动退出运行的试验分析

李志同孙钰吕群

（大唐环境产业集团股份有限公司，北京100097）

摘要：文章通过具体案例的试验与测试，阐述了金属板式湿式电除尘器，在运行过程中出现电流电压波动，甚至退出运行的原因，为燃煤电厂湿式电除尘器运行提供参考。

关键词：湿式电除尘器电压电流波动退出运行试验分析

TestandAnalysisofEquipmentExitfromOperationCausedbyVoltageandCurrentFluctuationofWetElectrostaticPrecipitator

LiZhiTong

（DatangEnvironmentIndustryGroupCo.,Ltd,Beijing100097,China）

Abstract：Throughthetestanddetectionofspecificcases,thispaperexpoundsthereasonswhythemetalplatewetelectrostaticprecipitatorexitsoperationduetothefluctuationofcurrentandvoltageduringoperation,whichprovidesareferencefortheoperationofwetelectrostaticprecipitatorincoal-firedpowerplants.

Keyword：Wetelectrostaticprecipitator；Voltageandcurrentfluctuations；ExitfromOperation；Testanalysis

一、湿式电除尘器简介

湿式电除尘器是利用喷水或喷雾等方式，使阳极板表面形成一层水膜，依靠水流清除极板上粉尘的电除尘器【1】。湿式电除尘器与干式电除尘器的区分主要在清灰方式上，由于湿式电除尘器清灰方式不产生二次扬尘，对粉尘性质适应性强，除尘效率稳定，对微细粉尘捕集效率也更高【2】。

湿式电除尘器按阳极的结构可分为板式和管式。板式湿式电除尘器主要指阳极为板式的湿式电除尘器，通常为金属阳极。管式湿式电除尘器主要指阳极为管式阳极管的湿式电除尘器，应用最广的是导电玻璃钢阳极管【3】。

湿式电除尘器可用于除去湿烟气中的尘、酸雾、水滴、气溶胶、重金属等污染物质，是一种用来捕集微细粉尘和微细颗粒物的精细除尘设备。湿式电除尘器对微细粉尘捕集效率较高，出口粉尘排放浓度可控制在5mg/Nm3以内，甚至到2mg/Nm3以下。湿式电除尘器除尘效率与粉尘特性无关，适用于饱和湿烟气的处理，尤其适用于电厂、钢厂湿法脱硫之后含尘烟气的处理【4】。

二、某电厂600MW机组湿式电除尘器配套与运行情况

1、配套设计情况

燃煤电厂湿法脱硫塔后独立布置湿式电除尘器。脱硫塔塔内采用管式除雾器。一台炉共配置两台湿式电除尘器，采用引进日本三菱湿式电除尘技术，金属极板，卧式结构，烟气流平进平出。湿式电除尘器共分4个供电分区。水系统设计有循环水系统、加药系统、工艺补水系统及排水系统。喷淋系统采用连续喷淋。该台湿式电除尘器的主要设计参数见表1所示，湿式电除尘器的平面布置与烟气入口型式示意见图1所示：

2、运行情况

湿式电除尘器投运后，一次电流、一次电压，二次电流正常，二次电压在33kV左右,出口烟气粉尘浓度达标，在3mg/Nm3左右。投运数周后，利用机组临时停机时间对湿式电除尘器内部进行了检查。检查后发现：1)湿式电除尘器内部极间距合格；2）各部件无明显缺陷；3）内部排水槽内有堆积的浊液、浆液形成的大量积浆。检查后对排水槽进行了清理，并对喷嘴进行了逐一紧固,湿式电除尘器空升试验参数正常，4个电场二次电压都能稳定在33KV左右，二次电流都接近额定值1600mA。但高负荷时，湿式电除尘器A2、B1两电区电压较低。此后，因加药系统NaOH供应不足、高负荷时湿式电除尘器电压偏低等原因，湿式电除尘器以半工作状态投运，即电场不投电，喷淋及水系统以间歇喷淋方式运行。

运行5个月后，在机组停机期间，对湿式电除尘器进行了再次检查。检查发现：1）湿式电除尘器前端极板、极线、内壁板上有大量积浆；2）内部排水槽内有大量积浆；3)循环水系统水泵严重磨损；4)循环水管路内部严重堵塞；5)喷嘴严重磨损。检查的部分结果见图2所示。

三、分析试验与验证

为了进一步分析该台湿式电除尘器高负荷时运行存在的问题，对湿式电除尘器做了针对性的试验分析。分析试验数据见表2所示。

1、试验前的准备工作

1）对堵塞的水管路进行了检修疏通，清除污物，确保管道干净、畅通。

2）更换了所有被磨损的喷嘴，并确保喷淋系统可正常投运；

3）彻底冲洗除尘器内部，保证除尘器阴极线、阳极板洁净，除尘器内部无积灰、积浆。

4）暂时关闭了循环水系统，将工艺水做为全部喷淋水水源。

5）冷态升压前，启动风机到最大风量状态，检查确认除尘器内部阴阳极装置间距正常，无杂物，无其他异常。

2、试验结果

3、试验结果分析

从试验结果来看，机组负荷在460MW及以下时，湿式电除尘器投运正常。当机组负荷达到560MW时，如湿式电除尘器不投入喷淋，湿式电除尘器勉强可以投运，如投入喷淋，则湿式电除尘器运行参数急剧恶化，直至设备自动退出无法投运。

由于湿式电除尘器在机组负荷达到560MW时，变化的加剧主要在于是否投入喷淋系统，可见直接导致二次电压、二次电流急剧波动，造成湿式电除尘器退出运行的主要因素是除尘器内液滴的增量。另外，从试验过程中二次电流的总体趋势来看，伴随湿式电除尘器运行的恶化，二次电流逐渐趋小，甚至于趋向于零，这也符合电晕封闭的规律【5】。因此，根据运行状态、试验数据，通过分析，可以判断该台湿式电除尘器在机组大负荷时无法正常投运的主要原因应是前部脱硫塔出口烟气超过设计限值。

4、测试验证

为进一步验证试验分析结果，在机组负荷570MW时，对湿式电除尘器入口烟气参数进行测试，重点测试入口烟尘浓度、速度场和雾滴浓度情况。测试结果见表3所示。

从测试结果来看，当机组负荷达到570MW时，湿式电除尘器入口粉尘浓度平均值达到3301.21mg/m3，远远高于10mg/Nm3的设计要求，也远高于脱硫塔入口粉尘浓度。可以判断，粉尘主要来源于脱硫塔内浆液携带。通过此测试数据，进一步印证了分析结论。

五、结论

湿式电除尘器与湿法脱硫结合的超低排放技术，湿法脱硫运行的优劣，特别是脱硫塔内除雾器运行的好坏，直接影响着湿式电除尘器的运行【6】。对于金属板式湿式电除尘器，在内部无防腐等非金属易燃物且喷淋系统运行正常的前提下，如伴随机组负荷的增长，出现二次电流、电压逐步递减及至剧烈波动，引起湿式电除尘器退出运行的情况，可通过投入或停运喷淋观察二次电流变化，如反差明显，则需关注湿式电除尘器入口浓度是否超标的问题。

参考文献：

1.张强.闫文双.韩宝光等.湿式电除尘器技术的特点及应用分析[J].热电技术,2015（3）：52-56.

2.林国鑫.燃煤电厂湿式电除尘技术及应用[J].中国环保产业，2017（09）：36-42.

3.华建平.燃煤电厂湿式电除尘器应用情况介绍及建议[J].中国环保产业，2014（09）：27-30.

4.赵磊.周洪光.近零排放机组不同湿式电除尘器除尘效果[J].动力工程学报.2016（01）：53-58

5.原水涛.火力发电厂电除尘技术[M].北京：化学工业出版社,2004.

6.朱召平.郑晓盼.湿式电除尘器在煤电超低排放中的应用[J].中国环保产业，2015（11）：52-56.