电袋除尘器电区优化改造

电袋除尘器电区优化改造

姜维国

内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 内蒙古霍林郭勒市 029200

摘要：霍煤鸿骏铝电公司5#号锅炉装机容量为135MW机组，锅炉配套1台福建龙净环保股份有限公司设计制造的单室电袋除尘器。由于现有除尘器设备使用时间较长，设备老化，存在极板变形、极线断线等情况；极板、极线粘灰严重，导致电区运行参数降低，影响收尘效果；袋区糊袋严重，除尘器长期在高阻力情况下运行（最高接近4000Pa），影响机组负荷，且每年至少需停炉两次清洗滤袋。造成检修工作量大，运行维护成本增加。此外，为提高脱硫协同除尘效率，需进一步控制除尘器出口烟尘浓度≤20mg/Nm3，使改造后的除尘系统能稳定、经济、达标排放运行。

关键词：电袋除尘器；电区优化改造；方案

一、设备概况

霍煤鸿骏铝电5#配套电袋除尘器为1电场配套2台前后布置容量为1.0A/72KV的变压器及后级旋转喷吹布袋除尘器。目前电场区运行状况不佳，经常性出现二次电压（电流）偏低、电场开路报警等现象，现需对设备电场进行电源改造和换线改造及常规检修，以提高工作电流，使得设备能够高效、稳定地运行。

二、主要问题分析及处理措施

（一）主要问题分析：

1、锅炉烟气脱硝系统设备运行后，催化剂活性随运行时间逐渐衰减，为了保证NOx超低排放达标（NOx排放浓度小于50mg/Nm3），增加喷氨量导致氨逃逸升高，大大增加了粉尘的粘性及腐蚀性，容易造成整体管状芒刺线严重裹灰，形成电晕封闭，导致工作电流下降而影响除尘效率。

2、锅炉负荷高时，电场二次电流低到极限，出现电场开路故障现象，此时主要是烟尘浓度产生高浓度高，加上电场本身磨损等原因造成放电性能下降，所以出现这种开路报警。

3、阴阳极系统内部间距偏移、振打结构同心度不够，导致振打力不够，积灰无法及时清除。

4、因为裹灰严重，形成反电晕现象，普通电源工作方式无法电离颗粒物。

（二）建议措施两方面处理：

1. 为了提高电场的荷电效率和工作电流，建议将电场管状芒刺线更换为电晕十分强烈且不易断线的大三角芒刺线。以下为近期我司针对电厂电场进行换线改造的项目（电场更换为大三角芒刺线），改造后工作电流及除尘效率得到显著提高。

2、将原电源系统更换成中频电源（将原有的工频电缆更换成中频电缆，控制电缆按需更换），前级电场采用1.2A/72KV,后级电场采用1.0A/72KV，更有利于区分捕捉粗、细颗粒粉尘。电场输入电晕功率提高40%，电晕电压由35kV提高至50kV，闪络次数降至40次/min以内。经测试，相同输出功率时，变频电源比单相工频电源节电约18%。在电场稳定运行一段时间后，我们开启了智能变频功能，实现电源与电除尘器电场阻抗的动态匹配，变频电源输出二次电压值有一定提高，闪络时二次运行参数无明显下降。

1. 阴极系统改造内容：

将电场管状芒刺线更换成大三角芒刺线（数量单台炉5300根）。

前级电场由于脱硝投入后，入口粉尘粘性大为增加，原针刺线的线针短（直径2mm），呈圆锥状容易包灰，造成电晕封闭，导致工作电流下降，降低了除尘效果。而大三角芒刺线的芒刺比原针刺更长、更宽、更尖锐（64×12），起晕电压低，电晕十分强烈，且不易包灰，只需较小的振打力即可获得很好的清灰效果，可以增强荷电，提高粉尘的荷电率和荷电量，增加工作电流50%以上，同时减小袋区压差，延长布袋使用寿命，减小风机能耗，能够有效地提高电除尘器的整体效率。

大三角芒刺线的芒刺采用0Cr18Ni9不锈钢，有利于提高耐烟气腐蚀及电火花腐蚀的能力，提高使用寿命；其线体采用Φ8实体圆钢/Q235A，不仅截面积大，而且受力均衡，不易断线。

大三角芒刺线

（三）具体改造方案及技术要求如下：

1、除尘器电场阴极线改造工作需施工人员在做好安全措施的情况下，进入电除尘器内部进行改造工作。

2、对电除尘器电场内部进行清灰，保证良好的施工环境。

3、将电场所有管状芒刺线拆除。

4、新更换的阴极线两端各加1根“L”型加强筋，加强筋一端与阴极框架横管焊接，另一端与阴极线焊接，每条阴极线连接点的连续焊缝长度至少要达到35mm，并采用双面焊，防止阴极线在运行过程中脱焊，造成电场短路。

5、焊接顺序必须从阴极框架的上端开始焊接，防止极线由于热膨胀而产生变形。焊接阴极线须注意阴极线的针尖方向，保持阴极线针刺方向一致并平行于阳极板。焊接完后，应及时去除焊接处的焊渣、毛刺。

6、调校阴极线，使新更换的阴极线在同一平面上。

7、电极间距调校，保证各极板（线）的同极距在405±10mm之间。

8、调整阴极框架，使同一框架各支撑点在同一平面上，并且调整异极距在202.5±10mm之间。

9、阴极线在全长上保持平直不得有任何硬性弯曲及裂纹、缺口、毛刺，保证针刺的刺头在全长上均位于一条直线上且针刺相互间背向均匀分布在阴极线全长上。阴极线垂直度与上下框架成90±5度。

10、焊完后，应去除落在阳极板、极线以及框架上的焊渣和毛刺。

（四）改造中需重视的检修项目

1、清灰前检查：查看电除尘器停运前各电场运行参数；尤其电场的阴极线、阳极板积灰、腐蚀、变形情况；振打系统工作情况。同时对存在故障、严重积灰、磨损、变形的部位做好记录和分析。

2、电场清灰：电场内部包括阴极系统、阳极系统、壳体内壁、气流分布板、槽形板、灰斗、导流板上的积灰等；

3、阳极板：阳极板完好性检查，校正、修复变形、损坏的阳极板，阳极板连接板焊接是否脱落并予处理，检查阳极板下部导向杆与导向板等；

4、阴极悬挂装置、阴极框架及极线：检查框架变形、脱落、位移等情况并处理，调整上部悬挂装置和下部防摆机构等；

5、阳阴极振打装置：校正各振打锤的工作中心，检查长度、垂直度、同轴度是否同设计相符。

6、电场极距调整：电场极距、变形、铅锤检查，然后对电场进行调整、变形矫正、极距整体调整，使极距控制在标准范围内；

7、电除尘器密封性：对渗水及漏风处进行补焊修复，所有人孔门密封性检查并处理；

8、进、出口喇叭：检查气流分布板、槽形板、导流板及吊挂固定部件的磨损及焊接固定情况，对损坏部件进行修复；

9、灰斗系统：对灰斗内壁磨损情况检查,对灰斗泄漏、焊缝的裂纹和气孔结合设备运行时情况加强检查，对灰斗内阻流板发现有脱落移位等及时进行复位及加固补焊处理；

（五）改造后成果

在设计煤种、锅炉BMCR工况、处理100%烟气体积，除尘器入口温度157℃下,满足：

1、除尘器最大处理烟气量：2331000 m3/h（工况）

2、 除尘器正常运行温度：157 ℃以内

3、 除尘器电区除尘保证效率：≥ 85 %

4、改造后的二次电流： 120mA

5、 电场数（每台除尘器）：1

6、电除尘区风速：＜ 0.8 m/s

7、改造后除尘器压差：不大于1000pa

3. 结束语

5号机组除尘器通过本次电区升级改造项目，提高了电区的收尘效率，有效将除尘器布袋压差、出口粉尘浓度降低至设计值范围，使机组粉尘排放达到要求，同时提高了设备运行的可靠性及安全性。

参考文献

[1]黄忠和.浅谈电袋除尘及输灰控制系统技术改造[J].资源再生,2021(07):54-56.