330MW机组锅炉电除尘器电场故障分析及改造方案

330MW机组锅炉电除尘器电场故障分析及改造方案

赵永忠

（江苏华电扬州发电有限公司，江苏 扬州  225007）

某公司330MW机组7号锅炉是由东方锅炉股份有限公司设计生产的亚临界参数自然循环汽包炉，型号为DG1036/18.2-114，采用四角切圆燃烧方式、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊Π型结构、露天布置。其中除尘器采用了浙江菲达环保科技股份有限公司设计制造的2FAA5×30M-2×100-155型双室五电场除尘器，设计电除尘器效率为99.83%。

2016年，按照国家及地方环保政策要求，完成了7号机组超低排放改造，主要改造范围为拆除原除尘器一电场，增设低低温换热器（包括升温段和降温段），原电除尘器进行恢复性检修，原除尘器二电场进行高效三相电源改造，新增一个电场，输灰系统改造。由于近年来机组负荷及煤质波动较大，致使除尘器除尘效率降低等一系列问题。特别是近两年来电除尘器故障频繁,该机组净烟尘排放呈现增大趋势，无法满足政府环保排放要求，严重影响机组安全、稳定、环保运行。

【关键词】 电除尘器  故障分析  改造方案

【正文】

一、设备概况

330MW机组7号锅炉型号为DG1036/18.2-Π4，锅炉为亚临界参数、四角切圆燃烧方式、自然循环汽包炉，具有一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型炉。锅炉电除尘器由浙江菲达环保科技股份有限公司设计制造的2FAA5×30M-2×100-155型双室五电场除尘器，设计电除尘器效率为99.83%，保证除尘效率不小于99.8%，每台电除尘器设计入口烟气量为870732m3/h （设计煤种），除尘器设计入口烟气含尘量为21.00g/Nm3。设计时电除尘器配套高压源为GGAJ02-1.0A/72KV型整流变压器，其设计型式为油浸式。

2015-2016年#6、7机组环保技改大修中对电除尘器进行了改造，主要改造范围为拆除原除尘器一电场，增设低低温换热器（包括升温段和降温段），原电除尘器进行恢复性检修，原除尘器二电场进行高效三相电源改造，新增一个电场，输灰系统改造。新增低低温降温段需拆除现有除尘器一电场，同时进行除尘器扩容改造，保持原除尘器后四个电场不变，在末电场后新增一级长度为4m 的固定电极电场，进一步提高比集尘面积，仍形成五电场静电除尘器，并将原二电场的电源改造为高效电源。

二、故障分析

#7炉电除尘于2016年超低排放技改中完成了改造，但近两年来故障频繁,净烟尘排放呈现增大趋势，无法满足政府排放要求，主要存在问题如下：

经检查发现#7炉电除尘一、二电场及尾部部分三、四电场阳极板下部凹凸套孔区域腐蚀严重，其中几乎100%一电场阳极板下部因腐蚀出现不同程度的损坏、其它电场阳极板因腐蚀、磨损等原因损坏在60%以上，阳极板的损坏造成下横梁大部分脱落，造成阳极板无法有效固定，以致阳极板运行中出列，造成电场无法投运。

其次阳极板下横梁脱落后，阳极振打无法传递到阳极板，阳极振打失效，导致阳极板表面积灰严重（原理：当烟气中的尘粒荷电后在电场力的作用下趋向阳极板并吸附在其表面上，在振打力的作用下，所积的灰即成片状或团状脱离表面），各电场除尘效果下降。检查发现部分因阳极振打失效，阳极板表面积灰严重（积灰厚度超有2mm），且阳极板出现腐蚀严重、变形、积灰等现象，削弱了电场强度，降低了阳极板的吸附能力，影响除尘效果。

2016年#7机组环保技改大修后，除尘器出口烟尘排放浓度≤40mg/Nm3，目前根据2022年#7机组修前环保设施效率试验报告，现除尘器出口烟尘排放浓度为68.5mg/Nm3，除尘效率的下降导致烟囱出口烟尘排放浓度常在5-6mg/Nm3之间，远高于地方环保局要求的友好排放≤1mg/Nm3。

原因分析：

1、烟气经低低温设备降温后，烟温处于加快常规电除尘器腐蚀区域，使电除尘器内部腐蚀严重。

2、低低温降温段换热器频繁泄漏，因发现不及时、隔绝门关闭不严导致泄漏的水流进入电场，造成阳极板下部区域湿度增大，使烟气温度进步一降低，进一步加快阳极板下部的腐蚀。

3、因长时间的低温腐蚀，运行中经常发生一、二电场部分芒刺线断裂，造成电场短路停运现象，影响除尘效率。经全面检查发现，一、二电场芒刺线普遍存在腐蚀现象，刺尖脱落较多，影响阴极线的尖端放电，降低效率。（1）长期的低温高湿环境运行，造成芒刺线腐蚀严重，存在断裂风险。（2）该批芒刺线使用时间较长，运行时长期振动，使金属产生疲劳，芒刺线线体产生断裂。

4、由于低温腐蚀，电除尘器侧墙板（主要2米高度以下，人孔门周围）腐蚀漏风情况严重，泄漏的冷风加速对侧墙板附近的阳极板的腐蚀。

三、改造方案

将原有一、二电场及部分腐蚀严重的阳极板进行拆除改造，以及将一、二电场的芒刺线进行拆除改造，其次针对电除尘本体漏风情况，对电除尘本体墙板进行整治。内容如下：

1. 拆除及恢复一、二电场及部分腐蚀严重电场的内外顶盖和顶部电控设备；（更换阴阳极系统必需的工作）
2. 拆除及改造一、二电场及部分腐蚀严重电场的阳极板；
3. 拆除及改造一、二电场的芒刺线（更新为厚度为1.2mm的新型芒刺线）；
4. 对一、二电场及部分腐蚀严重电场电控系统进行更新；
5. 其它未涉及的电除尘范围内的部件进行修复。
6. 对电除尘入口均流板进行修复或更新。

四、改造目标：

烟尘排放浓度：当机组单台机组电除尘器入口烟气量≤2008600m3/h（即1.1倍BMCR工况烟气量，烟温135℃），除尘器进口粉尘浓度 ≤30 g/Nm3（标态、干基、6%O2）时，改造后除尘器出口烟尘排放浓度≤40mg/Nm3（标态、干基、6%O2），除尘效率≥99.88%。

冷态升压试验合格：其中各电场击穿电压满足DL/T 514-2004《电除尘器》的相关要求，二次电流不低于额定值的80%

电除尘本体漏风率小于2%

本体阻力：≤245Pa

电除尘阴阳极振打投入率：100%

电加热投入率：100%

除尘器噪声：≤80dB       [在距离电除尘器壳体1.5m处]

除尘器气流均匀性系数：   σ ≤0.20

除尘器各烟气通道烟量分配偏差： ±5%

电场内烟气流速： ≤0.727m/s (此为BMCR工况最高值)

每台炉除尘器有功功耗：≤  1580  KW

五、小结

通过对#7炉电除尘器部分电场的更新改造，使其电场的强度及除尘效率达到设计值，确保该机组电除尘系统粉尘排放能够满足地方政府最新环保排放指标的要求，降低环保行政处罚风险，确保机组安全环保稳定运行。

【参考文献】

[1]高军凯.黄超，田莉 提高电除尘器除尘效率措施的研究进展[J]环境污染与防治，2007(10)：54-57+71.

[2]杨春荣，张旭 提高电除尘器效李的措施[J]水泥工程，2010(01)：76-79.

[3]黄国义  提高电除尘器效率保护环境的有效策略[J]  科技传播 2011(18)

作者简介：赵永忠（1968.7--） 汉族  江苏扬州 电厂热能动力专业  工程师  电厂锅炉技术管理工作