对印度燃煤电站电除尘系统的管控分析

侯 勇，赵林峰，王清锋，门晓宇（上海电气电站工程公司，上海 201199）



对印度燃煤电站电除尘系统的管控分析

侯 勇，赵林峰，王清锋，门晓宇
（上海电气电站工程公司，上海 201199）

摘 要：对中国企业在印度燃煤电站工程电除尘器在运行中出现的典型常见问题进行了整理和技术分析，结合具体工程实例，从项目管理角度出发，提出了印度工程项目电除尘器的管控关键点。

关键词：燃煤电站；印度工程项目；电除尘器；典型常见问题；管控关键点

1　引言

受“2003年印度电力法案”政策利好的驱使，印度私人电力投资商大举进入发电领域，致使电力市场得到快速发展，发电装机容量持续增长。中国发电设备在“走出去”的大背景下，以物美价廉的优势迅速占领了印度市场。

目前，中国企业在印度市场有大量的工程项目，从已完成工程的反馈，电除尘器系统在项目执行过程中存在着一些难点。虽然电除尘器系统不如锅炉、汽轮机和发电机这类主机系统复杂，但因排放不稳定，电除尘器的性能试验不易通过，影响了项目移交。

2　电除尘器工作原理

电除尘器是火力发电厂必备的配套环保设备之一，其将锅炉排放烟气中的粉尘从烟气中脱除，降低排入大气的粉尘排放量，减少电厂对环境的污染。

烟气粉尘以垂直于电力线的方向进入电场，在电场荷电与扩散荷电的共同作用下荷电。少部分粉尘随烟气途经放电极附近与正离子结合带正电，其余绝大部分粉尘与负离子结合而荷上负电，在电场力的作用下，向与各自极性相反的电极驱进，终点是电极，最后在振打力与自身重力的共同作用下落入灰斗[1]。

影响电除尘器性能的主要因素很复杂，但大体上可分为三类[1]：1）工况条件：燃煤成分、飞灰成分、飞灰物理性质及烟气条件等；2）电除尘器的技术状况：极配形式、结构形式、同极间距、制造安装精度、气流分布的均匀性以及电场划分情况、电气控制特性等；3）运行条件：操作电压、板电流密度、积灰情况、振打周期等。

当锅炉确定以后，工况条件通常不可变；电除尘器的技术水平，不同厂家、不同类型会有较大差别；同设备状况有一定关系，但主要取决于设备的运行及维护保养情况。

3　印度工程项目电除尘器问题

印度的煤种具有发热量低、灰分大的特点。市场煤种虽较差，但面向印度市场出口的国产电除尘器，在设计选型时就已充分考虑到印度煤种的特点，具备达到50mg/m3以下排放的能力。一些电除尘器排放不达标的原因主要在于：1）印方施工队伍安装水平差；2）业主运行维护不到位；3）印度工程项目的输灰系统严重影响了电除尘器本体性能等问题。

3.1印度施工方安装能力差

印度工程项目当地的运输条件、现场保管和安装能力严重困扰着工程项目，安装问题是印度工程项目电除尘器在执行过程中首当其冲的难点问题。通常工厂的安装精度高，但印度的基础设施薄弱，运输路况很差，因此电除尘器设备在工厂组装好后很难完好无损地长距离运输至现场，只能将散件发运至施工现场后再安装制作。另一方面，由于工程项目当地的设备保管条件和施工队伍安装能力都很差，电除尘器的安装质量也难以保障。图1和图2分别为印度某项目的电除尘器内部、外部安装缺陷。

图1 电除尘器本体内部安装缺陷

如图1中 a）所示，安装位置不到位，导致大小销轮间隙过小；b）所示，阳极板与振打杆之间的连接螺栓没有拧紧，存在间隙，在长期振打力的作用下，振打杆和阳极板之间存在位移，造成阳极板下部严重变形，甚至开裂；c）所示，芒刺线与阴极框架施工时，未按照要求将螺栓拧紧并电焊点固；d）所示，芒刺线在安装时，芒刺线刺尖被损坏，影响芒刺线电气性能；e）所示，印方安装的导轨板下槽与振打杆距离过近，通烟气后，将导致阳极板受热膨胀使振打杆与导轨板缺口顶死，造成极板变形，阴阳极距发生变化；f）所示，由于振打系统安装直线度较差，导致卡轴、振打轴出现转动不灵活的现象，尘中轴承轴套磨损严重。

如图2中a）所示，电除尘阴极高压穿墙绝缘瓷瓶损坏，该设备损坏直接导致电场无二次电压或二次电压无法升高，影响了电除尘器性能；b）所示，电除尘器变压器高压输出端密封保险缺失，易引起高压端短路。同时保温箱无密封，将导致保温箱内温度下降，使绝缘装置的绝缘性能在低温下大幅下降，甚至引起外箱带电，影响电除尘器性能，并易引发安全事故；c）所示，电除尘器本体各人孔门密封不严，无压料密封、腐蚀严重，造成本体漏风严重，使电场内流场分布不均，降低了电除尘器的除尘性能。漏风还会引起电除尘器局部烟温降低，使起晕电压升高，甚至超出变压器负荷运行，降低除尘效率。温度过低还会使局部漏风区域烟气结露，发生低温腐蚀，造成灰斗结露，影响正常排灰；d）所示，电除尘器顶部振打系统的电机上均布置有防雨罩，但大部分振打电机的防雨罩丢失，雨天将导致振打电机进水受损，系统失效，导致设备电除尘器无法正常运行，性能无法保证。顶部阴极振打电机保护网未恢复、阴极传动机构检查门未盖好，容易造成相关振打电机损坏，不能投入使用，除尘性能下降；e）所示，安装振打电机防雨罩时造成保温面破损，对电除尘器本体保温性能造成影响；f）所示，在拆除脚手架时，造成出口喇叭处保温面破损，导致电除尘器本体漏风，影响了电除尘器效率。

3.2印方输灰系统问题多

中国企业在印度电站工程项目中有大量的BTG项目，BTG项目模式下的电除尘器由中方提供，属于BOP部分的输灰系统则由印方负责。印度工程管理理念落后，偏爱负压输灰系统形式，因而BTG模式下的印度工程项目以负压输灰系统为主。但由印方自行提供的负压输灰系统在运行中暴露出大量问题，如：设计出力不足、灰管管径偏小、管路布置不合理、系统故障率高等问题，都严重拖累了中方的电除尘器。有关文献对印度雅幕娜项目中出现的由印方供货的输灰系统问题[2]，及负压系统引起的堵灰问题进行了总结分析，并提出了改进建议；海萨项目执行前期由于除灰系统问题多、燃煤灰分高等原因造成电除尘器灰斗积灰严重，危及了电除尘器的安全[3]等。

通常负压输灰系统第一电场灰斗至最后一个电场灰斗共用一根负压母管，最后一个电场母管与大气联通，若一电场除灰量超过设计量，将连锁导致后续电场的除灰无法排出。因此负压输灰系统在灰量大的情况下，除灰能力和可靠性较差，而印度的煤种普遍灰分较高、发热量低、灰量大，电除尘器经常堵灰。另一方面，负压输灰系统的安装运行维护难度大于正压除灰，输灰系统发生故障后将严重影响电除尘器性能，而印度业主的维护水平较低，难以保证除灰系统的性能。

印度某工程项目除灰系统的问题如图3。

图3 印度某项目输灰系统

如图3中a）所示，为防止灰尘在灰斗中沉积，引起排灰不畅，电除尘器灰斗采用气化板布置，现场气化板供气由印方负责。但由于供气管道未设计膨胀弯头，在机组热态启动后，整个供气管道膨胀挤压后变形非常严重，导致灰斗气化板供气不足，引起灰斗排灰不畅；b）所示，因印方供货的除灰系统存在排灰能力不足的先天性设计缺陷，停机后对电除尘器内部检查时发现，部分灰斗积灰已超过人孔门高度，导致灰斗导流板变形，电除尘器性能不仅受到严重影响，同时还存在安全隐患。

3.3印度业主运行维护能力差

海外工程项目常存在当地运行人员的素质较低，运行水平差、检修维护不及时等问题，电除尘器的性能难以得到保障。从项目执行的反馈情况来看，由于电除尘器的上下游系统运行维护不当造成设备排放不达标的情况较多。

印度工程项目的电除尘器运行最突出的问题是堵灰，大量的电除尘器本体运行事故几乎都是由于印方提供的下游输灰系统输灰不畅产生的连锁反应。该问题属于“印方输灰系统问题多”的并发症。当电除尘器灰斗堵灰严重时，灰蔓延至阳极板、阴极线位置，将造成电场短路，严重影响电气设备的运行。同时堵灰将会损坏电除尘器的内部构件，造成电除尘器极板、极线变形，严重时将造成灰斗脱落及整台电除尘器的坍塌。印度煤种灰分大、印方供货的输灰系统缺陷多，使得通灰成为电除尘器运行的关键点。此外，受限于印方业主运行人员的水平，烟气超温现象频繁，使得电除尘器入口烟温过高，导致粉尘比电阻升高，也影响了电除尘器的除尘效率。图4为典型的由于堵灰事故引起的电除尘器损坏现象。

图4 由于输灰系统引起的电除尘器设备损坏

4　印度工程项目电除尘器管控关键点

4.1安装方面

首先，要对印度施工方的施工能力进行甄别，中方企业要督促业主选择能够满足电除尘系统施工技术能力的队伍和人员，确保电除尘器的安装符合设计要求。组织电除尘器厂家工代对外方施工队伍进行安装前的技术交底，严格按照图纸、作业指导书及厂方现场技术指导人员的要求进行施工，并且保证电除尘器安装过程的记录完整，所有的安装过程记录必须由电除尘器厂代监督确认。

4.2印方输灰系统

输灰系统对电除尘器影响较大，应将电除尘器和输灰系统作为一个有机关联系统进行考虑，尽可能避免使用技术落后的负压输灰系统。EPC项目，在设计阶段应督促设计院将电除尘器和输灰系统进行一体化设计和验收，并在后续的安装、调试和性能试验执行过程中始终贯彻电除尘器和输灰系统的一体化原则。BTG项目，建议将输灰系统纳入中方合同范围，至少应在商务谈判中体现电除尘器与输灰的一体化原则，并在项目执行中贯彻。

4.3运行方面

由于印度煤种灰分大、印方供货的输灰系统问题较多，因此对于印度工程项目，电除尘器运行的关键是电除尘器的通灰，印度工程项目的运行问题大都是堵灰产生的连锁反应，因此在运行中要时刻关注灰斗的料位。一旦出现堵灰，应立即组织人工紧急放灰，必要时降低机组负荷甚至采取停机措施，保证电除尘器的设备安全。同时控制锅炉运行烟气不超温，合理控制电除尘器入口烟气温度，避免粉尘比电阻过大导致电除尘器出现性能下降、排放不达标的情况。

4.4维护方面

维护的关键点也在印方的输灰系统，发现有泄漏或堵灰等输灰不畅现象时应及时处理，以免造成更大的隐患，并应充分利用停机检修期间，全面检查和消除系统管道、接头、布袋等出灰设备的磨损、泄漏、损耗等问题。

5　结语

本文对中国企业在印度工程项目中出现的诸多电除尘器问题进行了整理，经分析发现，导致电除尘器排放不稳定的主要原因并非是由中方供货的电除器自身引起的，而是受困于印度当地的发展水平所限产生的安装、运行维护不善和上下游系统不配套等问题。在总结了中方印度工程项目电除尘器出现的典型问题后，本文提出了有针对性的关键管控措施，这些关键管控措施同样可为中国公司在其他海外地区的工程项目提供借鉴。

参考文献：

[1] 全国环保产品标准化技术委员会环境保护机械分技术委员.电除尘器[M].中国电力出版社，2013.

[2] 张平.除灰系统对电除尘正常工作的影响[C]. 第十四届中国电除尘学术会议，重庆，2011.

[3] 张新闻，杨娟娟.印度海萨2×600MW机组调试中的主要问题及分析[J].电力建设，2011（2）： 92-95.

Supervision and Control Analysis of Electrostatic Precipitation System in Indian Coal-fired Power Station

HOU Yong, ZHAO Lin-feng, WANG Qing-feng, MEN Xiao-yu
(Shanghai Power Station Engineering Co., Ltd, SEC, Shanghai 201199, China)

Abstract:This paper liquidates and analyses the typical problems of the ESP occurred in Indian coal-fired thermal power plant assisted by the Chinese enterprise. In combination with the actual engineering examples, and from the view point of project management, the paper puts forward the key points of supervision and control in Indian ESP of engineering project.

Keywords:coal-fired power plant; Indian project; ESP; typical problems; key point of supervision and control

中图分类号：X701

文献标志码：A

文章编号：1006-5377（2016）03-0040-04