浅谈超低排放改造对电除尘器安全运行的影响

摘   要：针对330MW亚临界机组超低排放的改造，采用在双室四电场静电除尘器烟道入口增加低低温省煤器，对除尘器高频电源改造及本体设备修复性检修，实现除尘器低低温运行， 高频电源为基压电源的一体化基波叠加脉冲电源技术;通过对改造前后除尘效率对比分析，达到超低排放协同治理目标，针对灰斗满仓事件，提出运行、检修控制措施，确保机组安全运行。

关键词：超低排放改造  除尘效率  事件  运行  机组安全

中图分类号：X773                                  文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0103-02

为了达到330MW火电机组烟尘超低排放达标要求，对静电除尘器设备进行改造，降低烟气温度，提高除尘效率;由于飞灰沉积量增加，煤质发生变化，容易造成一电场灰斗料位高;低低温省煤器[1]管磨损泄漏造成湿烟气进入除尘器本体，湿灰难以输送，极线、极板粘灰，极距变小，电晕线肥大;通过采取控制措施，保障除尘设备安全稳定运行。

1  基本情况

青铜峡铝业发电有限责任公司为两台330MW亚临界锅炉机组，锅炉型号SG—1170/17.5—M722，系上海电气股份有限公司上海锅炉厂生产。

超低改造仍采用双室四电场静电除尘器，烟道入口增加低低温省煤器，并对除尘器高频电源改造及本体设备修复性检修，实现除尘器低低温运行[2]，灰斗由电加热方式改为蒸汽加热，原一、二电场国产高频电源改为进口高频电源，三、四电场改造为高频电源为基压电源的一体化基波叠加脉冲电源，同时对控制系统进行优化升级。

2  改造前后效果

2.1 改造前分析

除尘器为兰州电力修造厂设计生产，除尘效率99.6%，出口浓度小于100mg/Nm3，除尘器高、低压控制系统为大连电子研究所生产，高压控制电源GAJO2-WFb-1.4A/72kV型，整流变压器及低压控制系统为大连电子研究所配套;13年电源更换为高频电源，可控制两台机组出口烟尘排放浓度平均值小于77mg/Nm3。

2.2 改造后分析

除尘器一、二电场改造高频电源设备为瑞典夸普，三、四电场改造为以原高频电源为基压电源的一体化基波叠加脉冲电源，临界脉冲电源设备为天津净达，同时控制系统优化升级;瓷套增加热风吹扫、灰斗内衬ND钢板、电加热改为蒸汽加热系统。

低低温省煤器选用青岛达能设备，布置在除尘器前的4个水平段烟道内，每个烟道布置1台，每炉布置4台。THA设工况下将排烟温度由（A/D侧128℃，B/C侧143℃）降至95℃。

电除尘出口粉尘浓度在低温省煤器投运时不高于25mg/Nm3（标态，干基，6%O2），除尘效率不低于99.94%，在低省退出运行时不高于35mg/Nm3;除尘器本体漏风率<2.5%。

2.3 性能试验

2號机组性能试验结果：低省停运后除尘器除尘效率99.87%、投运后除尘器除尘效率99.942%;低省停运后除尘器出口烟尘浓度33.29mg/Nm3、投运后除尘器出口烟尘浓度22.77mg/Nm3;低省停运后本体漏风率2.37%、投运后本体漏风率2.31%[3]。

2.4 综合分析

改造后烟气通过降温，除尘器[4]入口烟气温度从平均135℃降至95℃，烟气量减少，比集尘面积增大，粉尘比电阻减少;通过一、二电场对大颗粒粉尘的捕集，三、四电场对PM2.5等微细粉尘收集，满足除尘效率设计要求，适应煤种变化性强，达到超低排放协同治理目标。

由于大颗粒粉尘在一、二电场被收集，所以一电场收集粉尘量会比改造前增加，输灰方式就需要进行优化调整。除尘器烟道入口安装低低温省煤器后，一旦管道磨损发生泄漏，湿烟气进入除尘器内部，造成灰斗内部积灰板结、极线肥大，产生无法输灰、严重反电晕现象，引起机组减负荷运行、停机等安全事故。

3  事件案列

3.1 事件经过

2019年3月14日2号机组负荷320MW，4台除灰空压机运行，02：40分电除尘器A侧右室一电场二次电压、二次电流升不起来，对应灰斗未发高料位，联系热控检修人员对电除尘器A侧右室一电场对应灰斗料位计进行检查，处理后料位计发高料位信号，就地仓泵落料情况正常，观察A侧一电场输灰吹扫时间较长，存在输灰不畅、吹扫压力偏高及频繁堵管现象，经运行优化调整方式，至22日电除尘器A侧一电场输灰恢复正常。

3.2 运行控制措施

（1）降低电除尘器 A侧一电场高压柜左右室二次电压，采取降压运行方式，调整电除一电场1号、2号仓泵落料时间，对仓泵落灰管进行敲打，定期手动对一电场输灰管线进行手动吹扫。

（2）检修人员对电除A侧一电场输灰管线、输灰用气、补气管、仓泵落料阀、单向阀及灰库切换阀进行排查。

3.3 事件原因分析

造成电除A侧一电场输灰系统异常的原因为3月份机组高负荷运行，煤质灰分高（平均Aad38%），灰量增大，输灰气源压力偏低，因一电场的粗灰颗粒较大，灰的流动性差，输灰吹扫时间长（每次输灰吹扫时间约5min），灰气比失去平衡，仓泵无法及时将灰斗存灰输送至灰库，形成灰斗积灰，同时受灰库背压影响，输灰过程中间歇性出现堵管现象。

3.4 防范措施

（1）机组负荷在300MW工况以上运行，注意入炉煤灰分及灰量变化情况，方式上保持一电场连续输灰及少量多送方式，输灰最大等待时间不超过30s运行，提高气源输灰压力，保持在0.4～0.5MPa运行， 或启动备用空压机。

（2）输灰系统运行[5]中，人员监视电除尘灰斗料位变化情况，密切注意飞灰输送状况，查看输灰曲线变化情况，发现异常及时分析，查找原因。

（3）加强电除高压参数的监视，对高压柜二次电压、电流波动较大，无法升起及电场闪络频繁时，降低该电场高压柜二次电压，调整输灰方式为连续运行，同时检查对应灰斗料位情况，发现异常时及时处理。

（4）严密监视输灰曲线随压力、时间的变化情况，发现吹扫时间过长，及时排查分析，对该电场输灰管线进行手动吹扫，每班定期对仓泵落灰进行敲打、反吹。

（5）加强除灰空压机检查，对用气进行定期排污。

（6）加强运行人员培训，提高对异常现象分析判断能力，严格执行技术措施。

4  结语

机组通过超低排放后，烟尘排放能够满足小于10mg/Nm3环保要求，改造工艺达到设计要求，有进一步降低的余量。为确保安全稳定运行，还应注意以下问题：

（1）接近满负荷运行，关注入炉煤灰分及热值变化，运行人员对各运行参数监视到位，灰量增大、输灰曲线长时间异常时，调整输灰方式。

（2）检修人员加强电除尘器料位计、加热、振打装置、高频电源设备维护工作。

（3）保证空压机可靠运行，做到设备有备用、用气有余量。

（4）重点关注低温省煤器是否存在磨损泄漏，做好泄漏管道所在模塊隔离措施，防止发生湿灰进入除尘器内部。

（5）机组停机检修[6]，检查低低温省煤器烟气流场、管道防磨情况;对除尘器本体内部灰斗、极线、极板粘灰进行清理。

参考文献

[1] 赵海宝，黄俊.低低温电除尘器[M].北京：化学工业出版社，2018.

[2] 崔占龙，龙辉，龙正伟.低低温高效烟气处理技术特点及其在中国的应用前景[J].上海.动力工程学报，2012（2）：32.

[3] 中华人民国家标准化管理委员会.GB/T13931-2017，电除尘器性能测试方法[S].2017.

[4] 国电太原第一热电厂.除灰除尘系统和设备[M].北京：中国电力出版社，2008.

[5] 中华人民国家标准化管理委员会.DL/T895-2018，除灰除渣系统运行导则[S].北京.2018.

[6] 中华人民共和国发展与改革委员会.DL/T461-2004，燃煤电厂电除尘器运行维护导则[S].北京.2004.

作者简介：董卫东（1970—），男，山西大同人，本科，工程师，研究方向：火力发电厂锅炉及灰硫工作等。