石化熱電廠電除塵存在的問題及對策

1、石化熱電廠電除塵存在的問題及對策文章標題：石化熱電廠電除塵存在的問題及對策淺析天津石化熱電廠電除塵存在的問題及對策王建(天津石油化工公司熱電廠，天津300270)摘要：本文針對天津石油化工公司熱電廠電除塵器在運行中出現(xiàn)的一些問題，主要從運行及維護的角度來分析 其產(chǎn)生的原因。結(jié)合可操作的方法，從運行調(diào)整、檢修及調(diào)試上分析原因，并提出相應(yīng)的改進措施，以 提高除塵效率，達到環(huán)境保護的要求。關(guān)鍵詞：電除塵器；除塵效率；環(huán)境保護刖b國家推出了新的火電廠污染物排放標準，要求燃煤 電廠煙塵最高允許排放濃度第一時段為350 mg/nm3,第二 時段為150mg/nm 3,第三時段為50m g/nm3o xx年

2、1 0月1 日實施的天津市地方標準鍋爐大氣污染物排放標準(db 12/151-xx)要求，xx年1月1日后煙塵排放極限值為3 0mg/nm3o隨著國家對環(huán)境保護的進一步重視，對電除塵器的要 求越來越高，電除塵器已被稱為電廠的“第四主機”。天津 石油化工公司(以下簡稱天津石化)熱電廠自投產(chǎn)以來， 對鍋爐煙氣的處理全部采用電除塵器，到目前為止，先后 共采用了 6臺電除塵器，自電除塵器投入運行以來，除塵 效果總是不令人十分滿意，煙囪煙色情況不是很理想，鍋 爐煙塵排放始終達不到環(huán)境保護的要求。1設(shè)備運行的現(xiàn)狀及分析1. 1設(shè)備概況天津石化熱電廠一、二期工程均采用臥式干式電除塵 器，具體有關(guān)參數(shù)如下：

3、序號 項目名稱 一期電除塵器 二期電除塵器1型號bdx-100x3ysc4x (400 )-2x-122電場數(shù)單室三電場雙室四電場3煙氣流通面積10 0m24工作溫度15 0°c150°c5除塵效率298%2%6本體漏風(fēng)率v5%<3%7陽極板480c 型48 0c 型陰極線一、二電場采用rs線、三電場采用星形線rs新型管狀芒刺線9同極間距300mm400mm10陽極振打方式搖臂錘側(cè)向振打側(cè)傳動旋轉(zhuǎn)重錘式單側(cè)振打11陰極振打方式搖臂錘側(cè)向振打頂部傳動旋轉(zhuǎn)重錘式單側(cè)振打12輸灰方式氣力輸灰和水力輸灰正壓式濃相氣力輸灰1 3設(shè)計煤種灰分%1 4生產(chǎn)廠家遼寧北票電除塵設(shè)備公司

4、浙江勝潔環(huán)保工程有限公司1. 2設(shè)備運行中存在的問題設(shè)備在運行中存在以下問題：（1）一、二次電壓正常，一、二次電流偏小。（2）一、二次電壓和電流變化均無規(guī)律，閃絡(luò)不規(guī)范, 指針有時劇烈擺動。（3）放電頻繁，嚴重時造成擊穿現(xiàn)象，二次電流幾乎 為零。（4）一、二次電壓和電流均正常，但除塵效率不高， 煙囪煙色偏濃。（5）電場突然跳閘。（6）振打裝置時有失靈，振打周期跟不上實際運行情 況的變化，有待調(diào)整到最佳方式下運行。以上所述現(xiàn)象都不同程度地在6臺電除塵器的各個電 場中出現(xiàn)過，有的現(xiàn)象時有時無地出現(xiàn)，但始終沒有根 治，需要從根本上找原因，加以消除。1. 3原因分析煙氣及粉塵性質(zhì)的影響煙氣性質(zhì)主要取決

5、于燃煤的成分，也和鍋爐燃燒方式、 制粉系統(tǒng)型式及其運行操作條件有關(guān)。粉塵的性質(zhì)主要取 決于粉塵的化學(xué)成分、物相結(jié)構(gòu)、理化特性和粉塵濃度、 粒徑分布及形狀、大小、密度、粘附力等。從運行角度來看，使用的煤種的類型對電除塵的影響 很大，特別因煤種不同出現(xiàn)比電阻較高，粉塵濃度增大的 時候，天津石化熱電廠所燃燒的煤種變化較大，煤種對除 塵效率的影響不可忽略。在粉塵的特性中，比電阻是電除 塵技術(shù)中一個重要概念，也是影響除塵性能的一個極其重 要的參數(shù)（當荷電粉塵達到電極后，會因其自身導(dǎo)電性能 的好壞、粒徑的大小、粘附性的高低等對電場工作特性產(chǎn) 生不同的影響，其中衡量粉塵導(dǎo)電性能好壞的參數(shù)稱為粉 塵的比電阻）

6、。一般來說，對比電阻v104q c m或比電阻 >1012 qcm的粉塵，除塵效率較低。當比電阻>1011 qcm時，粉塵達到集塵極后，會積聚一層帶負電荷的粉 塵層，由于同性相斥，使隨后到達的粉塵驅(qū)進速度不斷下 降，當比電阻過大，還會造成反電暈，產(chǎn)生電性中和，導(dǎo) 致除塵效率大幅下降；當比電阻v104qcm時，荷電粉塵 到達極板后，迅速釋放電荷，依附不住，容易引起二次飛揚，降低除塵效率且增大電耗。燃燒不同煤種，將會出現(xiàn)粉塵直徑大小及濃度分布不 同，粉塵直徑能通過影響其驅(qū)進速度來影響除塵效果。一 般而言，驅(qū)進速度大時，除塵效果較好。煙氣溫度和濕度的影響鍋爐排煙溫度對除塵效率的影響通過比

7、電阻來表現(xiàn)， 粉塵的比電阻可看成由兩個并聯(lián)的電阻組成，其中一個為 體積比電阻，即通過粉塵內(nèi)部導(dǎo)電呈現(xiàn)的電阻，一個為表面比電阻，即通 過粉塵表面導(dǎo)電呈現(xiàn)的電阻，組成粉塵的各種成分的導(dǎo)電 性能決定了粉塵體積比電阻大小，組成粉塵的各種物質(zhì)的 導(dǎo)電性能受溫度影響顯著，當溫度較高時，粉塵內(nèi)傳導(dǎo)電 流的離子與電子將獲得更大的能量使粉塵層的導(dǎo)電能力升 高，體積比電阻下降。運行中變化的煙氣溫度對比電阻的 影響較大，圖1為粉塵比電阻與溫度的關(guān)系，是比較典型的 燃煤鍋爐粉塵比電阻隨溫度變化的曲線。圖1粉塵比電阻與煙氣溫度的關(guān)系由圖1可以看出，粉塵比電阻最高對應(yīng)的溫度，與鍋 爐設(shè)計的排煙溫度比較接近（正常情況下排煙

8、溫度為130 150°c,天津石化熱電廠一期鍋爐設(shè)計排煙溫度為15 0°c, 二期鍋爐設(shè)計排煙溫度為133°c）,這也說明了電廠中粉塵 比電阻的重要性。表面導(dǎo)電則是決定于氣體成分中的濕度與導(dǎo)電物質(zhì)。 其導(dǎo)電機理是煙氣中的冷凝物質(zhì)（在相對較低溫度下會凝 結(jié)成露），在粉塵表面形成了導(dǎo)電層。所以適當?shù)臐穸葧?低粉塵比電阻，有利于提高除塵效率。溫度和濕度除了影響比電阻，還會通過影響電場vi 特性來影響電除塵器的運行效果，當氣體的溫度上升時， 氣體分子密度下降，負離子向電極驅(qū)進速度就會因與中性 分子碰撞機會的減少而增加，使放電極的負離子密度降低, 負離子對放電極附近電場的

9、作用削弱。找文章還是到承， 更多原創(chuàng)！注：去掉中間符號在百度搜索第一個網(wǎng)站在同 樣電壓下，其電暈電流就要增加，對除塵有利。當煙氣中 水分子較多時，因為水氣分子產(chǎn)生一種負離子，大于空氣 分子，與電子碰撞的機會較多，使電子在電場中加速的平 均自由行程縮短，即電離不易發(fā)展。水氣負離子因質(zhì)量大, 其驅(qū)進速度小于氣體負離子，使得電場空間中負電荷分布 密度增加，電場更趨均勻，擊穿電壓升高，這樣，在同樣 電壓下，電場的最大工作電流就會得到提高，對提高除塵 效率是很重要的。振打裝置的問題荷電粉塵到達電極后，在靜電力與粘附力的作用下在 電極上形成一定厚度的粉塵層，通過振打裝置給電極一個 足夠大的加速度，在已捕獲

10、的粉塵中產(chǎn)生慣性力，用來克 服粉塵在電極上的附著力，使粉塵脫離極板掉到灰斗。振 打裝置有兩個指標一一振打周期和振打強度，這兩個參數(shù) 的設(shè)置和配合，對于除塵器極板和極線的清灰效果非常重 要。沉積于收塵極上的粉塵要通過振打才能落入灰斗，因 而要求在較小的振打力下使板面各點都能獲得足夠大的振 打強度，而且盡可能均勻，評定振打強度的唯一標準是振 打加速度。根據(jù)粉塵性質(zhì)的不同，在收塵極板面上最小加 速度值不得低于50200g (g = /s2),對于放電極框架振 打加速度不得小于40050 0g (g = /s2)0顯然必須的振打 加速度與粉塵的性質(zhì)和煙氣的條件有關(guān)，對于粘性大、潮 濕、易結(jié)露的粉塵應(yīng)采

11、取較大的加速度值。天津石化熱電廠除塵振打裝置由微機程控運行，由于 大部分程控程序不能正常運行，從每次電除塵器大、小修 時進入內(nèi)部仔細檢查來看，極板和極線都有不同程度的積 灰現(xiàn)象，特別是二期兩臺電除塵器在xx年鍋爐摻燒瓦斯氣 后，極板極線的積灰尤為嚴重。而且由于振打裝置的振打 周期及振打強度較小變動與煙塵的多變性不符，同時維護 保養(yǎng)跟不上，設(shè)備的機械缺陷也影響振打效果。以上因素 都會不同程度地影響電除塵器的除塵效率。電除塵器自身及輸灰系統(tǒng)的影響電除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素往往與煙塵性質(zhì)、操作因素一 起對除塵效率產(chǎn)生影響。電除塵器工作條件比較惡劣，受 到熱脹冷縮、煙氣沖刷、生銹腐蝕等不利影響，有的電除 塵

12、器異極間距大小已經(jīng)發(fā)生變化，不在放電極距之內(nèi)，這 一點在電除塵器大、小修后進行空載升壓試驗時可以反映 出來，閃絡(luò)電壓經(jīng)常有達不到規(guī)定電壓的現(xiàn)象，有的甚至 電壓升不起來。電除塵器經(jīng)過長時間的運行，部分放電極 變形，由于投油槍燒油導(dǎo)致極板、極線上油污、粘灰嚴重, 使除塵效果嚴重下降。除塵器本體外殼對除塵效率的影響主要表現(xiàn)在漏風(fēng)上, 有可能漏風(fēng)的地方包括：人孔門、灰斗、振打裝置處。漏 風(fēng)對電除塵的影響是全方位的，如容易引起二次飛揚、低 溫結(jié)露、發(fā)生電極腐蝕、絕緣部件爬電、造成冷熱不均使 物件變形、局部積灰、煙氣流速不均等，其最直接的影響 是增加了煙氣的處理量。從除塵效率公式（式中：ii除 塵效率，a

13、極板面積，3有效驅(qū)進速度，q煙氣量）， 可知當q增大時，n下降。另外，當輸灰系統(tǒng)出灰不暢，進料閥故障，可引起灰 斗滿灰，最終使電場短路跳閘。常發(fā)生短路還會使極板、 極線使用壽命下降。還有因電除塵器灰斗加熱不夠引起結(jié) 露腐蝕、變形、積灰的情況也不少。運行調(diào)整的影響電除塵器的運行監(jiān)視和調(diào)整，相對較少，因為大多數(shù) 參數(shù)只是除塵器性能的反映，不能調(diào)整。但是可以通過一 些參數(shù)來反映除塵效率，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題。最重要的 參數(shù)是電場v i特性，通過vi特性一般可以看出該電 除塵器的運行狀況。一臺多電場的運行良好的電除塵器， 其一般具有以下規(guī)律：(1) 從前電場到后電場，火花率逐步下降，如一電場 火花率為1

14、00次/min,則末級電場為1020次/min ,或者 更少。(2 )電暈電流逐步上升，至末級電場電流能夠接近或 達到額定電流，但一電場電流至少達到額定值的35%左右 (),電壓高低則要視煙氣及粉塵情況而定，但末級電場 電壓一般最低，因為效率高的電除塵器，其末級電場的v i特性已接近熱態(tài)下的空載狀態(tài)。但從天津石化熱電廠電除塵器來看，上述兩點都不是 很理想，尤其是末級電場的電流經(jīng)常偏小，而前級電場的 火花率也無明顯的規(guī)律性，這說明已存在制約效率進一步 提高的因素?？赡芤韵聨c不正常：(1) 電極上積灰嚴重，四電場灰細、粘附力強，積灰 普遍較前級電場嚴重。(2) 是否存在漏爬電現(xiàn)象，后級電場灰斗比

15、較容易堵 塞，當局部積灰在電場未出現(xiàn)低阻性導(dǎo)通前，會出現(xiàn)以上 情況。(3) 供電裝置是否存在“假閃”現(xiàn)象，“假閃”可能 由本機靈敏過高引起，也可能因接地、屏蔽沒做好等。運行調(diào)整還包括對倉泵輸灰系統(tǒng)的監(jiān)視調(diào)整，鍋爐有 關(guān)運行參數(shù)、飛灰可燃物和振打效果等的綜合調(diào)整。其它因素的影響影響電除塵器的其它因素還有電除塵器的元件特性、抗干擾性能等。若元件發(fā)生熱擊穿或特性改變，會使裝置 中各種控制信號發(fā)生改變，邏輯關(guān)系混亂，很容易引起頻 繁跳機，在天津石化熱電廠實際運行中，經(jīng)常需要更換高 壓控制柜相關(guān)的電路板。2在運行中的合理調(diào)整在影響電除塵器除塵效率的上述因素中，有的可從整 個鍋爐機組的合理調(diào)整中減少不利因

16、素，創(chuàng)造有利條件來 提高除塵效率。主要從以下幾點著手：2. 1調(diào)整燃燒當司爐在對鍋爐進行燃燒調(diào)整時，不僅要考慮機組的 安全性、經(jīng)濟性，也要考慮對除塵的影響，而實際上這兩 者是一致的，在調(diào)整上要做到：(1)進行合理的配風(fēng)，針對負荷和煤種的變化，及時 調(diào)整風(fēng)量和各一、二次風(fēng)的分配，保證總風(fēng)量適中，以煙 氣氧量控制在為原則。煙氣氧量過高將導(dǎo)致排煙量 過多，會降低除塵效率。在實際運行中，因有負荷調(diào)峰的 情況，當負荷變動時，如不相應(yīng)調(diào)整，就有可能使煙量不 合理地變化。在xx年3月份天津市電力監(jiān)督檢測中心對天 津石化熱電廠#4、7鍋爐分別進行了大修前熱力檢測，檢 測結(jié)果為：#4鍋爐的排煙氧量為, #7鍋爐

17、的排煙氧量 為。（2 ）通過調(diào)整使飛灰含碳量控制在10%以內(nèi)（當飛 灰含碳量10%時，粉塵的比電阻將會小于104q cm,會 導(dǎo)致除塵效率急劇下降，二次飛揚比較嚴重），這是最基本 的要求，在煤種變動不大的情況下，可以通過調(diào)整燃燒火 焰中心，減少煤粉細度等方法來實現(xiàn)。天津石化熱電廠鍋 爐飛灰含碳量一般在10%左右。以上兩點不僅對穩(wěn)定燃燒有利，可降低飛灰、提高熱 效率，而且對除塵效果也有利。因此鍋爐運行時，進行合 理的燃燒調(diào)整有利于各方面的要求。2. 2對運行工況勤于監(jiān)視調(diào)整督促電除塵值班人員對運行工況勤于調(diào)整監(jiān)視，對設(shè) 備狀況勤于檢查，做到及時發(fā)現(xiàn)故障，及時消除。對一些 特殊工況，如粉塵比電阻太

18、高（現(xiàn)象為二次電壓高，一、 二次電流偏?。?，可在不影響環(huán)保的情況下，將該電場暫時 退出運行進行停電振打（振打3min左右，如條件允許也可 更長時間），也會收到較好的效果。2. 3加強對倉泵輸灰系統(tǒng)的監(jiān)視當發(fā)現(xiàn)倉泵升壓時間過長或不升壓時，應(yīng)迅速判明原 因，防止倉泵漏氣進電除塵器，引起二次飛揚。同時，對 倉泵的出灰情況應(yīng)時刻掌握，防止倉泵出灰不暢而導(dǎo)致灰 斗積灰，這種現(xiàn)象在各電除塵運行中都經(jīng)常出現(xiàn)，應(yīng)吸取 經(jīng)驗。必要時，可釆用手動運行，加強出灰。當倉泵故障 不能出灰時，要根據(jù)實際情況，適當降低對應(yīng)電場的除塵 出力，同時，應(yīng)盡快恢復(fù)該倉泵的正常運行。2. 4制粉系統(tǒng)的調(diào)整由于天津石化熱電廠的輸煤系統(tǒng)

19、不能對各種煤進行配 煤，有時煤種不合適時，可使飛灰含碳量上升到百分之十 幾，出現(xiàn)這種情況時，可及時調(diào)整制粉系統(tǒng)，關(guān)小粗粉分 離器擋板，減小煤粉細度，降低飛灰含碳量，提高除塵效 率。煤的干濕，同樣對電除塵效率有影響，當煤太干時， 會使粉塵比電阻太高，影響電除塵效率，所以當煤太干時 要合理供煤，并及時將信息反饋給有關(guān)部門。3測試和檢修電除塵器工作環(huán)境惡劣，長期受到?jīng)_刷，熱脹冷縮。 有時用水沖洗，加劇低溫腐蝕生銹和灰斗積灰等，各部件 的狀況與剛安裝時的狀況變化很大，因此進行檢修、測試 并加以校正修復(fù)大有必要，這也是解決電除塵問題的根本 方法。3. 1振打裝置的維護與檢修良好的振打清灰效果不僅取決于粉

20、塵的性質(zhì)、振打周 期、電場極板、極線的結(jié)構(gòu)和固定方式，而且和后期的維 護、檢修質(zhì)量密切相關(guān)。振打機構(gòu)是電除塵器內(nèi)部唯一影 響除塵效率的活動部件。如果某一振打錘頭或某一振打系 統(tǒng)發(fā)生故障，則該系統(tǒng)的陽極板排或電暈極框架就無法清 灰或者局部清灰不徹底，進而造成整個電場的電壓值下降, 影響除塵效率。在日常運行巡檢中檢查陰、陽極振打裝置是否運行正 常，陰極振打保溫箱是否密封完好。減速機是否漏油，油 位是否正常。并及時補充、更換減速機潤滑油。振打裝置經(jīng)過檢修后，振打裝置應(yīng)固定牢靠，不得有 晃動。每個振打錘頭應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，無卡死、碰撞現(xiàn)象。振 打錘與臂應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，無卡澀現(xiàn)象。陽極振打裝置提升自 如，脫鉤靈活

21、。側(cè)部振打軸中心線水平極限偏差為土，其 同軸度在相鄰兩軸承座之間不大于1mm ,在軸全長上偏差 不大于3mm。振打錘應(yīng)打在錘座中心，允許誤差為±3mm。 3. 2電除塵器異極距的控制電除塵器陰極線和陽極板的安裝直接影響除塵效率， 天津石化熱電廠電除塵器運行多年，各通道異極距均有改 變，應(yīng)對極距不合格通道進行調(diào)整，直到合格為之。測異 極距實質(zhì)就是測放電極極距。測量放電極距時，要先將陰極大框架固定，避免測量 過程中出現(xiàn)晃動，影響測量精度。另外應(yīng)注意陰極大框架 與側(cè)墻板、陰極瓷支柱與大梁內(nèi)壁的距離。隔離開關(guān)柜內(nèi) 陰極引線與地之間的距離不能超過放電極距。3. 3空載升壓試驗要注意在大小修后，對電除塵器進行的空載升壓試驗 嚴格把關(guān)，這也是對電除塵器檢修質(zhì)量的最重要的考核指 標。3. 4漏風(fēng)率的控制電力行業(yè)標準規(guī)定，電除塵器漏風(fēng)率不大于3%,從實 際運行情況來看，有時一、二次電流、電壓均正常，但煙 色仍不理想。這種現(xiàn)象一般是由二次飛揚所引起，而漏風(fēng) 率是引起二次飛揚的原因之一，因此，在日常運行和停運 檢修時，都要注意查找電除塵器本體焊口、人孔門、穿墻 套管底部螺栓、灰斗等處的氣密性，盡量減小漏風(fēng)率，同 時，對鍋爐漏風(fēng)點也應(yīng)控制，減小進電除塵器的總煙氣量。 3.5其它缺陷的消除利用檢修機會，對電除塵器內(nèi)部的陰極線斷線、掉刺 變形現(xiàn)象予以消除，對各種設(shè)備，如高壓控制柜，