浅析某电厂静电除尘器出力下降及输灰困难的原因及解决方法

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:张武宾
[导读] 某发电公司630MW超临界燃煤机组运行一段时间后,静电除尘器会出现个别电场闪络
        【摘要】 某发电公司630MW超临界燃煤机组运行一段时间后,静电除尘器会出现个别电场闪络,多数电场参数逐渐下降,整体出力大幅减小的情况。相应的输灰系统也会出现输灰系统输灰困难甚至堵管的现象。机组连续高负荷工况时,甚至造成除尘器灰斗内料位堆积过高,造成电场内部极板或极线形变而引起电场内部短路跳闸等现象。
         【关键词】   静电除尘器;电场闪络;输灰困难;短路跳闸;堵管
         一、引言
        某发电公司2×630MW超临界纯凝式燃煤机组,烟气除尘采用双室五电场卧式静电除尘器,输灰系统采用克莱德正压浓相气力输灰系统。机组超净排放改造后,每次大小修重新开机经过3至5个月的运行周期,除尘器及输灰系统均会出现电流偏低、电场短路、输灰困难等现象。通过对电除尘输灰系统全面排查,以及对电除尘器及输灰系统设备参数的调整分析,已找到原因。经过对除尘器和输灰系统运行参数及工况进行调整,已解决上述问题。本文以该公司3号机组为例(4号号机组类同),对电除尘输灰系统在运行中产生的异常进行详细阐述。
         二、静电除尘器电流参数下降的原因分析及处理方法
        在2019年7月中旬3号炉启动后至9月中旬期间,对除尘器参数进行比对,发现电除尘器电流参数劣化趋势明显,出力大幅下降。分析原因为,迎峰度夏期间连续2个月的高负荷运行,除尘器内部极线积灰严重。对3号炉电除尘器内部20个电场采取随机抽样方式,以二右四电场为例进行阐述。经查阅DCS历史曲线发现,在此期间,二右四电场参数劣化趋势明显,如下表:
         (表1)参数比对

        2019年09月18日二右四电场电流参数持续下降。在确保机组环保参数排放合格的情况下,试将电除尘二右四电场对应振打切为连续运行方式,经过3小时振打后,缓慢调整参数大幅上涨,表明该电场阴极线积灰严重,形成电晕闭塞,通过对极线振打后积灰脱落,粉尘比电阻减少,电场参数明显上升。其余电场情况类似,经连续振打方式后电流参数均有好转。
        经分析,除尘器电流参数下降的主要原因为SCR氨逃逸增加所致。该630MW机组SCR烟气脱销装置采用液氨作为还原剂。该工艺喷氨量控制不好会产生氨逃逸,逃逸的NH3与烟气中的硫化物化学反应生成硫酸氢铵(NH4HSO4),300℃以下,硫酸氢铵结露以液态形式存在。烟气被引风机带入除尘器后,除尘器内部温度在170℃左右,结露的硫酸氢铵液体与灰尘混合物紧紧粘附在除尘器极线上,造成积灰和腐蚀,从而造成除尘器电流偏小,放电减弱现象。这也是目前困扰发电行业空预器堵塞的一大难题。此外,还有以下几点原因:
        1、电除尘器内部机械构件使用年限久老化,高温环境工况下易形变,存在本体密封不严漏风现象,局部部位因温度低将产生烟气内水分结露可能。
        2、入炉煤质差。随着硫酸氢铵带着灰粘附在除尘器极线上,导致电场电流偏小,煤质灰分变大后,机组高负荷时段烟气粉尘浓度过大,易形成阴极线闭电晕。
        3、振打强度不够。机组经过7、8月份高负荷后,阴极线和极板积灰严重,极线和极板积灰未能及时振打脱落,造成积灰越积越多。
        4、积灰带油。进入9月份后,北方地区温度下降,社会用电量大幅较小,机组负荷随之下降,配合电网深度调峰,锅炉投油稳燃,造成油性灰质粘附在阴极线上,造成电场性能下降。
        解决方法:1、主机运行人员严格控制SCR装置喷氨量,减小氨逃逸率。2、在机组低负荷或调峰时段,在确保环保排放指标合格的情况下,对电除尘器内部电场逐个连续振打,减少电场内部放电极积灰。3、振打时,提前降低电场功率,减小电场吸附力,促使在最短时间内使积灰脱落。4、检修人员对除尘器振打装置加强维护,确保可靠运行。
         三、输灰困难的原因分析及处理方法
        目前该公司3号机组每次重新开机后运行一段周期,均会出现电除尘器内部电场跳闸及输灰困难现象,入炉煤质差时,甚至个别电场灰斗料位堆积过高,造成内部极板或极线形变引起电场短路跳闸,进而影响到机组环保排放参数,尤其二电场输灰系统异常问题尤为突出。经分析,主要原因为入炉煤掺配后,煤质中灰分突增,进入除尘器的烟气含灰量随之增大。次要原因为电除尘器输灰系统未进行相应扩容改造。
        该公司630MW机组超净排放改造后,将最初高频高压电源更换为软稳电源,改造后优点厂用电大幅降低,缺点是一电场出力大幅下降。入炉煤掺配后,进入除尘器的灰量增大,而一电场集尘能力有限,多余灰被后续二电场收集,导致进入二电场的灰量超出额定出力。改造前一电场可收集总灰量的80%,大部分灰被一电场气力输灰系统分段送走,进入后续电场灰量少,输灰情况良好。改造后一电场集尘能力明显下降,进入二电场的灰量明显增加,导致机组一旦涨负荷二电场出现输灰困难现象。
        经运行中摸索试验,在3号炉高负荷时段,手动将二电场输灰系统8个仓泵分段送灰效果明显,即#321—#324四个仓泵同时落料、升压、输送完成一个循环等待,#325—#328四个仓泵同时落料、升压、输送完成一个循环等待,上述两个循环交替运行,发现几乎无拖尾压及堵管现象,达到预期效果。无需对设备进行投资改造,仅修改DCS程控逻辑即可。
         结束语
        综上所述,本文针对火电厂辅机设备存在的一些异常问题进行简要分析和讨论,阐明了应对措施和方法。火电厂各系统设备之间息息相关,密不可分,任何一个环节异常都会引起连锁效应,运行中发现的问题要善于分析总结,为设备稳定可靠运行提供依据,保证整个系统高效稳定运行。
        参考文献:
        【1】大唐三门峡发电有限责任公司企业标准/集控主机运行规程:Q/CDT-DTSMXPC 105 0101-2011
        【2】大唐三门峡发电有限责任公司企业标准/除灰除渣运行规程:Q/CDT-DTSMXPC 105 1201-2016


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