【摘 要】:河北国华沧东电厂4台机组为高压静电除尘器包括除尘器本体系统和电气系统两大部分。机组在锅炉启动的同时,将电除尘器投入用以捕集启动时的浓烟启动为“无烟启动”。在锅炉启动时,如果油煤燃烧,烟气中将含有大量的粘性粒子,因为燃烧时的生成的酸露点高于水露点,所以露点有所提高,如果此时投入高压电场就造成:粘性粉尘再燃烧和爆炸;粉尘将粘附在绝缘部位上,引起漏电,爬电;未燃烧煤粉(油滴)在电除尘器中聚累将会引起再燃烧和爆炸;易造成灰斗堵灰。
【关键词】:电除尘器;机组启动;爆炸;堵灰
1、概述
河北国华沧东发电有限公司的4台燃煤发电机组所使用的高压静电除尘器包括除尘器本体系统和电气系统两大部分。
在机组启动前期锅炉需进行微油点火进行启动,为确保在机组启动过程中不发生烟囱冒黑烟一般运行方式采用提前投入电除尘器,但此运行方式将会对电除尘器内部造成极线、极板的油渍粘附,对电除尘器内部放电极产生肥大,影响后续设备除尘效率。
2、 煤、灰性质和烟气特性对电除尘器的影响
在机组启动过程中主要问题集中在电除尘器内部产生二次燃烧生成焦块;极板极线发生油渍黏糊造成极板极线粘灰产生肥大;启动过程中烟温较低造成整流变参数闪烙。
2.1、煤质变化对电除尘器的影响
煤技术参数的影响对电除尘器影响较大的有C、S、M、H、A。 C :煤含碳量越高,发热量就高,飞灰中含碳量也较高。应注意无烟煤的飞灰可燃物导致粉尘低比电阻而造成除尘效率的下降。S <1%的低硫煤,因 SO3 少,所以飞灰比电阻高,易发生反电晕
。
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图1 煤的含硫量和燃烧生成的 SO2 的关系
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水份有利于飞灰吸附而降低粉尘表面电阻。水份高,则击穿电压高,粉尘比电阻下降,除尘效率提高。但当电除尘器存在漏风点,或锅炉在启动时的室外温度较低,就有可能在启动时产生大量的凝结水,导致极板及极线上黏灰,导致电除尘器内部故障点的发生。
2.3、烟气中粉尘浓度对除尘效率的影响
当电除尘器处理灰尘浓度高,或粉尘粒度细,空间电荷影响越大。对火电厂而言,一般含尘浓度> 30 g / m 3 ,要考虑防止电晕封闭的发生。煤中各化学成分的实烧质量百分数和煤元素分析中的质量百分数会不同。因此,常把其含量与发热量联系起来,引出折算成分,以折算成分来判断对电除尘器的影响更为实际。
2.4、烟气中燃烧灰的成分对除尘效率的影响
煤燃烧后灰中二氧化硅,三氧化二铝含量越高,灰的熔点就越高。锅炉运行中常把二氧化硅/三氧化二铝=0.8~4作为灰熔点和结焦的判断参数,三氧化二铝比值越大,灰熔点就越低,易结焦。由于飞灰有粘附性,可使细微粉尘凝聚成较大的粒子,这有利于除尘。但粘附力强的飞灰,会造成振打清灰困难、电晕极肥大,对除尘不利。一般粒径小,比表面积大的飞灰粘附性强。
3、 煤锅炉启动时一般工况及对电除尘器的影响
3.1、一般情况下锅炉启动过程
锅炉启动:锅炉启动时,一般都先投油后投粉,当锅炉负荷达70%或排烟温度达 120℃时才逐步撤掉油抢。由于启动时炉内燃烧不稳定,所以油或煤粉有时燃不尽,未燃尽的油会造成除尘器极板、极线粘油再粘灰,使清灰困难。未燃尽的碳,是低比电阻,电除尘器收不到它,其表面硬度比煤高,因此会造成引风机严重磨损。引起不能燃尽的原因和煤种有关,也和磨煤细度达不到要求有关。另外此时烟气中CO 较高,易发生在火花电压下CO 爆炸。
3.2、无烟启动造成的优缺点及隐患:
现四台机组电除尘器启动过程,均采用无烟启动,即在机组未带负荷前引风机启动后即投运电除尘全部设备,整流变启动。
优点:
无烟启动后大量的未燃烧的粉尘及灰尘杂物被电除尘器收集,造成环境不会污染,脱硫系统吸收塔内部浆液纯度较好。
缺点:
1、无烟启动易造成未燃烧充分的煤粉被收集。
2、 未燃烧的粉尘会在电除尘器内部二次燃烧,已在电除尘器内部形成焦块,影响电除尘器的正常投运,火花率升高,影响除尘效率。
3、无烟启动未达到露点温度以上,湿度较大的粉尘粘附在极线极板上造成电晕线的肥大或极板上板结,造成整流变升压困难。
4、无烟启动未燃烧的煤粉如浓度过大后会在电除尘器的密闭空间内自燃,严重时会造成爆炸,将极板极线损坏,或烧损。
5、未燃烧充分的粉尘在电除尘内部燃烧结成焦块,进入输灰系统造成输灰系统的输灰困难,堵塞管道。
3.3、启动过程与电除尘器厂家说明书比较
一般以末电场出口端温度达到烟气露点以上即可(110℃)。锅炉烧油时不应启用高压硅整流电源。当锅炉已投煤运行且电场内温度高于烟气露点后,电除尘器可投入运行,但必须在零火花率状态下运行。
依据运行规程,设备说明书和现场#4机组启炉时间的对比,我们可以看出整流变的启动时间未按照运行规程操作:接到值长通知锅炉点火,依次从第一电场开始。从图上可以看出电除尘投运时间比锅炉点火早了13个小时。烟温温度比设备说明书上要求相差90℃。
4结论
综上所述现在电除尘器的启动的运行方式上存在两个问题:
1、未严格按照运行规程操作正常启动电除尘器设备。
2、电除尘器的启动未满足电除尘器厂家规定的,烟温温度达到露点以上,温度达到110摄氏度以上。
电除尘器无烟启动的矛盾:电除尘器无烟启动的话对环境保护上存在影响,对吸收塔最初的浆液品质上存在影响。但如果采用无烟启动,对电除尘器的隐患更大,易造成后续电除尘的效率降低,长时间影响机组的除尘效率和吸收塔浆液品质,及引风机的安全运行。
电除尘器的启动时间和方式需要进行更改。需要电研院及设计单位,运行专工共同进行核准,找到最佳的启动方式,满足电除尘器的启动条件,保证机组重要设备的稳定运行。
参考文献
【1】、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》[M] .神华国华电力,2017-1发布
【2】、《电力安全工作规程》[M] .中国标准出版社初版
【3】、《除灰运行规程》[M] .神华河北国华沧东发电有限责任公司企业标准.
GHFD-04-01/CD-10,2016-12-1发布