电除尘效率低?你的电除尘器清灰工作到位了吗?

百科   2025-01-21 11:06   湖北  

火力发电厂锅炉依靠煤碳燃烧产生合格蒸汽带动汽轮机组发电,在燃烧过程中,必然产生大量粉尘及有害气体,造成环境污染和健康危害。随着国家对环境保护力度加强,烟尘排放浓度标准不断降低,电除尘设备正常高效运行是达标排放的关键因素。


电除尘器依靠气体电离,粉尘粒子荷电后在电场力的作用移动到收尘极板,在合理的振打周期、振打力的作用下,被收集在收尘板上的粉尘成片状落入收灰斗去除。电除尘器以其除尘效率高、设备阻力低、适应烟气变化能力强、维护工作量少等特点,得到了广泛应用。


但是在实际中,由于运行、维护、管理不善等原因,造成许多电除尘器不能发挥应有的潜力,除尘效率不高,达不到设计的效果。同时,早期电除尘器由于使用年限较长和当时技术水平限制,部件老化、磨损,电除尘器性能有所降低,不能保证电除尘器长期稳定、高效可靠运行,影响达标排放。


阳极板和阴极线积灰


定期检修消缺,检查内部阴、阳极系统存在的缺陷和隐患,清除极板、极线上的积灰,是一项提高电除尘降尘效率、保障安全稳定运行的非常重要和有效的措施。




01


电除尘器状态试验分析

检修消缺之前,应该利用试验数据对电除尘器的状态进行分析,查明电除尘器存在的问题,为消除缺陷、改进设备提供科学依据。


(1) 冷态气流分布均匀性试验。气流分布状况对电除尘器的性能有着重要的影响。当气流分布不均时,会造成除尘性能的降低。


评定气流分布均匀性的标准一般采用美国相对均方根法,求断面的气流分布均方根值σ。一般认为:当σ≤0.25时气流分布状况合格;σ≤0.15时气流分布状况良好;σ≤0.10时气流分布状况优秀。


(2) 振打特性试验。良好的振打效果应该是:极板基本清洁(允许残留一定厚度的粉尘,其厚度应由粉尘比电阴的大小而定);二次电流不会逐渐下降,电气运行应能保持最佳状态;尽量减少振打时二次扬尘。这要求振打力应大于最小振打加速度值,振打频率不太高,振打加速度分布均匀。


(3) 电晕放电的伏安特性试验。包括冷态伏安特性试验和热态伏安特性试验。


(4) 除尘效率特性试验。包括振打清灰周期试验、电场闪络(火花)频率试验、电场烟速试验。煤种变化试验:电晕功率对除尘效率的影响试验。


(5) 漏风率的测定。电除尘器一般是负压运行,如果壳体的连接处密闭不严,就会从电除尘器的外部漏入冷空气,使得电除尘器的处理烟气量增大,电场风速增大,除尘性能下降。若从灰斗或排灰系统漏入空气,会造成收集下的粉尘再飞扬,也会使除尘效率降低。一般要求电除尘器的漏风率小于5%。


(6) 压力降的测定。压力降也是影响该静电除尘器效率的重要原因之一,若所测电除尘器本体压力大于行业标准DL/T514-93中的规定245Pa,则大修时建议着重对该静电除尘器有关部位的结构进行检查和改进,以便有效地降低该电除尘器本体压力降,提高整台炉的除尘效率。




02


检修消缺关键点


因电除尘器设备在大、小修时要解体检查修理,这是了解和掌握电除尘器技术状况的最好时机,故静态诊断是开展电除尘器设备状态检修的重要一环。电除尘器静态诊断项目、测量手段、技术记录等均应标准化,每次记录的数据应有可比性。

应将其作为电除尘器历史档案的重要组成部分输入历史档案库。通过对电除尘器静态诊断,可以有效地掌握各主要部件的使用周期,在有针对性地解决薄弱环节之后,能使电除尘器的检修间隔得到合理的延长,并能科学地确定检修项目和设备日常维修的重点。


(1) 从内查看壳体及结构件。查顶部有无流水痕迹;内壁尤其入孔门和留设孔洞附近有无冷凝或腐蚀迹象,粘灰表面有无被气流冲刷的沟印;查各种气流导向装置及阻流板的位置是否正常,连接是否牢固;查烟道及孔板有无墙灰和磨损;查灰斗贮灰是否排空,曾否发生过灰位冒顶现象,灰斗壁有无漏风、结露和腐蚀;查灰斗阻流板及支撑构件有无棚灰。

(2) 观测所有的极距是否满足要求,对可疑点要进行精确测量。观察第一电场迎风侧的极板和极线上有无飞灰硬壳,这可能是烟气含水量过大所致,要联想到前部烟道可能漏雨,或锅炉系统的过热器、再热器,省煤器等可能泄漏;检查框架,查极线有无粘灰,有无拉弧烧蚀痕迹,是否有断线、掉针、掉刺,电晕线是否有松驰或异常变形;所有连接螺栓或张紧压棋是否牢固可靠;导电通路接触是否良好,有无发生过火花腐蚀;整个通道框架的平面度是否有超差。

(3) 检查极板、槽板。观察各部位粘灰情况,注意粘灰厚度,附着强度。查看灰层表面有无缺口或凹坑,此可能是产生拉弧的地方。应注意查找极间近距点。对于厚的积灰,尤其当灰层超过3毫米厚度时,必须予以清除。当连续振打不奏效时可采用高压水冲洗或喷砂吹扫。查看板排有无偏移和变形。板面有无腐蚀(包括锈蚀和电蚀)。板排在平面内的晃动是否顺畅。承击帖,承击杆有无过大变形。螺栓有无松动。板排下端与定位横梁之间的空隙是否充裕。查所有连接螺栓有无松动,焊缝有无开裂。查槽板下部有无积灰。

(4) 检查振打系统。查振打轴是否有窜动或卡碰现象。耐磨套及轴承是否有明显磨损。为保证电除尘器运行安全可靠,需对除尘器耐磨件进行耐磨寿命试验。寿命不得低于一个大修周期(一般为三年半)。振打锤与承击帖,或拨叉与锤柄的接触位置是否正常,接触是否良好。锤头转动是否灵活,撞击面是否有过大变形。穿轴部位是否正常,如阳极轴孔有无漏风,阴极轴孔挡烟板或挡烟罩有无粘灰或锈蚀。传动链条有无偏斜或过大的松弛。阴极保温箱是否积灰,有无漏风,予留的吹扫口是否堵塞,坚轴有无积灰或损坏,加热和测温装置是否完好。

(5) 电气除尘甲、乙段母线、开关、二次回路、高压隔离开关、动力电缆检修,整流变测量试验、查是否有泄漏、查各类绝缘子。是否有污染、粘灰、裂纹或破损。是否有爬电或闪络的迹象。必要时需测试绝缘性能。

(6) 查卸、输灰及除灰系统。全部法兰结合面、管路系统查是否有泄漏检查、检查阅门动作是否灵活有效。所设的保温和支吊系统是否完好。查各类电机。查是否有污染,传动连接是否正常,润滑是否良好,油位是否适当,是否发生漏油,机架是否牢固。查各类加热装置及检测装置。查各加热器是否完好。各检测装置,如料位检测,温度检测等工作是否正常。


03


电除尘器清灰机器人

由于电除尘器内部结构复杂,其日常维护检修需要人员进入阳极板和阴极线的狭缝中,间距最低仅为200mm,行动极为不便,使检修质量无法得到保证。且内部环境含尘量大、闷热、光线不足,对检查人员的健康状况、心理状态都会产生较大影响。


一台600MW机组的双室四电场静电干式除尘器,其阳极板总块数在5000块以上,高达15m,阴极线大于十万支。在这种高温负压多尘且狭窄的环境下,无法搭建脚手架,人力清扫完全依靠安全带和防坠器。人工水力冲洗清灰受气化板和负压输灰系统等设备的限制,人工干式清灰工作量极大,操作极其不便且属于高危作业。


因此,我们希望以机器人代替人工对电除尘器内部进行检修清灰,既避免了高危作业,又提升了检修效率和全面性。

电除尘清扫机器人,可吸附于极板上下运动清灰,两侧皆配备清灰毛刷,一侧用于清扫阴极线,一侧用于清扫阳极板。机器人宽度可根据极板尺寸调整;自适应照明,可实现高尘环境下高清图像的拍摄;可实现远控操作以及数据的高速实时无线传输,操作人员甚至可以在电除尘外面工作;具备视频数据存贮及回放功能等。装置移动速度较快,可达到5米/分钟,支持连续和长时间巡航检测。


利用这一系统,既可以实现修前的全面检查,诊断电除尘器内部真实情况,为电除尘开展检修提供有针对性的、准确的指导意见和方向;也可以进行修后全面复查,对电除尘的检修质量开展全面地核实,确保修后质量。


以单台600MW机组为例:电除尘清灰机器人的使用,保持了电除尘器的清洁度,延长了除尘器部分部件的使用寿命,节约部件维护更换费用约100万元;提高了电除尘器效率,减低电除尘器出口、脱硫入口的粉尘浓度,间接提高脱硫效率,降低后续设备的费用约80万元;节约人力成本约20万元;综合经济效益每年200万元。

这套电除尘器内部故障检查应用系统,以机器替代人工,无安全风险。在机组停机期间可实施全面无死角的检查,使电除尘检修质量取得了突破性的进步。对于机组参与深度调峰,保障电除尘器运行良好,降低烟尘排放,提升排放绩效,提高机组运行稳定性具有重要作用和现实意义。





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