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电厂除尘器运行中常见故障分析
摘要：电除尘以其除尘效率高、烟气处理量大、维护费用低的优点，在燃煤电厂中具有非常广泛的应用。本文介绍火力发电厂中电除尘器运行过程中经常出现的故障进行分析和探讨，并列举电厂除尘器出现的故障及解决措施，以期给电力工作者提供一定的指导意义。
关键词：火力发电；除尘器；故障；除尘效率
1引言
随着社会的不断进步和国民经济的飞速发展，环境问题越来越得到全世界各界人民的关注的重视。我国长期的能源结构决定了以煤炭为燃料的火力发电格局。煤炭燃烧过程会产生大量的粉尘颗粒，这些颗粒会严重污染环境并且对危害人体健康，因此火力发电厂产生的烟气要求必须经过除尘以后才能排放。常见的除尘方式有布袋除尘和电除尘，电除尘以其除尘效率高、烟气处理量大、设备运行稳定可靠、维护方便、运行成本低等优点广泛应用于燃煤电站、冶金、建材、化工、造纸等行业的工业炉窑及工业过程中的烟气除尘，是目前最主要的高效除尘设备。在适当的条件下，电除尘的效率可高达99%，本文以燃煤电厂的电除尘装置为研究对象，介绍了电除尘装置的工作原理，分析电除尘设备运行过程中常见的故障并提出了相应的解决方法。
2电除尘器组成及工作原理
电除尘器主要由两部分组成，一部分是电除尘器本体系统，由收尘极系统、电晕极系统、振打装置、气流分布装置、壳体、排灰装置和搅拌槽装置等组成；另一部分是高压供电装置和低压控制系统，该部分主要是给电除尘器提供所需的高压直流电[1]。电除尘器的工作原理是利用加到电晕极（阴极）和收尘极（阳极）之间的高电压产生的强电场使气体电离产生电晕放电、粉尘荷电，含尘气体通过电晕极和收尘极之间的电场时，在电场的作用下，尘粒荷电形成的离子向收尘极运动，最终在收尘极板表面形成积灰，进而积灰通过阳、阴极振打装置落进灰斗，排灰装置将灰排出。
3电除尘器常见故障及原因分析
火力发电厂的电除尘器发生故障后，会使电场失去除尘能力，除尘效率降低，因此对电除尘常见的故障进行分析，找出相应的对策，是维持电除尘器高效运行的有效措施。电除尘器运行过程中常见故障有：
(1)短路故障。短路故障分为完全短路故障和不完全短路故障两种。电除尘器发生短路故障的原因有除尘器安装或检修后未彻底清除内部杂物造成除尘器短路；输灰不畅导致灰斗满灰，也会造成电除尘器短路[2]。
(2)开路故障。电除尘器的高压隔离开关接触不良会引起运行过程中电除尘器的开路故障。
(3)压敏电阻故障。
除了以上三种故障以外，电除尘器在运行过程中还会发生发电晕、PLC故障、可控硅故障、高压整流变偏励磁等。电除尘器在运行过程中出现故障，尤其是短路故障，只能停炉处理，这将对电厂效益及环境造成极大的影响。因此在每次锅炉启动前都必须进行电除尘空载试验防止故障发生，另外在锅炉的正常运行过程中还要对输灰系统的运行和维护加强管理，尽可能降低因输灰不畅造成短路故障的发生。
4电厂除尘器故障及解决方法案例
4.1振打系统故障
马头电厂#4锅炉安装的双室四电场静电除尘器运行过程中由于振打系统发生故障导致除尘效率下降，粉尘排放浓度严重超标。经过试验分析发现，出现该故障的主要原因是电除尘器的极配形式和极板悬吊结构设计不当，振打器的选型、振打结构设计以及振打点布置考虑不足，造成安装时异极距偏差较大，这些问题造成了极板不能有效清灰、阴极放电性能和电场整体发电能力下降[3]。
针对以上原因了进行了如下改造：更换原有的阴、阳极振打器，并在阳极出口端增加增强型电磁振打器；在阴、阳极的吊点上布置弹簧，将原有的悬吊刚性结构更改为柔性结构，增强传递的振打力，改造前后阳极悬吊结构示意图见下图1、2所示；另外还将第一电场更换为放电性能强、清灰效果好的阴极线。
对通过以上改造，该电厂的电除尘器运行效率达到了设计效率，烟气排放浓度显著下降且低于排放标准。
4.2控制部分故障
鹤壁电厂5#电除尘器，采用GGAj02H型系列高压静电控制系统。运行六年后，高压部分和DAVC控制器发生故障。出现一二次电压、电流均正常，除尘效率不佳等问题，分析发现原因是气流分布板堵塞，分布不均匀；灰斗组流板脱落、气流短路；排灰装置漏风严重；二次防尘等，电厂根据导致故障的原因采取以下措施：调整振打装置的振打高度、周期，加强密封，调整火花率等措施，有效地解决问题，使电除尘器的除尘效率有了极大的提高[4]。
4.3电气故障
株洲电厂电除尘器为双室三电场结构形式。一电场阴极线为锯齿形、二、三电场阴极线为鱼骨针加辅助电极形，收尘极为大C型阳极板。运行过程中出现以下故障：频繁闪络、二次电流不稳、表针暴动急剧、整流变故障，其中最为常见的故障是因为极板过多积灰、阴极框架的固定螺栓松动、高压回路打火导致的[5]。因此，及时处理极板积灰，取得最佳的振打周期以及及时调整运行工况的变化，是保证电除尘器运行高效可靠地主要措施。具体的措施有：
(1)启动电除尘器前进行预热。热烟气进入处于冷态的电除尘器时，除尘器内部容易出现结露现象，烟气的含硫粉尘会粘附在极板表面并造成极板腐蚀。为解决此类问题，在除尘器前面设置热风装置，见下图3所示，即将从锅炉空预器高温段抽出的热风送入电除尘器内部进行预热。
图3 热风装置系统图
(2)定期冲洗极板。极板积灰是造成电除尘器效率降低的主要原因之一。锅炉运行中要定期用压力水清洗极板，消除积灰，为了避免极板腐蚀还应在冲洗后通热风烘干极板。
(3)合理确定振打周期，加强电场绝缘保护，提高极板电晕率，及时调整运行参数也是保证电除尘器高效运行的重要措施。
5结论
我们是煤炭生产和消耗大国，能源结构决定了近期及未来几十年内仍将依靠以煤炭为燃料的火力发电的发电格局。随着环境问题的日益严峻，国家对环保要求的越来越严格，火力发电厂烟气排放的压力越来越大。电厂是由锅炉、汽轮机、发电机三大主机以及辅机组成的统一整体，火电厂的高效运行离不开各设备之间的良好运行既相互配合。除尘器是燃煤电厂必不可少的烟气处理设备之一，其运行效率及安全可靠性也是保证机组运行的关键因素之一，在锅炉点火初期进行除尘器空载试验，运行过程中加强对电除尘器的检修和维护，加强监控，有问题及时解决，定期清洗极板，加强电场绝缘保护，提高极板电晕率是保证电除尘器安全高效运行有效手段。
参考文献
[1]李太寅.兰溪电厂#3电除尘系统节能优化改造的技术研究[D]. 浙江大学，2009
[2]骆曦云.电除尘器常见故障分析与处理[J]. 广西电力，2005(3)，71-73
[3]张慧艳. 马头电厂4号炉电除尘器振打系统故障分析与改造[J]. 民营科技，2009(8)，12-13
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