电除尘器二次电流低的原因分析与对策

田志娟，王鹏举

（中国石油化工股份有限公司洛阳分公司热电部，河南 洛阳 471012）

某热电部2台煤粉炉配套建设有电除尘器，设备自1999年投入运行。由于设备老化、新增脱硝工艺等多方面原因，电除尘器的运行除尘效果不佳，出现二次电流低（长期出现100mA以下情况）甚至频繁跳闸等问题，除尘效率大幅下降，电除尘器出口烟尘浓度达到2190mg·m-3（设计出口烟尘浓度不高于150mg·m-3），严重影响了锅炉系统的正常运行和烟尘的达标排放。为解决问题，本文分析了导致问题的主要原因，提出了相应的整改措施，实施后达到了预定效果。

1 设备概况

热电部2台煤粉炉额定负荷为220t·h-1，为四角切圆固态排渣煤粉锅炉，前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，炉膛出口处布置屏式过热器，水平烟道内装设高低温两级过热器，尾部竖井交错布置两级省煤器和两级空气预热器。

锅炉设计煤种为无烟煤，设计燃煤挥发分8.67%，配套建设三电场电除尘器，设计除尘效率99.3%，采用龙净环保单室BE型电除尘器。2011年改造为四电场（BE130-4），新增一个电场高频电源，并对原有的3个电场进行了极板和极线更新，改造后的除尘效率为99.72%。2014年建成投运SNCR+SCR脱硝装置，以液氨作为还原剂。

2 存在的问题

2015年开始，2台煤粉炉电除尘器相继出现二次电流低的问题，2016年以后问题更加严重，电除尘器频繁跳闸停运，多次因电除尘器问题停运锅炉，对锅炉系统的正常运行造成很大的影响。2017年1月至3月2台煤粉炉电除尘器二次电流情况见图1、图2。

图1 1#炉电除尘器二次电流情况

图2 2#炉电除尘器二次电流情况

3 原因分析

3.1 烟尘性质变化

2014年新增脱硝装置后，运行氨的逃逸偏高，逃逸的NH3与烟气中的SO3反应后，生成黏结性的硫酸氢铵[1]，烟尘的黏性变大，导致电除尘器极板和极线裹灰，影响放电和收尘效果。检修期间打开电除尘器，可以明显看到阴极线端部有灰包。灰尘包住了阴极线的放电点，使电子不能顺利逸出，二次电流变小。此外，锅炉运行中为解决结焦问题，频繁采用高压水打焦，造成烟气湿度增加，改变了烟尘的电阻率，影响了电除尘器性能。

3.2 输灰不畅

一电场的运行故障率高。一电场为主要作用电场，若发生故障，会对后续的二、三、四电场产生极大影响。烟尘量大幅增加，输灰不畅，仓内积灰，产生电晕闭塞，导致二次电流下降。电除尘器的运行效果不好，飞灰收集的重力因素增加。灰管内主要为粗颗粒灰，压缩风管的输灰效果变差，输灰不畅，与电除尘器运行相互影响，形成了恶性循环。

3.3 进口均布板破损

检查发现电除尘器的进口均布板老化，破损、开裂严重，导致气流分布不均。气流速度不同的区域，所捕集的粉尘不一样。气流速度低的地方收尘效率高，收集的烟尘量也多，气流速度高的地方，收尘效率低，捕集的粉尘量少。局部气流速度高的地方会出现冲刷现象，将已沉积在收尘极板上和灰斗内的粉尘再次大量扬起。除尘器进口的含尘浓度不均匀，导致除尘器内的某些部位会堆积过多的粉尘，二次电流降低，导致除尘效率降低。

3.4 设备老化

电除尘器内部的部分极板、极线变形，极板和极线间距发生了变化，降低了运行二次电压，造成二次电流低。个别极线有脱焊现象，极线与极板贴靠在一起，导致电场短路。部分阳极板老化，平整光滑度大幅下降，不易清灰，影响了除尘效果。此外，烟道、人孔门的老化等导致电除尘器的漏风量增加，降低了收尘效果。

3.5 操作运行不当

锅炉点炉操作时，因未提前开启电除尘器加热系统，脱硝装置投运过早等原因，大量氨逃逸后转化为硫酸，在电除尘器内凝结，极板和极线裹灰，造成二次电流低。此外，灰斗料位高时未及时进行处理，造成积灰，产生电晕闭塞。

4 处理对策

4.1 优化脱硝系统运行

实施脱硝系统优化，联合脱硝厂家，对脱硝系统进行调试和优化，采取从严控制氨气质量、开展氨逃逸控制劳动竞赛、加强开工初期脱硝运行控制等措施。优化后，脱硝的运行氨逃逸显著降低，为电除尘器稳定运行创造了较好条件。

4.2 增设灰斗流化风和加热系统

针对存在的问题，实施技改，增加了电除尘器灰斗流化风和电加热，强化飞灰扰动，防止飞灰堆积。改造后的效果显著，大大改善了输灰不畅的问题，促进了电除尘器的良好运行。

4.3 实施检修改造

1）更换电除尘器的进口气流均布板，以保证气流均布，提高整体的除尘效率。

2）检修、校正了阴极线和阳极板。检查阴极线的松紧及变形情况，更换和修复损坏或变形严重的阴极线和阳极板。对极板进行冷态校正，对极线进行热态校正，确保极间距均匀、合理。校正后，实现极板、极线间距不小于180mm，极线最大晃动幅度不大于40mm。根据极线的实际情况，将第二电场的阴极线更换为全新的CS20A针刺线，材质为0Cr18Ni9不锈钢，外形呈圆锥状，属点状尖端放电，起晕电压低，电晕强烈，且针刺按平行极板布置，有利于增强粉尘荷电，提高工作电流。

3）更新电除尘变压器。更新了2台炉的一电场变压器高频电源和2#炉四电场变压器。更新后，2台炉的一电场变压器空载试运能达到1000mA，二、三、四电场空载电流能达到800mA。

4）处理设备漏风。更换了锅炉空气预热器，对尾部烟道进行保温拆装和查漏工作，更换人孔门5扇、更新瓦楞板350m2。整改后，系统的氧含量显著下降，由10%～11%降至8%～8.5%。

4.4 加强运行管理

加强开工过程管理，提前开启电除尘器加热系统，烟气温度达标后再投脱硝系统。持续进行脱硝系统的运行优化，以减少氨逃逸浓度，降低硫酸氢铵的生成量。

5 结语

实施各项措施后，热电厂2台煤粉炉电除尘器恢复了正常运行，各电场的二次电流升至500mA以上，电除尘器的出口烟尘浓度降至100mg·m-3以下，实现了锅炉系统的正常运行和烟尘的达标排放。