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1、湿式电除尘频繁放电原因分析及对策摘要湿式电除尘器作为燃煤电厂烟气深度净化装置，已广泛应用于燃煤机组， 研究其相关内容，分析湿式电除尘器的工作原理和基本分类，在探讨运行过程 中湿式电除尘频繁放电原因分析的同时，结合相关实践经验，提出了改善蜂窝 湿式电除尘收集极制造、安装等方法和运行管理。关键词：湿式电除尘；燃煤电厂；放电；收集极；对策；.概述当前，燃煤电厂超低排放领域呈现出多种技术或技术组合，其中一种技术 路线为：锅炉省煤器出口+SCR装置+干式静电除尘器+烟气换热器+FGD+湿式 电除尘器。湿式电除尘器(简称WESP)可以有效去除烟气中的PM2.5、S03雾 滴、重金属汞及脱硫产生的石膏雾滴等
2、污染物。某燃煤电厂采用该技术路线，湿式电除尘为蜂窝管式，与石灰石-湿膏脱硫 塔整体布置，湿电除尘效率285%。湿电收集极为蜂窝状导电玻璃钢，放电极 为刚性针型电极，烟气中被提供的尘和水或冲洗水通过除雾器直接排入脱硫浆 液池。该工程于2015年投入运行，2年后停炉检查时发现进气室局部收集极 外表有明显放电痕迹，且存在破损现象。本文主要针对收集极破损原因进行了 系统分析，并提出了一些解决方案。1 .湿式电除尘器的工作原理和基本分类(1)湿式电除尘器的工作原理。烟气中的水雾在电极形成的电晕场内荷电后 分裂进一步雾化，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子 起捕集作用，最终粉尘粒子在电场
3、力的驱动下到达收集极而被捕集，捕集的液 滴在收集极外表形成的连续水膜将捕获的粉尘带出电场。湿式电除尘器内由于有水雾液滴的存在，使得电极外表势垒发生了改变， 与干式电除尘器相比，湿式电除尘器的电极更易于电子的激发。另外，水中的 杂质离子在电场作用下，也易于越过外表势垒而成为发射离子。这些因素综合第1页共7页 作用改变了电极放电效果，使之能在低电压下发生电晕放电。同时，由于水的 比电阻较小，液滴与粉尘结合以后使得粉尘的比电阻下降，从而提高了湿式电 除尘器的除尘效率。止匕外，湿式静电除尘器采用水流冲洗，不会产生二次扬 尘。（2）湿式电除尘器的基本分类。湿式电除尘器有管式和板式两种基本分类， 管状湿式
4、电除尘器是由多根并列的耐腐蚀金属管或导电玻璃钢管组成的收集 极，并且放电极是均匀地分布在不同的极板之间，管状湿式电除尘器的局限性 就在于其仅仅可以用来处理上下垂直流动的烟气，板式湿式电除尘器的集尘极 呈平板状，极板间均匀布置着放电极，板式湿式电除尘器的适用范围较广，水 平或者垂直流动的烟气都可以用板式湿式电除尘器处理。这2种湿式电除尘器 的不同点主要在于：（1）对于给定的除尘效率，电极长度相同的前提下，管式湿 式电除尘器所允许的烟气流速是板式湿式电除尘器的2倍；（2）对于给定的除尘 效率，管式湿式电除尘器的局部干燥区比板式湿式电除尘器要小。3 .湿式电除尘器的应用1）主要性能参数与设备：3.1
5、） 湿式电除尘本体（1台）。规格：；处理风量： 2450400m3/h；进口浓度：70mg/Nm3；压损：W250Pa；冲洗水量： 25t/ho高压供电装置（2000mA2kV）6套。3.2） 冲洗水泵2台（1用1备）。流量：160m3/h,扬程：85m,功率： 75kWo冲洗水箱，巾。1只。3.3） 热风风机,1套。流量:6800m3/h,全压：4000Pa,功率：15kWo2）运行效果。湿式电除尘器于2015年3月开始安装，8月完成并投入运 行。用户反应：该型湿式电除尘器运行稳定，PM2.5等超细颗粒物、酸雾脱除 效果显著。经第三方环保监测评估：烟气排放各项指标均符合超洁净排放标 准，即出
6、口烟尘浓度W5mg/Nm3。2018年3月中旬出现二次电压偏高（最高达 70kV,二次电流偏小（150mA以下），且闪络放电频繁，运行不稳定。第2页共7页3.4） 电除尘器频繁放电原因及处理方法湿式电除尘器用来处理粉尘、PM2.5、酸雾等，对于治理大气粉尘污染有 很好的效果，在运行中分为荷电、收集、清灰三个局部并依次进行，在使用的 过程中偶尔会有放电的现象是属于正常现象的，但是如果放电次数过于频繁， 就会影响正常的使用，这时就要找一下湿式电除尘器频繁放电的原因再进行处 理，主要的原因有以下几点：1、本体瓷瓶原因。瓷瓶有进线瓷瓶、支撑瓷瓶之分。支撑瓷瓶是电源和 本体阴极极丝连接的通道，一般来说下
7、部瓷瓶都有不锈钢材质的瓷瓶保护罩， 当保护罩在湿式电除尘器在长时间运行之后就会吸附局部碳黑，逐渐的碳黑越 积越厚，然后保护罩与下部瓷瓶阴极之间的间隙就会越来越小，吸附在保护罩 上的碳黑呈不规那么的形状旦与下部瓷瓶阴极中间的间隙缩小到放电间距就会在高压状态下出现火花放电。火花放电就造成电压瞬间下降，等到放电的 碳黑燃烧结束后优惠恢复高电压，循环往复就会使得湿式电除尘器除尘的效率 将大大降低并降低下游产品质量。2、软水喷嘴堵塞。软水喷嘴可以喷出雾状水雾，然后水雾就会在附着在 极丝及极板上后产生水珠，可以让碳黑在重力的作用滚落入本体底部防止积 尘。一旦软水喷嘴被堵塞的话，喷出的水雾如果是水滴状的，紧
8、接着就会导致 湿式电除尘器放电；如果变为水线，更是会引起极丝与极板短路导致停运。3、极丝与极板积尘过多。它是通过软水喷洒和运用摆管冲洗水将灰尘冲 刷至收尘槽内。随着运行时间逐渐的增长，吸附在湿式电除尘器极丝、极板上 的碳黑尘会呈胶泥状不易冲刷，日积月累就会造成极丝与极板之间的间距缩 小，结果导致火花放电。看完上面讲解的频繁放电的原因和处理方法，我们了解到湿式电除尘器的 软水喷嘴是要经常的进行检查，还有吸附在保护罩上的炭黑也要经常的去清 理，防止频繁的出现放电现象。3.5） 静电除尘器的故障原因分析及处理方法3.6） 故障类型湿式静电除尘器在运行过程中的故障可归为两大类：电气故障和运行不稳第3页
9、共7页定造成的故障。主要表现有：(1)电源装置送不上电；(2)运行中一次电压、电流正常，但二次电压生不起来；(3)运行中毫安表突然为零，电压正常；(4)硅整流控制系统闪络，放电频繁，电源装置频繁跳闸；(5)绝缘子箱温度降低；(6)穿墙瓷套管和柱形绝缘子裂损；(7)电晕极折断；(8)高压硅整流管击穿或可控硅损坏；(9)除尘器阻力过大；(10)爆炸引起设备重大损坏。5. 2.原因分析(1)造成电气故障的原因有：电器元件损坏，电晕极调整不到位，以及穿墙 瓷套管和柱形绝缘子损裂等几种。电器元件损坏，如：保险丝熔断，高压硅整流管击穿或可控硅损坏均可 导致送不上电；毫安表损坏或变压器故障，那么会出现故障类
10、型(3)所发生的现 象。未使用银辂合金线，电晕极使用时间不长就会锈蚀折断。电晕线松紧不 匀，受力不均，个别电晕极负荷过大，也会造成电晕极折断；电晕极安装不到 位，偏离沉淀管的中心，或积垢过多，会使电场频繁闪络，甚至运行中断。假设穿墙瓷套管和柱形绝缘子机械性能不过关，承受不了上下吊架的拉 力，会出现损裂，绝缘子箱温度控制不合理，温度偏低或剧烈变化，也会使绝 缘子损裂；绝缘子外表积垢过多，同样使绝缘子损裂。最终结果是电场接地， 电除尘器运行中断，出现故障(2)和(4)所发生的现象。(2)运行不稳定造成故障的原因有：绝缘子箱温度控制不当；分气格板堵 塞，沉淀极积垢过厚；水膜调节不当；系统氧含量超标等
11、几种。蒸汽压力缺乏，蒸汽管路堵塞，可使绝缘子箱温度偏低。长此以往，绝 缘子外表温度偏低，积存焦油和尘粒，造成电场短路。假设绝缘子箱升温过快， 或在运行中温度变化剧烈，会导致绝缘子裂损。第4页共7页如果在运行中不能按要求进行间断冲洗，沉淀管壁上积存的焦油难以得 到较为彻底的清理，日积月累，不但造成设备运行阻力过大，而且导致电场遭 到破坏。在检修时，没按要求调整水膜，水膜不均匀或厚度不够，投入运行后， 就会出现故障(4)所述的现象。运行中水膜遭到破坏也会发生以上情况。电除尘器发生爆炸的原因是煤气中氧含量超标，在设备内形成混合爆炸 性气体并且到达爆炸极限，遇到电火花而发生爆炸。5 . 3.湿式除尘器
12、故障处理方法和防范措施(1)当电除尘器发生故障后，应分析原因，及时处理。具体处理方法有：首先查清故障点，确定故障原因；如果是电器元件损坏，及时更换，恢复运行；如果故障点在电场，尝试加大水量，延长冲洗时间，设备往往可在有效 冲洗后稳定运行；假设冲洗无效，问题就较为麻烦，需将设备隔离出来，进行检修。(2)为了保证电除尘器稳定运行，延长使用寿命，应提高检修质量，并加强 操作管理和维护保养工作。电晕线尽可能使用银格合金线，电晕极的调整要确保垂直度指标，偏离 中心小于3mm,病定期检查、调整；将电晕极拉紧重锤改为锁紧模式，可减 少电晕极在气流作用下的飘动程度，维护电场正常运行。每次检修时，要确保沉淀管得
13、到彻底清理，内壁光滑、平整；水膜调整 均匀，厚度为8mm10mm；绝缘子须做耐压测试，保证绝缘性良好。运行中将绝缘子箱温度控制在70C90C,防止出现温度过低和温度剧 变的情况。要严肃工艺纪律，确保间断冲洗操作能得到认真执行。按时检查煤气中的含氧量，在电除尘器投用吹扫时尤其要按章操作。每半年时间要对绝缘子外表进行擦拭、清理，保证外表清洁。定期检查变压器油质，及时更换故障电器元件。6.某公司湿式电除尘器问题分析与预防措施6. 1.停机检查第5页共7页2018年5月该公司660MW机组停炉。(1)冲洗水系统：湿式电除尘器上气室和下气室冲洗装置的冲洗水管支架无 松动、腐蚀、脱落；支架与支撑梁接触部位
14、防腐垫无磨损；下气室玻璃钢格栅 与支撑梁之间防磨橡胶垫片无老化和磨损；进行喷淋试验时，下气室喷嘴喷淋 形状完好，喷嘴无磨损，冲洗水管背压正常；(2)热风系统：加热器运行正常，风机、管路、阀门无“跑冒滴漏”现象， 绝缘箱干燥、无腐蚀和泄漏。(3)绝缘系统：底部绝缘子干净、清洁。(4)阴阳极系统：放电极在收集极管内同心度均保持完好，放电极与固定、 限位框架连接牢固，无松动、脱落现象；收集极管箱内壁及上下断面平整，无 变形、裂纹、老化、磨损、腐蚀等现象。检测存在的问题：冲洗水箱排污阀翻开时，水质浑浊、有杂物；进行喷淋 试验时，上气室喷嘴大面积堵塞(约30%喷嘴)、冲洗效果较差，尤其喷嘴堵塞 部位收集
15、极管内外表无法冲洗；侧壁绝缘子有少量集灰现象；收集极管箱与梁 接地点连接导电碳纤维老化、断裂、脱落现在严重。6. 2.原因分析经分析排查，造成湿式电除尘器二次电压高、二次电流低且运行不稳定的 原因主要有以下几点：(1)湿式电除尘器分为6个冲洗区域，单个区域冲洗管网最长距离超过 10m,冲洗启动时，离湿式电除尘器壳体进水口较近的喷嘴背压较高，雾化效 果好。由于管路泄压严重，离湿式电除尘器壳体进水口较远的喷嘴背压低，雾 化效果较差，导致整个断面由于喷嘴背压的不同，每个喷嘴雾化效果差异较 大。(2)该公司湿式电除尘器冲洗水取至脱硫积水坑泵清洗水末端，由于脱硫积 水坑泵清洗水阀内漏，当启动脱硫积水坑泵
16、且湿式电除尘器冲洗水箱补水阀启 动时，脱硫浆液沿管道进入湿式电除尘器冲洗水箱。启动喷淋系统时，“污 染”的冲洗水导致湿式电除器冲洗喷嘴堵塞。冲洗喷嘴大面积堵塞，冲洗效果 差，导致湿式电除尘器收集极管外表干湿界面差异过大，收集电荷的湿界面变 小，二次电流降低。第6页共7页(3)湿式电除尘器冲洗水装置设计过程中，冲洗装置喷嘴布置间距及与收集 极端口间距设计不合理，喷嘴喷出的液滴在烟气扰动、自身重力作用下，到达 收集极端口冲洗力度不够，覆盖面积不均匀。(4)由于收集极管箱与梁接地点连接导电碳纤维老化、断裂、脱落现在严 重，机组运行时，带电颗粒物到达收集管外表，无法尽快释放电荷，电势不断 积累导致二次
17、电压过高。6. 3.解决措施(1)湿式电除尘器外冲洗母管设计时，在喷嘴冲洗水母管前加装0.2mm过 滤精度二级过滤器，保护喷嘴。过滤器设前、后、旁路、排污阀各1个，排污 口接回冲洗水回水管，差压高时关闭入口阀，开启出口阀、旁路阀、排污阀即 可利用旁路从过滤器出口入水实现反冲洗。(2)改造湿式电除尘器冲洗进水管至附近空压机冷却水箱，确保冲洗水系统 进水质量稳定。(3)湿式电除尘器内冲洗装置设计时，降低冲洗装置与除雾器端口间距；优 化喷淋区域划分；湿式电除尘器内管网设计时，单区域母管变径，确保喷嘴背 压、流量一致；增加冲洗水覆盖率。(4)工程建成后，冲洗管路必须使用满足水质要求的清洁水冲洗，管网冲洗 并确认清洁，再安装喷嘴。(5)阳极管箱四周增加引出接地环密度，单管箱每个断面接地环采用铅线串 接后与壳体可靠接地。单个管箱上下断面均应采用铅线将接地环串联并分别与 壳体相连。(6)加强巡检过程管理，减少检修时杂物进入系统机会。第7页共7页