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摘要：灰斗结焦结块影响静电除尘器的安全正常运行。
关键词：电除尘；灰斗；结焦；结块
福建大唐国际宁德发电公司一期2×600MW、二期2×660MW机组配套静电除尘器均为福建龙净环保股份有限公司设计制造，每台机组配套均为双室五电场，其中#1、2静电除尘器分别有24个电场，#3、4静电除尘器分别有22个电场，静电除尘器经常出现短路的现象，短路造成静电除尘器投运率不高，对除尘效率有很大的影响。而我公司出现短路情形中有很大一部分为积灰引起的短路。
1 灰斗结焦结块现象及危害
宁德发电公司#1-4四台机组每台机组静电除尘器存在的电场短路，利用每次大小修期间进入除尘器内部检查，发现有阴极框架变形与集尘极接触而接地发生的短路，也有绝缘轴击穿所引起的短路等。但有一个共同的现象，四台机组都不同程度的发现了焦块或灰块。严重的甚至整个焦块或灰块将灰斗下灰口处全部堵死，积灰将灰斗填满而造成了阴极线接地短路。
1.1焦块呈黑褐色，质地坚硬，正常情行难以敲碎。以下为从除尘器内部吊出的焦块。
1.2灰块质地较焦块软，用手即可以捏碎。
电除尘灰斗内部不管是出现灰块还是焦块，如不能杜绝其在灰斗内部的产生或是产生后不能及时的清除，对整个除尘器的安全正常运行有极大的危害。
2 造成灰斗结焦结块的原因分析
2.1焦块形成的原因如下：
宁德电厂以前锅炉点火期间，脱硫旁路会打开，静电除尘器不会投运。烟气中携带大量的未燃尽的煤粉和油气从旁路直接排至大气，直至锅炉燃烧稳定后，关闭旁路，投入静电除尘器。
现在脱硫旁路取消，如果点火期间不投运静电除尘器，大量未经除尘的烟气进入脱硫系统，将会造成吸收塔浆液中毒，降低了脱硫效率，所以必须在锅炉点火期间投运静电除尘器。
锅炉点火期间，采用等离子点火，煤粉燃尽性较低，烟气中含有大量煤粉，煤粉经过烟道后进入静电除尘器。当阴阳极间积灰较多时，放电电压较高，在阴阳极间电阻被放电击穿，产生的放电电弧加热未在炉膛燃烧的煤粉，在烟气中氧的作用下在除尘器内发生燃烧，燃烧使积灰处于熔融状态，落入灰斗附着细灰形成焦块。而小焦块一旦没有及时落入仓泵输送，时间一旦变长，小焦块慢慢在灰斗下灰口处形成大焦块，将下灰口完全堵死，当结焦发生在一、二电场时，积灰很快将灰斗填满而造成电场短路。
2.2灰斗结块主要是冷凝结块造成的，具体原因如下：
2.2.1 灰斗电加热工作异常。
我厂2012年出现过输灰五电场仓泵内的积灰不能出仓泵最后造成圆顶阀卡涩导致输灰电场跳停，就地拆卸卡涩圆顶阀仓泵的手孔门发现内部全部为结块的灰块，通过输灰无法正常输送。后来查询上位机发现低压控制系统控制灰斗电加热的温度很多维持在40-50度，而我们厂设置的下限温度为80度，一般温度控制在90-100度左右，这么低的温度很明显已经失去了作用。
2.2.2 除尘器壳体漏风。
壳体漏风可以从人孔门（这种漏风一般由于人孔门盘根损坏、门生锈造成无法完全关闭或是检修人员未关严造成）、进出口喇叭口、灰斗下部、顶部振打器外套管等处漏入。
除尘器壳体漏风不仅仅会造成灰斗结块现象发生，而且会加大烟气结露对壳体造成低温腐蚀。
2.2.3 节能项目改造后发生的负面影响。
宁德发电公司#4机组为了提高电除尘的除尘效率和达到节能的目的，在电除尘入口喇叭前水平段烟道和垂直段烟道增加了换热装置（低温省煤器），改造后的烟温由之前的150-160度降至现在的95-100度，随着烟温的降低，除尘器出口粉尘浓度及热经济性也相应的降低和提升，具体如下表：
虽然低温省煤器的投入带来的正面效应很多，但是负面效应也不容忽视。宁德电厂#4机组低温省煤器项目为2012年6月开始投运，除尘效果不错，但是到了冬季，二、三、四、五电场灰斗下灰开始出现不畅，通过就地测下灰管温度，同期工程#3机组二电场下灰管温度为40度，而#4机组不足20度，甚至有时候温度过低导致直接不下灰，全部板结在下灰管处，不加外力敲打没法自己正常下灰。烟气经低温省煤器后温度大幅降低，经集尘极吸附的积灰温度也较低，如果此时环境温度也很低，会加快粉尘的凝结，最后凝结成块堵塞在下灰口处。而且烟温的降低加剧了低温腐蚀的影响，2012年6月大修完，到了12月机组脱硝过渡，发现电除尘器顶部振打外套筒有不同程度的腐蚀，腐蚀的出现增加了除尘器漏风的可能，从而加大了灰斗结块。
3 预防方案及处理措施
3.1一旦灰斗结焦，在线无法通过就地敲打等方法将焦块敲下，只能用放灰的形式保证除尘器的正常运行，而放灰是一件非常危险同时又是污染环境的方法，一般不予以采用。在检修停备期间，对灰斗下灰管进行改造，将#1、2机一二电场手动插板门下方的下灰管处加装掏灰孔。在#3、4机一、二电场原有的下灰管及插板门拆除更换成类似#1、2机的形式，同时装设了捅灰孔。这样保证了在积灰无法正常下落至仓泵的情况下，我们可以通过捅灰孔去外部干扰，同时上方的插板门也能形成有效的隔离。
3.2在停备期间，在灰斗下灰管处增加了手动反吹扫装置，一旦出现下灰不畅，可以在就地进行反吹扫，虽然会在除尘器里面形成二次飞扬，但是一般吹扫时间较短，可以有效的将灰块顺利吹散掉落至仓泵。
3.3大小修期间，对电除尘两侧喇叭口处于烟道连接的非金属膨胀节进行加固。
3.4大小修期间，对灰斗的主要焊接点、除尘器壳体，顶部振打器外套筒等进行检查，防止有漏点。在进行风压试验时，保证在风压试验后无漏点。
3.5大小修期间，要求热工专业对料位计进行校核，对料位不准的料位计进行改型。
3.6大小修期间，对灰斗电加热进行检查检修，对无法正常投运的电加热进行更换。同时更换灰斗保温，将灰斗散热损失减到最小。
3.7机组启动前48小时，结束电除尘及输灰系统检修工作，电场内部无杂物、无积灰，电场内部绝缘电阻不低于100兆欧。投运电除尘保温箱、灰斗电加热，检查电加热工作是否正常。
3.8锅炉点火期间燃用挥发分高，水分低的煤种，尽量不燃用褐煤（褐煤是炼焦的很好的原材料）。同时提高锅炉上水温度，保证等离子磨暖风器疏水完全，尽量提高磨煤机一次风温。
3.9锅炉点火期间，将输灰系统的等待时间由300s改为50s，保证灰斗不存灰，待锅炉燃烧稳定后，将输灰时间改为正常。同时安排专职人员每隔一小时检查下灰温度，一旦出现异常，就地处理。
3.10针对我厂新增低温省煤器的机组，在机组负荷升至300MW之前，禁止投入低温省煤器系统，同时在冬季，适当提高进入除尘器的烟温，防止烟温过低而造成结露。在大修期间将出现腐蚀情况的振打器外套筒全部进行更换并在外部刷漆防腐，同时给外套管增加保温，并将保温用密封胶封住，防止雨水渗漏。以下为大修期间更换下的套管和用保温包住后的图片。
4 结语
通过以上措施的实施与改进，宁德电厂因为静电除尘器灰斗内部积灰引起的短路大幅减少，具体统计如下表：
近年来，随着国家对环保的要求越来越高，除尘器的出口粉尘浓度排放值降到2014年重点地区的20 mg/m3，非重点地区的30 mg/m3。而达到环保要求的首要前提就是保证除尘器的正常运行，防止电场出现短路，同时消除结焦、结块引起的短路又是重中之重，这不仅仅关乎环保，也关乎机组能否安全运行。
关键词：电除尘；灰斗；结焦；结块
福建大唐国际宁德发电公司一期2×600MW、二期2×660MW机组配套静电除尘器均为福建龙净环保股份有限公司设计制造，每台机组配套均为双室五电场，其中#1、2静电除尘器分别有24个电场，#3、4静电除尘器分别有22个电场，静电除尘器经常出现短路的现象，短路造成静电除尘器投运率不高，对除尘效率有很大的影响。而我公司出现短路情形中有很大一部分为积灰引起的短路。
1 灰斗结焦结块现象及危害
宁德发电公司#1-4四台机组每台机组静电除尘器存在的电场短路，利用每次大小修期间进入除尘器内部检查，发现有阴极框架变形与集尘极接触而接地发生的短路，也有绝缘轴击穿所引起的短路等。但有一个共同的现象，四台机组都不同程度的发现了焦块或灰块。严重的甚至整个焦块或灰块将灰斗下灰口处全部堵死，积灰将灰斗填满而造成了阴极线接地短路。
1.1焦块呈黑褐色，质地坚硬，正常情行难以敲碎。以下为从除尘器内部吊出的焦块。
1.2灰块质地较焦块软，用手即可以捏碎。
电除尘灰斗内部不管是出现灰块还是焦块，如不能杜绝其在灰斗内部的产生或是产生后不能及时的清除，对整个除尘器的安全正常运行有极大的危害。
2 造成灰斗结焦结块的原因分析
2.1焦块形成的原因如下：
宁德电厂以前锅炉点火期间，脱硫旁路会打开，静电除尘器不会投运。烟气中携带大量的未燃尽的煤粉和油气从旁路直接排至大气，直至锅炉燃烧稳定后，关闭旁路，投入静电除尘器。
现在脱硫旁路取消，如果点火期间不投运静电除尘器，大量未经除尘的烟气进入脱硫系统，将会造成吸收塔浆液中毒，降低了脱硫效率，所以必须在锅炉点火期间投运静电除尘器。
锅炉点火期间，采用等离子点火，煤粉燃尽性较低，烟气中含有大量煤粉，煤粉经过烟道后进入静电除尘器。当阴阳极间积灰较多时，放电电压较高，在阴阳极间电阻被放电击穿，产生的放电电弧加热未在炉膛燃烧的煤粉，在烟气中氧的作用下在除尘器内发生燃烧，燃烧使积灰处于熔融状态，落入灰斗附着细灰形成焦块。而小焦块一旦没有及时落入仓泵输送，时间一旦变长，小焦块慢慢在灰斗下灰口处形成大焦块，将下灰口完全堵死，当结焦发生在一、二电场时，积灰很快将灰斗填满而造成电场短路。
2.2灰斗结块主要是冷凝结块造成的，具体原因如下：
2.2.1 灰斗电加热工作异常。
我厂2012年出现过输灰五电场仓泵内的积灰不能出仓泵最后造成圆顶阀卡涩导致输灰电场跳停，就地拆卸卡涩圆顶阀仓泵的手孔门发现内部全部为结块的灰块，通过输灰无法正常输送。后来查询上位机发现低压控制系统控制灰斗电加热的温度很多维持在40-50度，而我们厂设置的下限温度为80度，一般温度控制在90-100度左右，这么低的温度很明显已经失去了作用。
2.2.2 除尘器壳体漏风。
壳体漏风可以从人孔门（这种漏风一般由于人孔门盘根损坏、门生锈造成无法完全关闭或是检修人员未关严造成）、进出口喇叭口、灰斗下部、顶部振打器外套管等处漏入。
除尘器壳体漏风不仅仅会造成灰斗结块现象发生，而且会加大烟气结露对壳体造成低温腐蚀。
2.2.3 节能项目改造后发生的负面影响。
宁德发电公司#4机组为了提高电除尘的除尘效率和达到节能的目的，在电除尘入口喇叭前水平段烟道和垂直段烟道增加了换热装置（低温省煤器），改造后的烟温由之前的150-160度降至现在的95-100度，随着烟温的降低，除尘器出口粉尘浓度及热经济性也相应的降低和提升，具体如下表：
虽然低温省煤器的投入带来的正面效应很多，但是负面效应也不容忽视。宁德电厂#4机组低温省煤器项目为2012年6月开始投运，除尘效果不错，但是到了冬季，二、三、四、五电场灰斗下灰开始出现不畅，通过就地测下灰管温度，同期工程#3机组二电场下灰管温度为40度，而#4机组不足20度，甚至有时候温度过低导致直接不下灰，全部板结在下灰管处，不加外力敲打没法自己正常下灰。烟气经低温省煤器后温度大幅降低，经集尘极吸附的积灰温度也较低，如果此时环境温度也很低，会加快粉尘的凝结，最后凝结成块堵塞在下灰口处。而且烟温的降低加剧了低温腐蚀的影响，2012年6月大修完，到了12月机组脱硝过渡，发现电除尘器顶部振打外套筒有不同程度的腐蚀，腐蚀的出现增加了除尘器漏风的可能，从而加大了灰斗结块。
3 预防方案及处理措施
3.1一旦灰斗结焦，在线无法通过就地敲打等方法将焦块敲下，只能用放灰的形式保证除尘器的正常运行，而放灰是一件非常危险同时又是污染环境的方法，一般不予以采用。在检修停备期间，对灰斗下灰管进行改造，将#1、2机一二电场手动插板门下方的下灰管处加装掏灰孔。在#3、4机一、二电场原有的下灰管及插板门拆除更换成类似#1、2机的形式，同时装设了捅灰孔。这样保证了在积灰无法正常下落至仓泵的情况下，我们可以通过捅灰孔去外部干扰，同时上方的插板门也能形成有效的隔离。
3.2在停备期间，在灰斗下灰管处增加了手动反吹扫装置，一旦出现下灰不畅，可以在就地进行反吹扫，虽然会在除尘器里面形成二次飞扬，但是一般吹扫时间较短，可以有效的将灰块顺利吹散掉落至仓泵。
3.3大小修期间，对电除尘两侧喇叭口处于烟道连接的非金属膨胀节进行加固。
3.4大小修期间，对灰斗的主要焊接点、除尘器壳体，顶部振打器外套筒等进行检查，防止有漏点。在进行风压试验时，保证在风压试验后无漏点。
3.5大小修期间，要求热工专业对料位计进行校核，对料位不准的料位计进行改型。
3.6大小修期间，对灰斗电加热进行检查检修，对无法正常投运的电加热进行更换。同时更换灰斗保温，将灰斗散热损失减到最小。
3.7机组启动前48小时，结束电除尘及输灰系统检修工作，电场内部无杂物、无积灰，电场内部绝缘电阻不低于100兆欧。投运电除尘保温箱、灰斗电加热，检查电加热工作是否正常。
3.8锅炉点火期间燃用挥发分高，水分低的煤种，尽量不燃用褐煤（褐煤是炼焦的很好的原材料）。同时提高锅炉上水温度，保证等离子磨暖风器疏水完全，尽量提高磨煤机一次风温。
3.9锅炉点火期间，将输灰系统的等待时间由300s改为50s，保证灰斗不存灰，待锅炉燃烧稳定后，将输灰时间改为正常。同时安排专职人员每隔一小时检查下灰温度，一旦出现异常，就地处理。
3.10针对我厂新增低温省煤器的机组，在机组负荷升至300MW之前，禁止投入低温省煤器系统，同时在冬季，适当提高进入除尘器的烟温，防止烟温过低而造成结露。在大修期间将出现腐蚀情况的振打器外套筒全部进行更换并在外部刷漆防腐，同时给外套管增加保温，并将保温用密封胶封住，防止雨水渗漏。以下为大修期间更换下的套管和用保温包住后的图片。
4 结语
通过以上措施的实施与改进，宁德电厂因为静电除尘器灰斗内部积灰引起的短路大幅减少，具体统计如下表：
近年来，随着国家对环保的要求越来越高，除尘器的出口粉尘浓度排放值降到2014年重点地区的20 mg/m3，非重点地区的30 mg/m3。而达到环保要求的首要前提就是保证除尘器的正常运行，防止电场出现短路，同时消除结焦、结块引起的短路又是重中之重，这不仅仅关乎环保，也关乎机组能否安全运行。