关键词: 除尘; 烟尘; 板结; 原因
一、电除尘技术
电除尘技术是火电厂广泛应用的一种除尘技术，其原理利用电除尘器内部极线与极板之间的放电产生高压电场，高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离，并向极板运动，被电除尘器极板收集并清除。主要包括以下四个相互有关的物理过程: 1) 气体的电离; 2) 粉尘的荷电; 3)荷电粉尘向电极移动; 4) 荷电粉尘的捕集。
二、积灰板结状况
正常情况下，电除尘器固定电极电场部分设计效率要求为 99. 2% ，移动电极电场部分设计效率为88. 26% ，保证电除尘器出口粉尘浓度不大于 27 mg / m3( 标态、干基、6% O2) 。通过对某一火电厂进行实地考察可知，该火电厂2017 年 1 至 4 月份，脱硫浆液脱水后石膏表层出现大量烟尘，石膏脱水系统出现异常，2017 年 4 月 30 日，机组停运期间对电除尘器进行检修清灰，发现 2 号机组 B 侧除尘器内部积灰严重，积灰板结成块，A 侧除尘器清灰情况良好。B 侧除尘器二、三电场锯齿形阴极线肥大，积灰包裹整根阴极线，阴极振打装置无法有效清灰，人工清灰效果也差强人意，一电场芒刺线和四电场鱼骨线积灰情况较为轻微。一至四电场为固定极板电场，振打方式为侧后底部扰臂锤机械振打，无法有效清灰，五电场为移动电极电场，清灰方式为旋转钢刷清灰，清灰情况良好。
三、原因分析
采用低低温电除尘器技术之后，电除尘器内部积灰涉及进入电除尘烟气中的成分与烟尘结合导致飞灰物性发生变化，同时电除尘器入口烟气温度的波动也会对电除尘器内部积灰有较大影响。该机组投运初期，除尘器入口换热器布置与脱硫系统入口，该换热器用于降低脱硫系统烟气温度，同时这一时期 NOx控制指标按照 100 mg /m3( 标态，干基，6% O2) ，该时段内除尘系统运行正常，未发生除尘系统积灰严重，进而影响除尘系统及脱硫系统的正常运行情况。但超低排放改造之后，该机组除尘系统发生数次积灰，同时脱硫系统数次出现石膏脱水困难、脱硫系统出口 SO2超标问题。
3.1逃逸氨
对除尘器内部极线、极板积灰情况进行现场勘察，进入除尘器内部发现存在类似氨气的气味。对除尘器各个电场积灰进行取样，并在省煤器灰斗处取样作为参比。飞灰的粒径越小，空隙结构越发达，越有利于逃逸氨的吸附。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大量自由态氨或含氨基团物质存在与灰中，飞灰的粘附性发生较大变化，促使飞灰粘附于电除尘器极板极线处，长时间发展滞后，与烟气中的 SO3发生物理反应加剧电除尘器发生板结问题。
3.2SO3
加装脱硝装置之后，由于脱硝催化剂的作用，烟气中的 SO2被催化氧化为 SO3。根据文献研究表面，低低温电除尘器可以有效脱除 SO3，试验结果显示脱除效率约为 96. 6% ，在投运电除尘之后飞灰比电阻值较常规烟气工况下比电阻降低了 1 个数量级。烟气中的 SO3由于烟温的降低发生凝并、凝结、附着在飞灰颗粒的表面，当烟气温度降低至 100 ℃以下，几乎所有的 SO3均转化为硫酸雾附着在烟尘表面。
3.3烟气温度
SCR反应器的入口烟温的变化直接影响脱硝系统脱硝还原剂 NH3与烟气中的 NOx的反应程度，当烟气温度低于设计最优运行温度，烟气中的逃逸氨与SO3会发生脱硝副反应，生成硫酸氢铵。根据文献研究发现，硫酸氢铵分别于 350 ℃和 147 ℃发生液化和固化，液/固相共存的硫酸氢铵具有较强的黏性。当有大量硫酸氢铵存在的烟气条件下，硫酸氢铵会附着在于烟气接触的设备表面，并同时吸附飞灰颗粒，长时间堆积从而引起积灰。
四、积灰整改措施
通过分析发现，电除尘器内部极板、极线发生板结问题主要是由于脱硝系统氨逃逸浓度控制不当导致飞灰中烟气中的氨或含氨基团浓度异常，飞灰物理性质发生变化，同时低低温入口烟气温度的变化促使烟气中的 SO3几乎全部被捕集，烟气及飞灰中的自由态氨或含氨基团与烟气被捕集的 SO3发生化学反应，在低于 350 ℃条件下生产粘性较强的硫酸氢铵，加剧电除尘器内部的积灰、板结。根据以下分析在超低排放的条件下，防止除尘器
内部积灰、板结可采用以下方式:1) 严格控制脱硝系统氨逃逸浓度，如有条件的电厂可以不定期监测飞灰中氨或含氨基团浓度，防止氨逃逸超标带来的问题，同时可有效监测脱硝催化剂活性。2) 严格控制入炉煤硫分，减少烟气中一次燃烧和二次催化生成的 SO3浓度，进而减少硫酸氢铵的生成量。3) 如采用低低温省煤器，优化运行方式，调整烟气温降，在节约能耗的同时同步考虑环保系统的运行异常风险。
五、结束语
1) 电除尘器上游脱硝装置，如控制逃逸氨浓度不当导致进入电除尘器氨浓度增大，飞灰粘度增大，加剧电除尘内部积灰。2) 电除尘器入口加装换热装置之后，烟气中的SO3发生凝并，在电除尘器内部与细小烟尘发生团聚，增加飞灰粘度，导致电除尘器积灰加剧。3) 低低温换热器出口烟温控制偏低，波动较大，接近水露点温度，加剧除尘器内部积灰。4) 有效控制脱硝系统氨逃逸、入炉煤硫分及除尘入口烟温等确保环保系统安全稳定运行。
参考文献
[1]袁亮,甘霖.火电厂湿式电除尘器的优化与改进[J].资源节约与环保,2018(05)
[2]郎世伟. 火电厂除尘器改造项目方案选择评价研究[D].华北电力大学,2017
论文作者:吕银龙
论文发表刊物:《中国电业》2019年11期
论文发表时间:2019/12/2
标签：电除尘器论文; 烟气论文; 电场论文; 除尘器论文; 极板论文; 发生论文; 火电厂论文; 《中国电业》2019年11期论文;