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【摘 要】针对原除尘器效率低于设计值的问题，经过实际生产和多方试验分析认真查找原因并经过科学的论证和实践，进行科学改进，提高了电除尘的工作效率。
【关键词】电除尘器;除尘效率;振打周期
0.前言
华电能源股份有限责任公司哈尔滨第三发电厂#3炉电除尘器由于原设计存的问题，平均除尘效率为98.01%，低于设计值 。查找原因，对以下有重要影响的五方面进行详细分析论证，并提出和理可行的解决措施。对提高锅炉的性能、提高机组运行可靠性、安全性和经济性有重要的现实意义。
１．概述
哈尔滨第三发电厂3号机组是国产第一台优化600MW汽轮发电机组，锅炉蒸发量为2008t/h，锅炉尾部配4台有效面积为228m2卧式双室三电场电除尘器。3号炉电除尘器主要设计参数及技术性能如下：
2.试生产以来出现的问题
3号炉自进入试和产以来,电除尘器在运行中存在一些问题,经电力部热工研究院进行调整与考核试验，测得平均除尘效率为98.01%，造成除尘器效率低于设计值的原因是多方面的，其中以下问题对除尘器的影响较大。
（1）该电除尘器的放电极线在运行中经常断线，主要发生在第一电场，导致电除尘器的第一电场因断线短路而加不上电压，移交试生产以来已发生断线268根。
（2）收尘极的振打周期不合理，造成粉尘二次飞扬，降低了收尘效率。
（3）电除尘器壳体局部漏风点较多，检查发现几乎所有的电场都存在漏风点。
（4）各台电除尘器的烟气量偏差较大；并且每台电除尘器都存在气流分布不均的问题，普遍规律是四周气流偏大，中间偏小。
（5）电除尘器灰斗料位高的现象普遍存在。特别是一电场尤为严重。
３．原因分析及解决措施
哈三电厂#3机组电除尘器一电场均采用锯齿型芒刺线，可以较好地在含尘浓度高第一电场防止放电极出现电晕封闭的现象，以增加电风影响，但锯齿线经常断线，搭接在阳极板上而导致短路跳闸，分析原因：
（1）锯齿线结构不尽合理，在两端固定螺栓与锯齿线的连接处没有过渡段，造成应力集中，这是造成放电极断线的主要原因。哈三电厂利用97年#3机中修期间，将一电场的所有锯齿全部更换为根部过渡段加强的新型锯齿线，基本上解决了放电极线频繁断线的问题。
（2）放电极振打锤质量偏大，也是造成放电极断线的主要原因之一。放电极振打的作用是保持放电极的清洁，防止电晕极肥大及电晕封闭的产生，提高电晕功率。振打锤质量的确定应该依据放电极线形式及框架结构进行试验，在保持振打加速度合理的前提下以确定振打锤的质量。本电除尘器振打锤的质量设计为4.82kg，再加振作周期的不合理，即振打时间过长，都使放电极线受到额外的冲击而损坏。
（3）所有一电场都存在放电极小框架刚度不好而变形严重，极线松紧不一的问题，也是断线的一个原因。因为松懈变形的极线不仅会在振打清灰时加剧振颤而导致断线，不会由于阴阳极间距的缩小，影响了二次电压的上升。
针对哈三电厂#3电除尘器收尘效率较低的情况，会同电力部热工研究院对该电除尘器进行了振打同期正交调整试验，试验数据如下：
发电负荷：455MW；电除尘器：4号A台；
处理烟气量（实际）：393734m3/h.
通过正交调整试验确定阳极板振打周期改为运行2.5分钟，一电场停止3分钟，二电场停止30分钟，三电场停止40分钟，这样可使除尘效率由97.25%提高到98.20%,可使粉尘排放浓度下降34%。
由于电除尘器壳体的局部漏风，使外界的冷空气进入电除尘器，漏风处就会潮湿结露，导致放电极和收尘极板结灰栓，灰块，灰块足够大时就会造成阴阳极短路而奖灰块焦结，振落后卡死电动锁气器，便排灰无法进行。而且电除尘器漏风还会增加引风机的负荷，造成#3炉高负荷缺氧燃烧等一系列不启后果，通过97年中修期间进行补焊全部漏风点，收到较好的效果。
电除尘器气量分配不均会使各台除尘器的电场风速不同，风速过高的电场中已经荷电的尘粒有的来不及驱进到极极被捕集就被吹走，导致除尘效率下降。单台电除尘器气流分布不均会导致一个电场中不同通道捕集的粉尘量不一致，使整体除尘效率下降。
造成气流分布不均的主要原因：
（1）#3炉电除尘器入口管道弯头设计的曲率半径较小，使得内、外出现速度差，另外，入口管道内导流叶片的布置不合理，也加剧了气流颁不均。
（2）由于粉尘在管路中沉积过多，使气流严重紊乱。
（3）在电除尘器与管道连接的入口扩散段不够平滑，使截面积增加过快。
（4）气流分布板设计、安装不合理，大格子板与圆形多孔板前、后位置装反。
哈三电厂#3炉电除尘器烟气量偏差较大，如3A除尘器比平均烟气量大20.45%,1A比平均烟气量小12.60%，2B比平均烟气量大16.47%等。气量分配不均及气流分布不均问题的解决需要按照相似理论进行模型试验，并结合实际经验将试验结果放大10倍或16倍到工业设备上，并在安装结束后现场进行调整试验，只有这样才能保持八只烟道的烟气量分配均匀，电场内的烟气气流分布均匀。
#3炉电除尘器运行时灰斗经常来料位高报警，如不及时排放灰斗中的积灰，经过一段时间后就有可难造成电场短路跳闸的现象。使除尘效率下降，分析原因及解决措施：
（1）灰斗电动锁气器出力不足。该电除沙土器灰斗的电动锁气器设计出力为一电场20t/h，二电场10t/h，三电场5t/h。在运行中出现料位高报警的主要是一电场的灰斗，分析是一电场收尘效率高，收尘量与其电动锁气器出力不匹配。现已将一电场电动锁气器出力改为40t/h，效果启好。
（2）电除尘灰斗蒸汽加热保温效果不好。经常造成灰斗内积灰潮湿板结，导致无法排灰。现已将蒸汽加热疏水系统改造完善。
（3）程控排灰时间不足。该电除尘器程控排灰设计是四台除尘器每次排灰一台，依次循环进行，现改为每次排灰时两台除尘器同时进行，节省了时间。
４．讨论与建议
由于#3炉电除尘器放电极支承绝缘子，放电极振打绝缘套管存在积灰结块现象，而且锅炉冷态启动时保温箱内的冷空气不易被驱赶出去，设计的电加热器也不合理，而导致阴极绝缘性能下降，因此建议改造热风清扫系统，加设负压自然清扫装置，这样可能改变冷态启炉带负荷初期二次电压升不高的现象。
哈三电厂#3炉电除尘器第一、第二、第二电场极板间距300mm。但根据七十年后期的研究技术认为对于处理粉尘比电阻较高（ρ>5×1010Ωcm）的电除尘器，同极距离应采用大于400mm的宽间距，将会更加有效地防止反电晕，提高降尘效率，同时又能减少钢材，降低成本。哈三电厂的粉尘比电阻在1.74×1013～6.77×1012Ωcm(100℃～150℃)，属于高比电阻，因此建议#4炉电除尘器的极板间距改为400～450mm。
电除尘器对放电极线的要求是放电性能好及电晕强度好，同时又要保证机械强度的要求，尽量不断线或少断线。建议其他厂在电除尘器设计选型时尽量选用管状芒刺线。
建议在选用可控硅微机自动控制高压整流设备时，针对粉尘比电阻较高的特点，应能实现脉冲供电方式。#3炉電除尘器采用间歇供电方式，通过试验论证对捕集高比电阻的除尘器效率上没有太大提高。
对于电除尘器在安装过程中，要加强质量监督，各方面应充分重视两极振打冷空气加压试验，认真分析试验结果，找出原因，在投产前做好调整，将节省投产后大量的人力、物力。
建立健全运行值班制度，定时记录各参数，加强巡视，找出运行规律，完善维护水平。■
【关键词】电除尘器;除尘效率;振打周期
0.前言
华电能源股份有限责任公司哈尔滨第三发电厂#3炉电除尘器由于原设计存的问题，平均除尘效率为98.01%，低于设计值 。查找原因，对以下有重要影响的五方面进行详细分析论证，并提出和理可行的解决措施。对提高锅炉的性能、提高机组运行可靠性、安全性和经济性有重要的现实意义。
１．概述
哈尔滨第三发电厂3号机组是国产第一台优化600MW汽轮发电机组，锅炉蒸发量为2008t/h，锅炉尾部配4台有效面积为228m2卧式双室三电场电除尘器。3号炉电除尘器主要设计参数及技术性能如下：
2.试生产以来出现的问题
3号炉自进入试和产以来,电除尘器在运行中存在一些问题,经电力部热工研究院进行调整与考核试验，测得平均除尘效率为98.01%，造成除尘器效率低于设计值的原因是多方面的，其中以下问题对除尘器的影响较大。
（1）该电除尘器的放电极线在运行中经常断线，主要发生在第一电场，导致电除尘器的第一电场因断线短路而加不上电压，移交试生产以来已发生断线268根。
（2）收尘极的振打周期不合理，造成粉尘二次飞扬，降低了收尘效率。
（3）电除尘器壳体局部漏风点较多，检查发现几乎所有的电场都存在漏风点。
（4）各台电除尘器的烟气量偏差较大；并且每台电除尘器都存在气流分布不均的问题，普遍规律是四周气流偏大，中间偏小。
（5）电除尘器灰斗料位高的现象普遍存在。特别是一电场尤为严重。
３．原因分析及解决措施
哈三电厂#3机组电除尘器一电场均采用锯齿型芒刺线，可以较好地在含尘浓度高第一电场防止放电极出现电晕封闭的现象，以增加电风影响，但锯齿线经常断线，搭接在阳极板上而导致短路跳闸，分析原因：
（1）锯齿线结构不尽合理，在两端固定螺栓与锯齿线的连接处没有过渡段，造成应力集中，这是造成放电极断线的主要原因。哈三电厂利用97年#3机中修期间，将一电场的所有锯齿全部更换为根部过渡段加强的新型锯齿线，基本上解决了放电极线频繁断线的问题。
（2）放电极振打锤质量偏大，也是造成放电极断线的主要原因之一。放电极振打的作用是保持放电极的清洁，防止电晕极肥大及电晕封闭的产生，提高电晕功率。振打锤质量的确定应该依据放电极线形式及框架结构进行试验，在保持振打加速度合理的前提下以确定振打锤的质量。本电除尘器振打锤的质量设计为4.82kg，再加振作周期的不合理，即振打时间过长，都使放电极线受到额外的冲击而损坏。
（3）所有一电场都存在放电极小框架刚度不好而变形严重，极线松紧不一的问题，也是断线的一个原因。因为松懈变形的极线不仅会在振打清灰时加剧振颤而导致断线，不会由于阴阳极间距的缩小，影响了二次电压的上升。
针对哈三电厂#3电除尘器收尘效率较低的情况，会同电力部热工研究院对该电除尘器进行了振打同期正交调整试验，试验数据如下：
发电负荷：455MW；电除尘器：4号A台；
处理烟气量（实际）：393734m3/h.
通过正交调整试验确定阳极板振打周期改为运行2.5分钟，一电场停止3分钟，二电场停止30分钟，三电场停止40分钟，这样可使除尘效率由97.25%提高到98.20%,可使粉尘排放浓度下降34%。
由于电除尘器壳体的局部漏风，使外界的冷空气进入电除尘器，漏风处就会潮湿结露，导致放电极和收尘极板结灰栓，灰块，灰块足够大时就会造成阴阳极短路而奖灰块焦结，振落后卡死电动锁气器，便排灰无法进行。而且电除尘器漏风还会增加引风机的负荷，造成#3炉高负荷缺氧燃烧等一系列不启后果，通过97年中修期间进行补焊全部漏风点，收到较好的效果。
电除尘器气量分配不均会使各台除尘器的电场风速不同，风速过高的电场中已经荷电的尘粒有的来不及驱进到极极被捕集就被吹走，导致除尘效率下降。单台电除尘器气流分布不均会导致一个电场中不同通道捕集的粉尘量不一致，使整体除尘效率下降。
造成气流分布不均的主要原因：
（1）#3炉电除尘器入口管道弯头设计的曲率半径较小，使得内、外出现速度差，另外，入口管道内导流叶片的布置不合理，也加剧了气流颁不均。
（2）由于粉尘在管路中沉积过多，使气流严重紊乱。
（3）在电除尘器与管道连接的入口扩散段不够平滑，使截面积增加过快。
（4）气流分布板设计、安装不合理，大格子板与圆形多孔板前、后位置装反。
哈三电厂#3炉电除尘器烟气量偏差较大，如3A除尘器比平均烟气量大20.45%,1A比平均烟气量小12.60%，2B比平均烟气量大16.47%等。气量分配不均及气流分布不均问题的解决需要按照相似理论进行模型试验，并结合实际经验将试验结果放大10倍或16倍到工业设备上，并在安装结束后现场进行调整试验，只有这样才能保持八只烟道的烟气量分配均匀，电场内的烟气气流分布均匀。
#3炉电除尘器运行时灰斗经常来料位高报警，如不及时排放灰斗中的积灰，经过一段时间后就有可难造成电场短路跳闸的现象。使除尘效率下降，分析原因及解决措施：
（1）灰斗电动锁气器出力不足。该电除沙土器灰斗的电动锁气器设计出力为一电场20t/h，二电场10t/h，三电场5t/h。在运行中出现料位高报警的主要是一电场的灰斗，分析是一电场收尘效率高，收尘量与其电动锁气器出力不匹配。现已将一电场电动锁气器出力改为40t/h，效果启好。
（2）电除尘灰斗蒸汽加热保温效果不好。经常造成灰斗内积灰潮湿板结，导致无法排灰。现已将蒸汽加热疏水系统改造完善。
（3）程控排灰时间不足。该电除尘器程控排灰设计是四台除尘器每次排灰一台，依次循环进行，现改为每次排灰时两台除尘器同时进行，节省了时间。
４．讨论与建议
由于#3炉电除尘器放电极支承绝缘子，放电极振打绝缘套管存在积灰结块现象，而且锅炉冷态启动时保温箱内的冷空气不易被驱赶出去，设计的电加热器也不合理，而导致阴极绝缘性能下降，因此建议改造热风清扫系统，加设负压自然清扫装置，这样可能改变冷态启炉带负荷初期二次电压升不高的现象。
哈三电厂#3炉电除尘器第一、第二、第二电场极板间距300mm。但根据七十年后期的研究技术认为对于处理粉尘比电阻较高（ρ>5×1010Ωcm）的电除尘器，同极距离应采用大于400mm的宽间距，将会更加有效地防止反电晕，提高降尘效率，同时又能减少钢材，降低成本。哈三电厂的粉尘比电阻在1.74×1013～6.77×1012Ωcm(100℃～150℃)，属于高比电阻，因此建议#4炉电除尘器的极板间距改为400～450mm。
电除尘器对放电极线的要求是放电性能好及电晕强度好，同时又要保证机械强度的要求，尽量不断线或少断线。建议其他厂在电除尘器设计选型时尽量选用管状芒刺线。
建议在选用可控硅微机自动控制高压整流设备时，针对粉尘比电阻较高的特点，应能实现脉冲供电方式。#3炉電除尘器采用间歇供电方式，通过试验论证对捕集高比电阻的除尘器效率上没有太大提高。
对于电除尘器在安装过程中，要加强质量监督，各方面应充分重视两极振打冷空气加压试验，认真分析试验结果，找出原因，在投产前做好调整，将节省投产后大量的人力、物力。
建立健全运行值班制度，定时记录各参数，加强巡视，找出运行规律，完善维护水平。■