锅炉启机烟尘超标分析与应对策略.doc

PAGE1

锅炉启机烟尘超标分析与应对策略

摘要：以某机组启机阶段烟尘超标为例，通过追溯烟尘超标期间锅炉操作、电除尘器运行参数等数据，分析机组启机烟尘超标的原因，并提出应对策略。

引言

静电除尘器是目前燃煤发电必备的烟尘处理设施，主要由阴极系统和阳极板组成，其中阳极板接地、阴极线布置在两列阳极板中间。静电除尘器工作的物理过程十分复杂，通常分为烟气电离、粉尘荷电、颗粒捕集和清灰4个过程。

随着燃煤机组深度调峰带来的负荷快速变化以及煤质变化的影响，近年来静电除尘器频繁出现除尘效率下降的情况，导致机组总排口烟尘排放超标。本文以某电厂1号机组启动期间烟尘超标为例，阐述影响静电除尘器除尘效率的因素及解决方案。

1问题

某机组锅炉均为上海锅炉厂制造，为亚临界、中间一次再热、控制循环汽包锅炉。配备SCR脱硝、静电除尘（双室四电场）、石灰石-石膏湿法脱硫及湿式静电除尘器等环保设施。

9月15—16日，该机组冷态启机过程中净烟气烟尘出现长时间超标情况，过程如下：第一阶段（16日3：00前），烟尘实测值为4~6mg/Nm3；第二阶段（16日3：00—8：00），烟尘实测值为8~9mg/Nm3；第三阶段（16日8：00—10：20），烟尘实测值逐步上升并维持在20mg/Nm3左右；第四阶段（16日10：20之后），烟尘实测值逐步下降最终达标。烟尘浓度曲线如图1所示。

2故障排查

2.1静电除尘器运行情况检查

静电除尘器作为降低烟尘的主要设备，其运行参数情况决定了烟尘排放。为寻找烟尘超标原因，首先调阅1号机组烟尘超标时段静电除尘器各个电场运行参数记录，发现在启机阶段静电除尘器存在控制参数无法调整、部分电场未投入或出力不足的情况。

具体表现为：启机阶段B1通道的B11电场和B13电场故障未投运；B14电场U2为29~38kV，I2为41~62mA，由其额定二次电压及二次电流（分别为7kV、1000mA）可以判定为不出力状态；B12电场于9月16日3：10自行掉落，9：57自行恢复。综上可以初步判断，9月16日3：10—9：57期间B1通道基本上处于不工作状态，该通道所流经的烟气未经除尘处理。电场运行情况如图2所示。

2.2锅炉启机炉侧动作检查情况

由于烟气中的烟尘来源于锅炉燃烧，锅炉燃烧煤量决定了烟气中烟尘的浓度，查阅该机组启机阶段锅炉燃烧情况如下：

9月15日19：40投入助燃油，9月15日20：00—9月16日8：00给煤量为12~20t/h；9月16日8：00—9：30给煤量为44~56t/h，9：30给煤量132t/h、建料位，9：36助燃油退出，10：30后给煤量112t/h，之后维持在83~95t/h。

3原因分析

（1）第一阶段（9月16日3：00前）超标原因：该时段内，静电除尘器B1通道只有B12一个电场运行，由于锅炉启动阶段投油，且电除尘参数无法调整，导致含油烟尘迅速包裹极线，并且油烟使粉尘比电阻增高，均降低了除尘器的除尘效率[1]。由于锅炉启机阶段投油助燃，未燃尽的燃油会随烟气进入电除尘器设备、粘附于烟尘上，形成黏性较强的含油烟尘，在静电场的作用下粘附于极板、极线。由于含有烟尘粘附力强，静电除尘器不易将其振打脱落，随着粘附于极板极线的含油烟尘增加，极线的放电能力下降，导致该电场收尘能力下降[2]。由于该阶段给煤量低、除尘器入口烟尘浓度低，经后端脱硫、湿除协同除尘，故烟尘实测值略微偏高（4~6mg/Nm3）。

（2）第二阶段超标原因：16日3：10左右，B1通道的B12电场突然自行掉落，使得B1通道除尘效率为零，但此时给煤量低，依旧维持在12~20t/h的水平，故电除尘入口烟气中的烟尘含量依然较低，且后通过端脱硫、湿除协同除尘，使得该阶段净烟尘实测值比上一阶段略高（8~9mg/Nm3）。

（3）第三阶段净烟尘上升原因：16日8：00，给煤量上升至56t/h，至10：20前给煤量达到100t/h左右。随着给煤量增加，烟气量、烟尘浓度随之增大，B1通道此时无除尘能力，且其他通道受到含油烟尘的影响，除尘器整体效率偏低。后端脱硫、湿除无法承载高尘烟气，且由于烟尘仪量程为20mg/Nm3，使得该阶段烟尘浓度实测值一直维持在20mg/Nm3左右。由于氧量变化，造成了折算值的波动。

（4）第四阶段烟尘数值下降原因：16日9：36左右，锅炉退出投油，9：57左右B12电场自行恢复，由于烟尘中不含燃油，烟尘比电阻下降，荷电能力上升，整个除尘器效率提高，B1通道恢复部分除尘能力，净烟尘浓度呈现下降趋势。在11：30后烟尘达标。

（5）B12电场自行掉落及自行恢复原因分析：由于机组启动投油，除尘器入口烟温低而油黏性大，烟尘持续对极板、极线及瓷瓶进行包覆，造成短路、爬电。9