浅谈静电除尘器极板极线清理工艺

浅谈静电除尘器极板极线清理工艺

海斯日古楞

(内蒙古京科发电有限公司，内蒙古兴安盟科右中旗 029400)

【摘 要】针对静电除尘器极板极线积灰、结垢清理问题，对喷砂清理工艺进行了详细的分析，确认了喷砂清理工艺在静电除尘器极板极线清理作业中的实用性。

【关键词】 燃煤电厂  静电除尘器  阳极板  阴极线  喷砂工艺

0  引言

静电除尘器是火力发电厂的重要环保设备，其原理是将高压直流电源接入阴极线，通过阴极线发生电晕放电，将阴极线周围的空气电离，带负电的气体离子向阳极板移动，移动过程中与烟气中的粉尘碰撞，使粉尘荷以负电并向阳极移动，到达阳极板之后放出所带的电子，粉尘沉积在阳极板上，从而达到净化烟气的目的。但随着燃煤成本的提高，大部分火电厂都存在配煤掺烧现象，其结果就是煤质发生变化，各项污染物指标均高于设计值，例如NOx浓度。而为了环保参数达标排放，不得不采取增加喷氨量的方式，导致氨逃逸量增加，造成电除尘器极板极线积灰，结垢。

1极板极线积灰对静电除尘器的影响

静电除尘器极板极线积灰、结垢会出现除尘效率降低，二次电流波动等异常现象，严重时将直接导致机组非停。

理论上，电晕线（阴极线）越细，产生的电晕就越强烈，但实际应用过程中，考虑到强度等因素，会根据除尘器大小，选择适合运行工况的阴极线规格，而在机组运行过程中，由于脱硝系统氨逃逸、除尘器入口烟道漏风等因素，粉尘的粘附性会变强，不容易被振打装置振打下来，阴极线上的粉尘会越集越多，即阴极线变粗，大幅降低电晕放电效果，这就是阴极线肥大（图1），将直接影响电除尘效率。而灰尘堆积在阳极板上（图2），会使阳极板的导电性能降低，当有负电荷的灰尘趋近阳极板时释放电荷困难，也会造成除尘效率降低。由于以上情况下，无法采取有效的在线清理手段，最终只能停机进行处理，严重影响机组的安全稳定运行。

     图1 阴极线肥大                        图2 阳极板积灰结垢

2  静电除尘器极板极线清理工艺

目前静电除尘器常规的极板极线清理工艺有水冲洗及喷砂两种。其中水冲洗清理工艺在清理后如果不进行彻底的烘干处理，会造成阳极板锈蚀，在阳极板表面行程一层氧化皮，影响除尘效率，同时在水冲洗过程中会产生大量的污水，需考虑后期的水处理问题，以及过程中的密封措施，较为繁琐。而喷砂清理工艺只需在除尘器内搭设脚手架即可开展清理工作，清理后的灰尘及细砂通过输灰系统排至灰库即可，整个过程简单快捷，因此下面对喷砂清理工艺进行讲解。

2.1  喷砂工艺原理

喷砂工艺是最彻底、最通用、最迅速、效率最高的表面处理方法，因此广泛应用于火电厂、冶金、化工等行业。喷砂工艺原理是利用压缩空气为动力，通过喷砂机将砂粒高速喷射到需要表面处理的工件上，由于砂粒对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，达到清理、除锈、粗糙化等目的。可根据需求选用金刚砂、石英砂、铜矿砂、铁砂等作为喷涂料。

2.2  静电除尘器极板极线清理过程中，喷砂工艺参数的选择

喷砂工艺可以在不同粗糙度之间任意选择，只要调整压缩空气压力、喷涂料、喷涂料粒径等进行相应的调整，即可达到预期的效果。

2.2.1  压缩空气压力选择

喷砂过程中，压缩空气压力越高，喷射出的砂粒冲击力越大，为了保护工件表面，一般将压缩空气压力控制在0.8MPa以内。

2.2.2  喷涂料的选择

喷涂料的硬度决定了喷砂粒子能否对工件表面形成蚀刻，而喷涂料的硬度一般以莫氏硬度表示，莫氏硬度分为1-10个等级，1表示最软，代表物为滑石，10表示最硬，代表物为金刚石。因极板极线清理工作需将表面积灰清理彻底的同时还需要将极线上板结的结垢清理掉，还要尽量避免对极板表面造成损伤，因此喷涂料选择硬度相对交底的石英砂（莫氏硬度7）作为喷涂料。

2.2.3  喷涂料粒径的选择

喷涂料粒度的选择主要取决于所需要的表面粗糙度，实际使用的喷砂磨料，其粒度范围通常分为三挡：粗砂(0.6mm～2.0mm)，中粗砂(0.425mm～1.4mm)，细砂(0.18mm～0.6mm)。极板极线清理工作对表面粗糙度无特殊要求，因此选择细砂作为喷涂料即可。

3  极板极线喷砂过程中的注意事项

3.1  施工前根据作业需要，提前搭设脚手架，架设安全绳。

由于电除尘内部狭小，作业面上下高度差较大，因此作业过程中存在高出坠落风险，需在电除尘内部搭设相对合理的脚手架为喷砂作业提供安全的作业平台，同时架设安全绳作为第二道安全保障，使作业人员可以将精力投入在喷砂作业中，保障作业安全的同时为作业质量打下基础。

3.2  将烟风道挡板门全部开启，使除尘器内处于微负压状态。

喷砂作业过程中会产生大量的灰尘，如除尘器内部未处于微负压状态，则产生的灰尘全部滞留在除尘器内部，短时间内即可导致作业人员视线模糊，甚至需要停止作业等待灰尘消散才能继续作业，严重影响作业效率。而开启烟风道挡板，会使除尘器内部保持一定的负压，使喷砂产生的灰尘可以迅速消散。

4  施工周期

以内蒙古某电厂一台330MW机组配套的电袋复合除尘器为例，该除尘器共计8个电场，共计1296块阳极板，每块阳极板高度13m，宽度0.48m，在前期准备充足的情况下24小时两班倒替作业，只用了7天时间。因此喷砂清理工艺可以在较短的机组停机周期内，可以有效解决极板极线积灰、结构问题（图3、图4喷砂清理后照片）。

   图3 喷砂清理后的阴极线                图4 喷砂清理后的阳极板

5  总结

随着环保要求的日益提高，对环保设施的稳定性也提出了更高的要求，而喷砂清理工艺运用在静电除尘器极板极线清理作业上，可在极短的停机周期内有效解决极板极线积灰、结垢问题，使静电除尘器在短时间内恢复正常出力。实践证明，静电除尘器极板极线清理作业运用喷砂清理工艺是个行之有效的方案。

参考文献

期刊：[1]曲岩波.影响电除尘器运行参数的主要原因及对策.煤炭工程，2006.

期刊：[2]陈晨.燃煤电厂氨逃逸对电袋复合除尘器运行影响分析及预防.机电信息，2021.

作者简介：

海斯日古楞

（1983-），男（蒙古族），内蒙古兴安盟人，内蒙古工业大学过程装备与控制工程专业，本科学历，主要从事火电厂脱硫、脱硝、除尘检修管理工作。