火电厂运行中电除尘器阴极螺旋线断线故障检修处理工艺的应用

摘 要：电除尘器三、四电场的螺旋线，在运行中易发生线体断裂导致电场短路被迫退出运行。由于电除尘在生产流程中的特殊性，使其无法单独退出运行进行检修，只能待停炉处理，导致故障电场不能及时投运，降低电除尘投入率及除尘效率，特别是随着电厂脱硫项目的投运，对烟气烟尘浓度有了明确的严格要求，当烟尘浓度严重超标时，脱硫系统将会保护动作，退出运行。确保电除尘的健康运行将成为决定脱硫正常运行的首要因素。本文针对我公司电除尘器三、四电场螺旋线运行情况，并结合现场实际提出了在运行中不停炉处理螺旋线断线故障的方法，并得到较好的应用效果。

关键词：电除尘 螺旋线 断线故障 处理工艺 应用

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0093-02

电除尘器阴极螺旋线断线，特别是在运行中的断线，以及断线的及时消缺是困扰火力发电正常运行的一个老大难问题。众所周知，电除尘本体内部短路势必造成故障电场停运，除尘效率下降的后果，电除尘螺旋线的数量较大，发生断线的概率较高。而且一根螺旋线断线，即造成一个电场停运，该机组的电除尘投运率就要降低。

新疆华电昌吉热电二期有限责任公司#3、4锅炉电除尘采用的是浙江天洁集团生产的YSC302-4型双室四电场电除尘，阳极板型式为480C型，阴极线型式为：第一、二电场为BS型管状芒刺线，第三、四电场为螺旋线。三、四电场的螺旋线采用的时弹簧结构，随着运行时间的增加，在长时间热烟气作用下，金属易产生疲劳，刚性降低，在运行中都多次发生线体断裂导致电场被迫退出运行。由于电除尘在生产流程中的特殊性，使其无法单独退出运行进行检修，只能待停炉处理，导致故障电场不能及时投运，降低电除尘投入率及除尘效率，特别是随着电厂脱硫项目的投运，对烟气烟尘浓度有了明确的严格要求，当烟尘浓度严重超标时，脱硫系统将会保护动作，退出运行。确保电除尘的健康运行将成为决定脱硫正常运行的首要因素。

我们目前面临的难题是如何使电除尘器在运行过程中避免短路并保持高效的运转。

为了避免电除尘器在实际工作的短路问题，可以采用以下两种做法。

（1）当机组进行计划性检修或者进行临时检修而停止运行时，工作人员可以进入到本体内部进行消缺。该方法的优点在于消缺彻底，但也存在着一定的缺点，就是必须在机组停运以后才能实施，这会影响机组的正常运营。

（2）在机组运行的过程中降低负荷，停止运行那些有故障的送风机和引风机，并将相应的挡板关闭掉，同时使故障通道的电除尘器电场停止运行，这时工作人员在采取必要的保护措施并穿着高温防护服情况下进入本体中进行消缺。该方法的优点在于不影响机组的运营，可以在任何时间进行，且针对性强，消缺也较为彻底。但缺点也不可避免，即实施的过程比较复杂，如要想降负荷首先得得到省里的批准，此外安全性较低，如高温及粉尘等，而且检查不够彻底，因而目前运用这种方法的厂家很少。

鉴于上述方法均无较强的实际应用性，因而仍无法满足生产现场需要，通过论证，我们认为：既然电场是因断线导致电场短路退出运行，那么我们只要设法消除短路点即可，据此我们想到了利用电焊机作为外部电源，输送电流至电场断线短路处，在短路电流的作用下将断线部分或全部烧断，从而消除电场内部短路现象进而达到回复绝缘的目的。

1 可行性分析

（1）断线情况分析：极线断线发生的部位主要集中于顶部和底部，也就是中上部和中下部，发生在正中部的可能性很小。（1）如果发生在顶部，极线因自重的原因会主动倒向阳极板这时电厂内部就会出现完全短路的现象。（2）若发生在底部，则电厂内部的短路是不完全的。这里不分析中部断线的情况。

如图1所示：对断线情况加以分析可以得知，只要从极板上取出或者移开断开的极线，电压就可以实现完全或者降压投运，据此可以设想，通过利用外部电源输送到断线的部位，使其部分或者全部烧断就可以将电厂内部的短路现象消除掉。

（2）分析电厂结构可知，其阳极可以作为外部电源的一极，因为它是通过本体直接接地的，且接地电阻小于2Ω。其阴极可以作为外部电源的另一极，因为它从高压进入小室并依次经过接线排、大框架、小框架并到达极线。据此可知，断线初输送入外部电源是具有可行性的。

（3）输送回路的阻抗。

接地、接触及极线电阻的串联同回路的阻抗是等效的。其中的极线电阻在烧蚀的过程中温度的变化范围比较大，其电阻也会相应的发生改变。

弹簧螺旋线选用的是φ2.7 mm的不锈钢丝：

①导线截面积

S=3.14×d2/4=5.73 mm2

②20℃时 极线的电阻

R=ρ×L/S=1.13×3/5.73=0.59 Ω

极线的电阻

R=ρ×L/S=1.13×4/5.73=0.79 Ω

电阻受到温度的影响，表现在，随着温度的升高，金属的电阻会越来越大，除了接近于熔点的极高温度和接近于0K的极低温度外，电阻同温度所具有的线性关系表示如下，这同样适用于极线：

R=Ro[l十α（T一To）]

ρ=ρo[l十α（T—To）]

当温度上升到130 ℃时的温度修正系数是：Ci=1.01。

当温度上升到1100 ℃时的温度修正系数是：Ci =1.06。

由此可见，输送回路阻抗受温度的影响很小。

（4）外部电源的选用。

综上可知在选择外部电源时应考虑到以下几点：安全、方便，并便于调整。通常使用450A的可调整交流电焊机即可满足要求，因而，在外部电源的选择上是方便可行的。

2 可行性数据论证

在机组运行的过程中处理电场短路问题（由电除尘器阴极螺旋线断线所造成的）采用“电流烧蚀法”在理论上是实用、可行、安全、有效的。还需通过现场试验来进一步验证实际使用效果。

首先要通过试验来取得螺旋线在不同电流下的熔断时间，具体试验方案如下。

（1）450 A可调电流交流焊机1台；500 A钳型电流表1台；万用表1台，试验极线截断成300 mm若干根。

试验电路如图2。

（2）逐步调整电焊机输出电流，测试在不同电流作用下，螺旋线的熔断时间。以此作为实际操作的依据。

通过多次试验，螺旋线在通入100 A的电流时，10 min即可熔断，在通入150 A电流时，5 min即可熔断。

3 应用实例

2009年11月至12月，先后发生三次三、四电场因内部短路导致电场跳闸故障，立即组织检修人员按照上述方法进行了处理，具体实施过程如下。

准备450 A可调电流交流焊机1台、500 A钳型电流表1只、万用表1只、对讲机一对，工作成员四人。

作业过程如下。

（1）办理工作票，为了防止感应电应停止运行那些同故障电场相邻的电场，并将故障电场的高压隔离刀放置于接地的位置。

（2）应该在进线小室的阻尼电阻后面挂接接地线，并分断阻尼电阻后部的供电电源和电场。

（3）电场进线排是夹电焊把手的场所，在夹电焊把手时应保证其牢固性，要将电焊机和电场的接地线连接在一起。

（4）使钳流表的位置更易于观察，如图3所示。

（5）恢复电场投运。在通知相关人员给交流电焊机送电时应将接地线取下；同时对钳流表的读书加以仔细观察，如果读数为零则说明极线已经烧断了，可以恢复电场投运。

（6）电场投运后，观察2个小时确认故障排除。

通过上述处理，先后处理了三次电场停运故障，取得了较好的应用效果，确保了电除尘投入率及除尘效果。

4 结论

该方案能有效解决断线问题，减少三、四电场因断线造成的停运机率，提高电除尘投入率。在脱硫项目投运后，可确保能及时恢复断线电场的运行，从而提高电除尘的设备可靠性，保证脱硫系统的正常运行，满足环保监督要求，值得在各电厂中进行推广应用。

参考文献

[1] 李劲松.关于在运行中处理电除尘器阴极螺旋线断线方法的探讨和运用实践聂道明[J].安徽电力，2004（2）.

[2] 黄国义.提高电除尘器效率保护环境的有效策略[J].科技传播，2011（18）.