火电燃煤机组湿式电除尘器大修发现问题与处理

赵清明，张海，逯峰，单梦雅

（华电淄博热电有限公司，山东淄博255054）

火电燃煤机组湿式电除尘器大修发现问题与处理

赵清明，张海，逯峰，单梦雅

（华电淄博热电有限公司，山东淄博255054）

华电淄博热电有限公司6号机组湿式电除尘器为全国首台大机组应用的金属极板湿式电除尘器，经过两年的运行，烟尘排放满足小于5 mg／m3的超低排放要求，成为可靠的烟气终端处理设备。通过总结其首次检查性大修获得的经验，提出了在设计和安装过程中的改进措施，为金属极板湿式电除尘器的后续检修维护提供借鉴。

湿式电除尘器；金属极板；大修；主要问题

1 概述

华电淄博热电有限公司6号机组金属极板湿式电除尘器是在基建阶段实施的国内首台300 MW等级火电机组上应用的科技示范项目。湿式电除尘器随机组于2013年11月投运，截至2015年9月22日机组停机进行投运后的首次大修，已连续运行672天。大修期间，对机组湿式电除尘器内部进行了检查，发现部分阳极板及框架和水流导流装置等由于材质选用、水系统设计缺陷和防腐施工工艺等原因导致腐蚀、损坏较严重。针对出现的问题，深入分析原因，并制定相应的解决措施。措施实施后，湿式电除尘器至今已稳定运行100天。

2 湿式电除尘器结构

电厂应用的主流湿式电除尘器根据极板材质，可分为金属极板湿式电除尘、导电玻璃钢湿式电除尘及柔性极板湿式电除尘3种类型［1］。

6号机组湿式电除尘器为卧式、水平进出、上下两层布置复式结构（因基建后期增建，空间受限），如图1所示。壳体（包括进口处喇叭）壁板采用壁厚6 mm钢板（Q235），内壁衬不小于2 mm厚玻璃鳞片进行防腐，壳体内部阴阳角采用玻璃鳞片加FRP加强防腐，总厚度不低于4 mm［2］。

图1 机组湿式电除尘器布置

收尘系统阴阳极均采用SUS316L不锈钢材质，阳极板采用818型，厚度不小于1.2 mm，阴极线采用锯齿线，厚度不小于1.5 mm，阴阳极同极距300 mm。

清灰水系统采用水膜清灰，内部喷入水雾，使粉尘凝结、增湿，粉尘和水雾在电场中荷电被收集，水雾在收尘极板上形成水膜，水膜冲洗极板极线，保持极板极线清洁。

3 检修发现主要问题与处理措施

3.1 结构防腐问题

3.1.1 玻璃鳞片防腐损坏问题与处理措施

发现问题。与烟气接触表面使用玻璃鳞片防腐的壳体、进出口喇叭、灰斗及其支撑梁焊接部位存在大量腐蚀穿孔现象；SUS316L不锈钢入口导流板与壁板焊接部位均严重腐蚀。

原因分析。内部设计存在大量的阴阳角，结构不利于防腐；防腐施工质量不佳，造成防腐鳞片脱落；防腐完工后，玻璃鳞片遭受外力打击而损坏，未进行及时修复；不锈钢合金与碳钢焊补部位是防腐的难点，由于喷砂工艺较差，不锈钢表面的粗糙度不足，导致不锈钢与玻璃鳞片的粘合力不足，腐蚀性烟气从不锈钢与玻璃鳞片的结合面渗入，腐蚀碳钢壁板。

处理措施。严格控制防腐施工质量，在碳钢与不锈钢连接处，选择同等材质的不锈钢焊条，确保焊接牢固；除锈、底漆、鳞片各工序必须严格执行工艺标准，不因抢工期放松对防腐质量监督；鉴于阴阳角、异材质焊接点防腐难道较大，采用更加严格的工艺，确保防腐质量。

3.1.2 不锈钢材质腐蚀问题与改进措施

发现问题。采用不锈钢材质的阴阳极固定构件、支撑构件、水系统导流构件腐蚀、损坏严重。

原因分析。湿式电除尘器内部构件，包括固定构件、支撑构件和水导流构件均采用SUS304不锈钢材质，材质耐腐蚀性能较差，不适用于湿式电除尘器内部恶劣的运行环境。

改进措施。将内部全部SUS304不锈钢材质更换为316L不锈钢材质，其中比较重要的构件（比如阳极板挂板）更换为2205合金钢；316L属于18-8型奥氏体不锈钢的衍生钢种，由于添加有2%～3%的Mo元素，且C质量分数只有0.03%，属于超低含C材质，具有较强的抗腐蚀性能，能够满足湿式电除尘器的运行要求。

3.2 水系统

湿式电除尘器水系统工艺流程，如图2所示。

发现问题。湿式电除尘器内部冲洗水末端喷嘴堵塞严重，且喷淋覆盖面积不足，造成某些极板、极线不能做到有效喷淋和冲洗，极板、极线积灰锈蚀现象严重。

图2 机组湿式电除尘器水系统工艺流程

原因分析。湿式电除尘器内部冲洗水设计不合理，冲洗水末端流量不足，喷嘴严重堵塞；同时，冲洗水覆盖面不足，无法满足全面冲洗要求；在检修过程中发现，在没有水膜保护的情况下，极板也会发生腐蚀、穿孔现象；下灰斗滤网易发生堵塞，且无有效监督手段。

改进措施。对腐蚀穿孔的阳极板进行整体更换；对内部喷淋管路进行改造，新增6条喷淋管路，共计88个喷嘴，增大了近1倍的喷淋覆盖率；在外部喷淋母管安装4只Y型过滤器（规格20目），过滤杂质，避免管道杂质淤积堵塞喷嘴；加装隔断门，实现下灰斗滤网的在线清理，同时，利用水封原理，在灰斗处加溢流管，实时监控滤网堵塞情况。

4 对湿式电除尘器设计的改进建议

通过湿式电除尘器首次大修，发现了首台湿式电除尘器在设计上的一些不足，为后续的设计提供借鉴。

玻璃鳞片防腐适用于湿法脱硫后的湿式电除尘器工况。只要保证施工质量，那么玻璃鳞片能够很好地保护本体不受腐蚀。为提高防腐质量，在设计中，要防止结构死角、尽量简化结构，充分考虑防腐的便利性。

不锈钢（316L）在喷淋状态下（短周期间歇喷淋也可以）能够较好地耐受湿式电除尘器烟气腐蚀。使用316L不锈钢是目前比较经济可行的方式，其关键在于保证良好的喷淋状况。

水系统的良好运行对湿式电除尘器的寿命及使

用性能影响重大。对于喷淋系统，需适当采用多级有效过滤防堵措施防止水中的大颗粒物对喷嘴造成堵塞，并且喷淋冲洗的覆盖面积需充分，管道布置也要便于对管道进行清洗；循环系统管道的布置要尽量防止湿式电除尘器系统的停运，针对比较常见的问题，如灰斗下水管增设隔断门、溢流管或改成敞开式水封、水泵进水管道采用单独配管等，都是行之有效的方式；另外，电动阀门和水泵是清灰系统运行的关键，同时也是比较容易出现问题的设备，需要严控质量。

湿式电除尘器废水作为湿法脱硫工艺水是可行的方式。在湿式电除尘器设计初期，应与脱硫系统进行充分的沟通、论证后进行适当改进，将湿式电除尘器废水应用到脱硫补水中，以实现“湿式电除尘器——湿法脱硫”大系统水平衡，实现零排放［3］。

5 结语

湿式电除尘器运行维护工作的主要问题在于防腐和水系统。湿式电除尘器应用在湿法脱硫之后，处在高湿并含有大量酸性雾滴的环境中［4-5］，因此腐蚀问题相对突出，这也是影响其长期稳定运行的核心因素之一。从设计方面，材料选型要适应湿电运行环境，本体结构需尽量简单，减小防腐施工难度。水系统设计要可靠，其运行不仅关系到阴阳极的防腐，而且事关除尘的效果，所以在设计时就需要重点进行论证把关。

在安装施工过程中重视防腐工作，本体防腐与安装施工紧密配合，分工明确，严格把关防腐工艺。

湿式电除尘器经过672天长周期运行，验证其完全能满足超低排放烟尘小于5 mg／m3的标准，并能有效地减少烟气中污染物排放，尤其对石膏液滴、酸雾、有毒重金属以及PM10，尤其是协同脱除PM2.5的微细粉尘有良好效果。

［1］司徒有功.超低排放湿式电除尘器方案的比较［J］.江苏电机工程，2015，34（5）：75-77.

［2］张海，刘玉军，孙东红，等.湿式除尘器在运行中存在的问题及解决措施［J］.科技与企业，2015（8）：215-216.

［3］郑岩锋，罗如生，林翔.湿式电除尘器给排水技术研究与应用［C］／／第16届中国电除尘学术会议论文集.2015.

［4］钟德楠，庄泽杭，黄志杰.湿式电除尘器本体结构研究与应用［J］.节能与环保，2015（12）：72-74.

［5］刘鹤忠，陶秋银.湿式电除尘器在工程中的应用［J］.电力勘探设计，2012（3）：43-47.

Discovered Problems and Treatment During the Overhaul for Wet Electrostatic Precipitator in Coal Fired Units

ZHAO Qingming，ZHANG Hai，LU Feng，SHAN Mengya
（Huadian Zibo Thermal Power Co.，Ltd.，Zibo 255054，China）

The wet electrostatic precipitator of the No.6 unit of Huadian Zibo Thermal Power Co.，Ltd.，the first domestic large-unit application of metal plate wet electrostatic precipitator，has been running for two years，in this period of time，the requirements of the ultra low emission 5mg／m3has been met.It has become reliable equipment for the treatment of flue gas terminal.In this paper，experience of the first overhaul is summarized，and some improvement measures in the design and installation process are put forward，which can provide

for metal plate wet electrostatic precipitator follow-up repair and maintenance.

wet electrostatic precipitator；metal plate；overhaul；main problems

X701.2

B

1007－9904（2016）10－0069－03

2016-05-08

赵清明（1963），男，高级工程师，从事火电厂生产管理工作；

张海（1987），男，从事火电厂脱硫管理工作；

逯峰（1979），男，从事火电厂环保管理工作；

单梦雅（1986），女，从事火电厂基建管理工作。