朱波，陈曦颖，肖红

（东方电气集团国际合作有限公司，成都 610036）

1 引言

由于重油发热量高、价格低廉，锅炉重油助燃点火方式在越南各大电厂均广泛采用。一般火电厂静电除尘的投运要求为煤粉全投，然而由于重油本身含杂质、不易燃尽等特点，从重油助燃到煤粉全投的时间内大量的粉尘将直接排入大气，将造成较大的环境污染及企业压力。本文对越南某电厂机组启动及停机过程中电除尘投运进行了较为详细的探究，满足了全负荷下电厂粉尘排放的环保要求，有效地改善了电厂排放效果，同时，也适应了越南近年来愈发严格的电厂排放环保要求。

2 机组及设备概况

2.1 机组介绍

该电厂配备锅炉采用重油点火助燃方式，由于燃煤低挥发分、高灰分、不易燃尽的特性，设计要求为70%RO（RO为额定输出）负荷以下均要求重油助燃。每台锅炉配有2 台电除尘并联运行，每台电除尘布置为双通道五电场，除尘效率要求不低于99.7%，机组粉尘排放要求不高于100mg/Nm3。

机组采用重油点火方式，从点火开始油枪逐步投入、汽机冲转并网至负荷升至70%RO前，电除尘均未投运，大量的烟气粉尘排放至大气，烟囱冒黑烟严重，当地环保部门多次警告，对越南业主电厂运行方造成了较大的压力，同时，也给承包方造成了较大的合同执行风险。

2.2 电除尘全过程投运可行性分析

本工程点火用油为越南No.2B 重油（越南TCVN 6239—2002 标准），其成分分析如表1 所示。可见，该重油灰分及杂质含量较高，不易燃尽，同时燃烧过程中伴随有较大的黑烟冒出，因此，在此情况下投运电除尘将有一定的挂污及难以满足排放要求的风险。

表1 重油成分分析表

根据电除尘内部的混合气体受力及运动规律可知，烟气粉尘在电厂中的运动轨迹主要取决于气流状态和电场的联合影响，前者指湍流扩散力和惯性漂浮力，后者指受静电力作用下向阳极板的有效驱进速度，当粉尘达到阳极板表面后就会释放电荷，同时粉尘静电力和分子力聚集并且依附在阳极板表面，当聚集到一定厚度时在振打的作用下，从阳极板脱落并落入灰斗，从而达到除尘的效果【1】。而根据大量实践证明，粉尘的驱进速度与粉尘粒径及电场强度关系密切，同时在粉尘比为 1×104～5×1010Ω·cm 电阻情况下，对于粉尘的除尘效果将十分有利【2】。

在点火初期投用电除尘，由于炉膛温度低，重油燃烧不充分，烟气中将带油。烟尘颗粒和未充分燃烧的燃油混合，在电除尘内部电场力的作用下可能黏附在阳极板和阴极线上。然而，根据电厂内粉尘粒径分布规律，粉尘的粒径尺寸沿电场的气流方向将依次递减，同时第一电场将收集70%～80%的大颗粒粉尘【3】。在电场力达到一定强度时，粉尘粒径越大，除尘效率越高。同时，粉尘粒径与临界振打速度成反比，粒径越大，所需要的临界振打速度越小，则粉尘更容易被振打下来。

在电场投运初期，虽然有部分油污聚集在极板极线上，但随着后期煤粉的投入，大颗粒的煤粉将裹挟着这些油污，形成较大的粉尘颗粒，在振打力作用下脱落下来，粉尘再次裹挟，反复振打油污将会层层脱落，达到“冲刷”点火初期黏附的油污目的。因此，在燃油助燃情况下有选择地投入电除尘是可行的。

2.3 安全性分析

由于重油雾化不良及燃烧不完全，点火初期烟气中将存在部分可燃气体（如CO、CH 化合物）及油滴颗粒，这些可燃物随着烟气中的过量空气一并进入电除尘，在达到一定浓度、温度及电场投运情况下，有造成爆燃火灾的危险性【4】。

根据燃烧理论可知，要达到燃烧或爆炸必须满足3 个条件：可燃物、助燃物及火源。未完全燃烧的油污及CO 等气体为可燃物，过量空气系数中的氧气为助燃物。本工程采用的重油闪点虽然仅为66℃左右，但要满足燃烧需要的比例及数量，通常是在锅炉油枪雾化极不正常，效果极差的情况下才会出现。而烟气中气化碳或空气可燃混合物的自燃温度约为610℃，因此，只有在电场投运的同时产生较大放电火花的情况下才会使混合物爆燃。可见点火初期油枪雾化及燃烧情况良好，并进行适当的燃烧调整控制，控制电除尘运行电场中二次电压数值，在保证一定除尘效率的同时使其在火花电压以下运行，将不会产生放电，会避免除尘器内部爆燃现象的发生。

3 电除尘全过程投运试验及结果

根据以上分析结论，分别对2 台机组的电除尘在点火启机及停机过程中投运进行了具体的试验，同时得到了较为合理及可行的投用条件及方案，试验过程中烟囱出口黑烟现象得到了明显的改善，带来了较好的环境效益。

3.1 尽量提高电除尘电场温度

在锅炉点火前应至少8h 以上投入电除尘保温箱及灰斗加热装置，避免高压绝缘灰斗结露受潮，同时振打装置和气力输灰系统投入运行。为尽量减少机组投油时间，将临炉加热系统投入使用，对燃油油枪系统进行充分的清洗检查，确保油枪雾化、配风情况良好，减少烟气中可燃物的形成。

3.2 电场投入条件及参数的控制

为确保电除尘除尘效率及长期稳定运行，应分阶段对不同负荷时期的机组状况采用不同的电场投运方案。

1）当机组负荷低于40%RO时，由于烟气含量较少，烟气中主要成分为未燃尽的重油和不完全燃烧产生的CO 及油粉颗粒，为避免二次燃烧等情况，可有条件地投运第一电场，同时控制电场运行电压低于火花电压以下10～15kV，实际试验中采用的二次电压为25～30kV。

2）40%RO～70%RO负荷情况下，由于负荷的进一步提升，产生的烟气量进一步加大，在此情况下可将第一、第二电场投运，同时，根据烟囱出口粉尘测点的排放情况（低于100mg/Nm3），适当调整二次电压及振打频率，但需确保对火花率的控制，避免电场电火花的产生。

3）待机组升至70%RO负荷以上时，油枪将全部退出，全煤粉投入，可以将所有电场全部投用，并将二次电压升高到正常运行的数值。停机过程应尽量缩短燃油投用时间，并按照启机方案选择电场投用选择方案。

在整个投运过程中，需严格检测灰斗料位计、输灰系统的正常运行，同时，对整流变升压情况及油温等进行记录，避免油灰黏附影响电除尘及输灰系统正常运行。

3.3 现场极板及灰斗检查情况

现场停机后打开人孔门对电除尘所有电场阳极板、阴极线、绝缘子等及灰斗进行了联合检查，并未发现积灰结垢现象，同时也未发现二次燃烧痕迹，如图1 所示。整个机组电除尘全过程投运过程中电除尘各项参数正常，无高料位报警，烟囱出口粉尘测点排放均满足合同要求，满足了越南当地对于粉尘颗粒排放的环保要求。

图1 停机后电除尘检查情况

4 越南环保要求下除尘机组的合理选择

近年来，由于越南环保要求的进一步加强，越南市场对于新建机组的排放要求有所提高，并且环保要求达标一直是各个项目业主方接收的重要前提条件，承包方在今后的项目前期跟踪及执行中应引起足够重视。

在后期的新项目跟踪及执行中，承包方要仔细研究合同要求，提出较为合理的设计及布置方案，并在项目前期对此类问题重点关注。根据本工程的要求，后期越南其他电厂在调试阶段都已经按照业主“不冒黑烟”的要求开始了电除尘的全过程投运，因此，对于今后电除尘在投油阶段的投运方案及探讨十分必要。

5 结论

本文针对重油点火助燃机组的静电除尘器全过程投运可行性及安全性进行了探讨，并进行了试验，总结如下：

1）重油点火助燃机组在启动初期及停机过程中电除尘投用是可行的，同时保证油枪雾化良好、燃烧充分、控制电场二次电压在火花电压下，电除尘是可以安全运行的。

2）尽量缩短油枪投运时间，运行中注意监控电除尘各项参数指标，并选择合理的投运方案，不会造成电除尘积污等情况，后期电厂检查情况良好。

3）启动过程中粉尘排放量满足合同要求，大大降低了引风机叶片磨损的风险，延长了设备的使用寿命。同时，烟囱出口无冒黑烟现象，电厂取得了良好的环境效益。

4）目前越南环保要求的进一步提高，承包商后期在项目跟踪及执行过程中应仔细研究合同，优化电除尘布置方案及措施，同时，对于越南众多重油助燃机组电除尘全过程投运措施等探讨是十分必要的。