曾兴文，何 刚，王 伟，牟高富，谭 全，杨杰钦

(贵州省习水鼎泰能源开发有限责任公司，贵州 遵义 564611)

当前，国家对燃煤电厂污染物排放浓度控制提出更高标准，静电除尘器因能耗低、处理烟气量大、阻力小、布风均匀、除尘效果好、效率高等优点，被广泛应用于燃煤电厂中[1-3]，其工作原理是：对电除尘极板提供一定电压等级的电源，形成高压静电场，烟气中携带的粉尘颗粒流经电除尘烟道时，被高压电场电离成正、负尘粒，在电场力的作用下向异性极板移动并吸附于异性极板上，通过极板振打装置定期振打使极板上的尘粒落入电除尘灰斗，达到脱除烟气中粉尘的目的[4-5]。因烟气露点高、具有强腐蚀性；绝缘子室密封不严，冷空气或雨水进入绝缘子室，极易造成绝缘瓷套表面结露，对此在绝缘件附件均设有加热器，以防止绝缘件结露引起爬电现象[6-7]。实际工程应用中，高压绝缘件处存在密封不严，易受冷空气和雨水侵蚀导致绝缘瓷套结露，产生爬电现象[8-10]；文献[9]还阐述了绝缘瓷套表面积灰导致绝缘瓷套爬电的现象。有研究表明[11]：70%以上静电除尘器故障是绝缘件绝缘不良导致爬电引起。

文中以某2×660 MW燃煤电厂1#机组静电除尘器为研究对象，针对一室四电场运行中出现闪频的现象，利用机组临停机会，对其进行全面检查，发现绝缘瓷套破裂是产生此问题的根本之源。

1 概 述

该燃煤电厂1#、2#机组均配置有一套JWD型卧式静电除尘器，采用双室四电场布局，单台炉配置2台静电除尘器，并列运行，其设计技术规范参数如表1所示。电除尘器结构包括电气部分和机械部分，电气部分由高压直流电源和低压控制系统组成，采用型号为JHGP-2.0A/72KV HW型高压电源；机械部分从结构上可分为内部构件、外壳和附属部件，内部构件包括阳极系统、阴极系统、阳极振打、阴极振打，外壳包括进、出口封头、屋顶、壳体、底梁和灰斗；附属部件包括走梯平台、支撑、保温结构、接地等。

表1 设计技术规范参数

2 异常现象

2021年2月，1#机组电除尘系统一室四电场运行中频繁出现闪频现象，严重时闪频跳闸，经检查、采取降低二次电流运行等措施，问题未得到解决，决定停用一室四电场，待停机后检查处理。在4月初，1#机组调停，对所有电场进行检查时发现：一室四电场绝缘值较一室一、二、三电场绝缘值偏低，且与上一次测得数据对比偏差较多，所测绝缘值数据如表2所示。

表2 1#炉电除尘一室各电场绝缘值对比 MΩ

从表2中可以看出,一室四电场绝缘值严重低于其他电场绝缘值。初步判断一室四电场内部存在短路现象。

3 短路分析及处理

3.1 短路分析

3.1.1 阴极线断线

电除尘阴极线基本为螺旋结构，阴极线由于制造质量问题、安装时施工不规范、运行时间长，发生老化、运行中出现摆动等情况下会发生断线。当阴极线断线发生电场中上部位置时，会因自身重量倾倒至阳极板，形成内部级间短路；阴极线断线发生在电场中下部时，断线的阴极线在电场运行时受电场力的作用与阳极板发生短路。

3.1.2 绝缘子积灰

有研究表明：烟气中含有较多的SO2、SO3，具有较高露点温度，当露点温度在250 ℃时，粉尘颗粒具有较大的比电阻。一方面，阴极线排的支撑是依靠绝缘子传递力矩，在负高压运行状态时，粉尘极易沉积在绝缘子表面，随着粉尘的聚集，产生爬电现象，导致绝缘子损坏；另一方面，绝缘子加热器沿绝缘子一周分布不均，产生局部过热，使得绝缘子表面受热不均导致绝缘子损坏。上述两方面原因均会诱发电场短路。

3.1.3 绝缘子室密封不良

绝缘子及瓷套都设计有一个小型保温室，在保温室内设置有电加热器，部分电厂还设计有热风吹扫系统。在特殊天气条件下，若出现绝缘子室顶盖不严、密封条老化变形、有焊缝的位置未满焊等情况，绝缘子室气密性较差，室内温度较低，发生结露现象，当绝缘瓷套存在缺陷时引起短路现象。

3.1.4 瓷套破裂

从已有的案例分析，绝缘瓷套破裂的原因主要有以下几方面：一是瓷套表面积灰严重，引起爬电导致其破裂；二是制造工艺差，本身存在缺陷；三是绝缘子室加热器安装不合理，加热器投运时受热膨胀发生位移，贴附于瓷套表面，产生局部受热不均，温度大导致破裂；四是绝缘子室潮湿，电除尘投运前未启动加热器或热风吹扫系统导致瓷套破裂。

3.2 异常处理

进入电场内部检查并未发现一室四电场存在阴极线断线与阳极板发生短路的现象，检查一室四电场阴级振打瓷轴时，发现瓷轴有积灰，如图1所示，对其清灰处理。

图1 阴极振打瓷轴积灰

检查一室四电场3#绝缘子室发现其内部存在锈蚀现象，如图2所示。初步判断该绝缘子室密封不良，检查密封盖胶条时，发现密封盖胶条已老化变形，更换了密封盖胶条。

图2 一室四电场3#绝缘子室

检查一室四电场2#绝缘子室时，发现绝缘瓷套存在两处不同程度的裂纹，如图3所示。仔细检查发现为瓷套破裂后瓷套内壁积灰返潮，灰水渗透痕迹如图4所示。采取了更换绝缘瓷套的措施。

图3 一室四电场2#绝缘瓷套

图4 一室四电场2#绝缘瓷套痕迹

检查一室四电场1#绝缘子室时，未发现绝缘子积灰、绝缘子室进水锈蚀、绝缘瓷套破损等异常现象。但恢复系统后对一室四电场测绝缘，绝缘不合格，绝缘值为0.3 MΩ。于是，对一室四电场1#绝缘子室重新检查，仍然未发现任何异常，初步怀疑绝缘瓷套存在内部缺陷。通过采用绝缘垫使绝缘瓷套与阴极框架完全隔离的方法，如图5所示，对一室四电场重新测绝缘，绝缘值为900 MΩ，绝缘合格，证明了该绝缘瓷套存在缺陷。更换该瓷套后再次测量一室四电场绝缘，绝缘值为925 MΩ，绝缘合格。

图5 绝缘垫隔离图

4 结 语

综上所述，此次电除尘一室四电场绝缘偏低的主要原因为一室四电场2#绝缘子室绝缘瓷套破裂、一室四电场1#绝缘子室绝缘瓷套存在内部缺陷，次要原因为一室四电场3#绝缘子室密封盖密封圈老化、一室四电场瓷轴积灰。通过更换绝缘瓷套、密封盖密封圈、对积灰瓷轴清灰处理后，问题得以解决。