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1 引言

  受“2003年印度電力法案”政策利好的驅(qū)使，印度私人電力投資商大舉進(jìn)入發(fā)電領(lǐng)域，致使電力市場(chǎng)得到快速發(fā)展，發(fā)電裝機(jī)容量持續(xù)增長(zhǎng)。中國(guó)發(fā)電設(shè)備在“走出去”的大背景下，以物美價(jià)廉的優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)了印度市場(chǎng)。

  目前，中國(guó)企業(yè)在印度市場(chǎng)有大量的工程項(xiàng)目，從已完成工程的反饋，電除塵器系統(tǒng)在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中存在著一些難點(diǎn)。雖然電除塵器系統(tǒng)不如鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)這類主機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜，但因排放不穩(wěn)定，電除塵器的性能試驗(yàn)不易通過(guò)，影響了項(xiàng)目移交。

2 電除塵器工作原理

  電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套環(huán)保設(shè)備之一，其將鍋爐排放煙氣中的粉塵從煙氣中脫除，降低排入大氣的粉塵排放量，減少電廠對(duì)環(huán)境的污染。

  煙氣粉塵以垂直于電力線的方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)荷電與擴(kuò)散荷電的共同作用下荷電。少部分粉塵隨煙氣途經(jīng)放電極附近與正離子結(jié)合帶正電，其余絕大部分粉塵與負(fù)離子結(jié)合而荷上負(fù)電，在電場(chǎng)力的作用下，向與各自極性相反的電極驅(qū)進(jìn)，終點(diǎn)是電極，最后在振打力與自身重力的共同作用下落入灰斗。

  影響電除塵器性能的主要因素很復(fù)雜，但大體上可分為三類：1）工況條件：燃煤成分、飛灰成分、飛灰物理性質(zhì)及煙氣條件等；2）電除塵器的技術(shù)狀況：極配形式、結(jié)構(gòu)形式、同極間距、制造安裝精度、氣流分布的均勻性以及電場(chǎng)劃分情況、電氣控制特性等；3）運(yùn)行條件：操作電壓、板電流密度、積灰情況、振打周期等。

  當(dāng)鍋爐確定以后，工況條件通常不可變；電除塵器的技術(shù)水平，不同廠家、不同類型會(huì)有較大差別；同設(shè)備狀況有一定關(guān)系，但主要取決于設(shè)備的運(yùn)行及維護(hù)保養(yǎng)情況。

3 印度工程項(xiàng)目電除塵器問(wèn)題

  印度的煤種具有發(fā)熱量低、灰分大的特點(diǎn)。市場(chǎng)煤種雖較差，但面向印度市場(chǎng)出口的國(guó)產(chǎn)電除塵器，在設(shè)計(jì)選型時(shí)就已充分考慮到印度煤種的特點(diǎn)，具備達(dá)到50mg/m3以下排放的能力。一些電除塵器排放不達(dá)標(biāo)的原因主要在于：1）印方施工隊(duì)伍安裝水平差；2）業(yè)主運(yùn)行維護(hù)不到位；3）印度工程項(xiàng)目的輸灰系統(tǒng)嚴(yán)重影響了電除塵器本體性能等問(wèn)題。

3.1 印度施工方安裝能力差

  印度工程項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件、現(xiàn)場(chǎng)保管和安裝能力嚴(yán)重困擾著工程項(xiàng)目，安裝問(wèn)題是印度工程項(xiàng)目電除塵器在執(zhí)行過(guò)程中首當(dāng)其沖的難點(diǎn)問(wèn)題。通常工廠的安裝精度高，但印度的基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，運(yùn)輸路況很差，因此電除塵器設(shè)備在工廠組裝好后很難完好無(wú)損地長(zhǎng)距離運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，只能將散件發(fā)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后再安裝制作。另一方面，由于工程項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備保管條件和施工隊(duì)伍安裝能力都很差，電除塵器的安裝質(zhì)量也難以保障。圖1和圖2分別為印度某項(xiàng)目的電除塵器內(nèi)部、外部安裝缺陷。

圖1 電除塵器本體內(nèi)部安裝缺陷

  如圖1中 a）所示，安裝位置不到位，導(dǎo)致大小銷輪間隙過(guò)小；b）所示，陽(yáng)極板與振打桿之間的連接螺栓沒(méi)有擰緊，存在間隙，在長(zhǎng)期振打力的作用下，振打桿和陽(yáng)極板之間存在位移，造成陽(yáng)極板下部嚴(yán)重變形，甚至開(kāi)裂；c）所示，芒刺線與陰極框架施工時(shí)，未按照要求將螺栓擰緊并電焊點(diǎn)固；d）所示，芒刺線在安裝時(shí)，芒刺線刺尖被損壞，影響芒刺線電氣性能；e）所示，印方安裝的導(dǎo)軌板下槽與振打桿距離過(guò)近，通煙氣后，將導(dǎo)致陽(yáng)極板受熱膨脹使振打桿與導(dǎo)軌板缺口頂死，造成極板變形，陰陽(yáng)極距發(fā)生變化；f）所示，由于振打系統(tǒng)安裝直線度較差，導(dǎo)致卡軸、振打軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活的現(xiàn)象，塵中軸承軸套磨損嚴(yán)重。

  如圖2中a）所示，電除塵陰極高壓穿墻絕緣瓷瓶損壞，該設(shè)備損壞直接導(dǎo)致電場(chǎng)無(wú)二次電壓或二次電壓無(wú)法升高，影響了電除塵器性能；b）所示，電除塵器變壓器高壓輸出端密封保險(xiǎn)缺失，易引起高壓端短路。同時(shí)保溫箱無(wú)密封，將導(dǎo)致保溫箱內(nèi)溫度下降，使絕緣裝置的絕緣性能在低溫下大幅下降，甚至引起外箱帶電，影響電除塵器性能，并易引發(fā)安全事故；c）所示，電除塵器本體各人孔門密封不嚴(yán)，無(wú)壓料密封、腐蝕嚴(yán)重，造成本體漏風(fēng)嚴(yán)重，使電場(chǎng)內(nèi)流場(chǎng)分布不均，降低了電除塵器的除塵性能。漏風(fēng)還會(huì)引起電除塵器局部煙溫降低，使起暈電壓升高，甚至超出變壓器負(fù)荷運(yùn)行，降低除塵效率。溫度過(guò)低還會(huì)使局部漏風(fēng)區(qū)域煙氣結(jié)露，發(fā)生低溫腐蝕，造成灰斗結(jié)露，影響正常排灰；d）所示，電除塵器頂部振打系統(tǒng)的電機(jī)上均布置有防雨罩，但大部分振打電機(jī)的防雨罩丟失，雨天將導(dǎo)致振打電機(jī)進(jìn)水受損，系統(tǒng)失效，導(dǎo)致設(shè)備電除塵器無(wú)法正常運(yùn)行，性能無(wú)法保證。頂部陰極振打電機(jī)保護(hù)網(wǎng)未恢復(fù)、陰極傳動(dòng)機(jī)構(gòu)檢查門未蓋好，容易造成相關(guān)振打電機(jī)損壞，不能投入使用，除塵性能下降；e）所示，安裝振打電機(jī)防雨罩時(shí)造成保溫面破損，對(duì)電除塵器本體保溫性能造成影響；f）所示，在拆除腳手架時(shí)，造成出口喇叭處保溫面破損，導(dǎo)致電除塵器本體漏風(fēng)，影響了電除塵器效率。

圖2 電除塵器本體外部安裝缺陷

3.2 印方輸灰系統(tǒng)問(wèn)題多

  中國(guó)企業(yè)在印度電站工程項(xiàng)目中有大量的BTG項(xiàng)目，BTG項(xiàng)目模式下的電除塵器由中方提供，屬于BOP部分的輸灰系統(tǒng)則由印方負(fù)責(zé)。印度工程管理理念落后，偏愛(ài)負(fù)壓輸灰系統(tǒng)形式，因而B(niǎo)TG模式下的印度工程項(xiàng)目以負(fù)壓輸灰系統(tǒng)為主。但由印方自行提供的負(fù)壓輸灰系統(tǒng)在運(yùn)行中暴露出大量問(wèn)題，如：設(shè)計(jì)出力不足、灰管管徑偏小、管路布置不合理、系統(tǒng)故障率高等問(wèn)題，都嚴(yán)重拖累了中方的電除塵器。有關(guān)文獻(xiàn)對(duì)印度雅幕娜項(xiàng)目中出現(xiàn)的由印方供貨的輸灰系統(tǒng)問(wèn)題，及負(fù)壓系統(tǒng)引起的堵灰問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)分析，并提出了改進(jìn)建議；海薩項(xiàng)目執(zhí)行前期由于除灰系統(tǒng)問(wèn)題多、燃煤灰分高等原因造成電除塵器灰斗積灰嚴(yán)重，危及了電除塵器的安全等。

  通常負(fù)壓輸灰系統(tǒng)第一電場(chǎng)灰斗至最后一個(gè)電場(chǎng)灰斗共用一根負(fù)壓母管，最后一個(gè)電場(chǎng)母管與大氣聯(lián)通，若一電場(chǎng)除灰量超過(guò)設(shè)計(jì)量，將連鎖導(dǎo)致后續(xù)電場(chǎng)的除灰無(wú)法排出。因此負(fù)壓輸灰系統(tǒng)在灰量大的情況下，除灰能力和可靠性較差，而印度的煤種普遍灰分較高、發(fā)熱量低、灰量大，電除塵器經(jīng)常堵灰。另一方面，負(fù)壓輸灰系統(tǒng)的安裝運(yùn)行維護(hù)難度大于正壓除灰，輸灰系統(tǒng)發(fā)生故障后將嚴(yán)重影響電除塵器性能，而印度業(yè)主的維護(hù)水平較低，難以保證除灰系統(tǒng)的性能。

  印度某工程項(xiàng)目除灰系統(tǒng)的問(wèn)題如圖3。

圖3 印度某項(xiàng)目輸灰系統(tǒng)

  如圖3中a）所示，為防止灰塵在灰斗中沉積，引起排灰不暢，電除塵器灰斗采用氣化板布置，現(xiàn)場(chǎng)氣化板供氣由印方負(fù)責(zé)。但由于供氣管道未設(shè)計(jì)膨脹彎頭，在機(jī)組熱態(tài)啟動(dòng)后，整個(gè)供氣管道膨脹擠壓后變形非常嚴(yán)重，導(dǎo)致灰斗氣化板供氣不足，引起灰斗排灰不暢；b）所示，因印方供貨的除灰系統(tǒng)存在排灰能力不足的先天性設(shè)計(jì)缺陷，停機(jī)后對(duì)電除塵器內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分灰斗積灰已超過(guò)人孔門高度，導(dǎo)致灰斗導(dǎo)流板變形，電除塵器性能不僅受到嚴(yán)重影響，同時(shí)還存在安全隱患。

3.3 印度業(yè)主運(yùn)行維護(hù)能力差

  海外工程項(xiàng)目常存在當(dāng)?shù)剡\(yùn)行人員的素質(zhì)較低，運(yùn)行水平差、檢修維護(hù)不及時(shí)等問(wèn)題，電除塵器的性能難以得到保障。從項(xiàng)目執(zhí)行的反饋情況來(lái)看，由于電除塵器的上下游系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)造成設(shè)備排放不達(dá)標(biāo)的情況較多。

  印度工程項(xiàng)目的電除塵器運(yùn)行最突出的問(wèn)題是堵灰，大量的電除塵器本體運(yùn)行事故幾乎都是由于印方提供的下游輸灰系統(tǒng)輸灰不暢產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)。該問(wèn)題屬于“印方輸灰系統(tǒng)問(wèn)題多”的并發(fā)癥。當(dāng)電除塵器灰斗堵灰嚴(yán)重時(shí)，灰蔓延至陽(yáng)極板、陰極線位置，將造成電場(chǎng)短路，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的運(yùn)行。同時(shí)堵灰將會(huì)損壞電除塵器的內(nèi)部構(gòu)件，造成電除塵器極板、極線變形，嚴(yán)重時(shí)將造成灰斗脫落及整臺(tái)電除塵器的坍塌。印度煤種灰分大、印方供貨的輸灰系統(tǒng)缺陷多，使得通灰成為電除塵器運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)。此外，受限于印方業(yè)主運(yùn)行人員的水平，煙氣超溫現(xiàn)象頻繁，使得電除塵器入口煙溫過(guò)高，導(dǎo)致粉塵比電阻升高，也影響了電除塵器的除塵效率。圖4為典型的由于堵灰事故引起的電除塵器損壞現(xiàn)象。

圖4 由于輸灰系統(tǒng)引起的電除塵器設(shè)備損壞

4 印度工程項(xiàng)目電除塵器管控關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 安裝方面

  首先，要對(duì)印度施工方的施工能力進(jìn)行甄別，中方企業(yè)要督促業(yè)主選擇能夠滿足電除塵系統(tǒng)施工技術(shù)能力的隊(duì)伍和人員，確保電除塵器的安裝符合設(shè)計(jì)要求。組織電除塵器廠家工代對(duì)外方施工隊(duì)伍進(jìn)行安裝前的技術(shù)交底，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及廠方現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)人員的要求進(jìn)行施工，并且保證電除塵器安裝過(guò)程的記錄完整，所有的安裝過(guò)程記錄必須由電除塵器廠代監(jiān)督確認(rèn)。

4.2 印方輸灰系統(tǒng)

  輸灰系統(tǒng)對(duì)電除塵器影響較大，應(yīng)將電除塵器和輸灰系統(tǒng)作為一個(gè)有機(jī)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行考慮，盡可能避免使用技術(shù)落后的負(fù)壓輸灰系統(tǒng)。EPC項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)督促設(shè)計(jì)院將電除塵器和輸灰系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)和驗(yàn)收，并在后續(xù)的安裝、調(diào)試和性能試驗(yàn)執(zhí)行過(guò)程中始終貫徹電除塵器和輸灰系統(tǒng)的一體化原則。BTG項(xiàng)目，建議將輸灰系統(tǒng)納入中方合同范圍，至少應(yīng)在商務(wù)談判中體現(xiàn)電除塵器與輸灰的一體化原則，并在項(xiàng)目執(zhí)行中貫徹。

4.3 運(yùn)行方面

  由于印度煤種灰分大、印方供貨的輸灰系統(tǒng)問(wèn)題較多，因此對(duì)于印度工程項(xiàng)目，電除塵器運(yùn)行的關(guān)鍵是電除塵器的通灰，印度工程項(xiàng)目的運(yùn)行問(wèn)題大都是堵灰產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)，因此在運(yùn)行中要時(shí)刻關(guān)注灰斗的料位。一旦出現(xiàn)堵灰，應(yīng)立即組織人工緊急放灰，必要時(shí)降低機(jī)組負(fù)荷甚至采取停機(jī)措施，保證電除塵器的設(shè)備安全。同時(shí)控制鍋爐運(yùn)行煙氣不超溫，合理控制電除塵器入口煙氣溫度，避免粉塵比電阻過(guò)大導(dǎo)致電除塵器出現(xiàn)性能下降、排放不達(dá)標(biāo)的情況。

4.4 維護(hù)方面

  維護(hù)的關(guān)鍵點(diǎn)也在印方的輸灰系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)有泄漏或堵灰等輸灰不暢現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，以免造成更大的隱患，并應(yīng)充分利用停機(jī)檢修期間，全面檢查和消除系統(tǒng)管道、接頭、布袋等出灰設(shè)備的磨損、泄漏、損耗等問(wèn)題。

5 全球環(huán)保研究網(wǎng)建議

  本文對(duì)中國(guó)企業(yè)在印度工程項(xiàng)目中出現(xiàn)的諸多電除塵器問(wèn)題進(jìn)行了整理，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致電除塵器排放不穩(wěn)定的主要原因并非是由中方供貨的電除器自身引起的，而是受困于印度當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展水平所限產(chǎn)生的安裝、運(yùn)行維護(hù)不善和上下游系統(tǒng)不配套等問(wèn)題。在總結(jié)了中方印度工程項(xiàng)目電除塵器出現(xiàn)的典型問(wèn)題后，本文提出了有針對(duì)性的關(guān)鍵管控措施，這些關(guān)鍵管控措施同樣可為中國(guó)公司在其他海外地區(qū)的工程項(xiàng)目提供借鑒。