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      电除尘器高分子绝缘轴断裂事故

      2020-11-07
      某电厂电除尘器自2015年06月份投运以来,设备异常较多,经常出现二次电压低、闪络等问题,特别是2017年06月份由于保温箱内部的高分子绝缘轴出现大量裂纹、断裂,电除尘器电场跳闸后烟尘浓度超标,导致#1炉被迫停运,针对绝缘轴断裂的问题组织专业人员进行技术分析,本文对静电除尘器绝缘轴断裂的原因及治理方法进行总结,供相关分厂人员进行借鉴。
      【关键词】静电除尘器;高分子绝缘轴;断裂;治理
      该电厂4台锅炉均采用华西能源工业股份有限公司生产的HX480/9.81-II型135MW单炉膛平衡通风、固态排渣、四角切向燃烧煤粉锅炉,每台锅炉配置1台由福建龙净环保股份有限公司生产的BEH287/2-5型双室五电场顶部电磁振打静电除尘器。
      2017年06月15日14:24分,运行人员发现#1炉1-2-2电除尘高压电场显示“负载短路”,二次电压、一次电流显示为0;15:52分1-1-2电除尘高压电场显示“负载短路”,二次电压、一次电流显示为0,检修人员检查灰斗内无积灰,经重新投入后再次跳闸(异常前1-3-2、1-4-1、1-4-2、1-5-1、1-5-2高压电场负载短路,因未停炉暂未处理)。16:34分、16:38分、16:41分脱硫运行先后启动1-1浆液循环泵、1-6浆液循环泵、1-3浆液循环泵对脱硫环保参数进行调整,经调整无效,16:39分至16:45分环保在线烟尘浓度超标,累计超标6分钟,最大值10.6mg/Nm3, 18:17分申请#1机组停运。
      电除尘停运后进入保温箱内部检查发现1-2-2、1-1-2电场阴极振打各有一根高分子绝缘轴击穿损坏,对其它电场阴极振打绝缘轴进行检查,发现前期出现短路的1-3-2、1-4-1、1-4-2、1-5-1、1-5-2电场均有击穿损坏的高分子绝缘轴,共计12根高分子绝缘轴被击穿,35根高分子绝缘轴表面存在不同程度的闪络痕迹。
      电除尘器高分子绝缘轴大面积击穿损坏在热电公司属首次,原因分析难度大、事故处理经验少,针对该问题分厂、分公司锅炉专业、电气专业多方查找资料,将设备运行参数、机组运方与现场隐患相联系,多次与公司技术中心、电除尘器厂家技术人员讨论分析,最终判断高分子绝缘轴断裂的原因有以下几点:
      1、高分子绝缘轴质量存在问题
      通过对高分子绝缘轴进行解体检查,发现多数被击穿的高分子绝缘轴都是从内部开始损坏,轴中心的绝缘材质碳化严重,故障从内部向外扩展。福建龙净厂家新到货的高分子绝缘轴与#1炉本次损坏的高分子绝缘轴表面对比,在端部有明显不同,损坏的高分子绝缘轴端头中心点有加工时明显的凹陷小坑,新到货的高分子绝缘轴端头为平面,同时损坏的高分子绝缘轴分层绞卷浸制而成,工艺较差,故判断为高分子绝缘轴质量存在问题。
      2、高分子绝缘轴尺寸不符合设计要求
      通过核对图纸,绝缘轴上下有效绝缘距离为390mm,测量#1炉绝缘轴上下有效绝缘距离大部分在370mm左右,因绝缘尺寸不符合设计要求,在电场高电压运行时存在被击穿的可能。
      3、保温箱内环境较差
      前期#1炉引风机出口挡板门不严,机组停运时电除尘存在一定的返烟气情况,对绝缘轴表面存在一定的侵蚀,另外受电除尘保温箱结构和外部环境变化的影响,保温箱内部存在轻微结露和积存潮气的可能;为了防止电除尘瓷套内部积灰造成电场短路,根据电除尘厂家要求,将各电场绝缘瓷套顶部小孔全部打开,达到空气流通防止绝缘瓷套潮湿积灰的目的,但也存在从绝缘瓷套顶部小孔返灰的可能。
      4、运行电压值偏高
      由于前期1-3-2、1-4-1、1-4-2、1-5-1、1-5-2共5个高压电场存在负载短路退出的问题,为保证粉尘浓度合格、环保参数达标,一、二电场的运行电压提高至67kV左右,接近额定电压72kV,造成高分子绝缘轴长期处于高压运行状态,加快了绝缘轴的使用寿命。
      综上所述,本次异常是由以上多方面因素造成,因前期引风机出口挡板门不严,机组停运时电除尘存在一定的返烟气情况,对绝缘轴造成一定的侵蚀,后期运行中电压虽未超过额定值,但相对保持较高,又因绝缘轴存在一定的质量缺陷,在高电压下长期运行,部分高分子绝缘轴被击穿后造成高压电场短路跳闸。
      针对以上情况,车间与厂家多次沟通并出具以下避免高分子绝缘轴断裂的预防措施及治理方案:
      1、针对#1炉电除尘出现阴极振打高分子绝缘轴损坏的情况,要求车间联系电除尘厂家对损坏的高分子绝缘轴进行全部更换;
      2、电除尘阴、阳极振打底座易进水,将电除尘顶部振打加装规范的防雨罩,防止雨水进入电场保温箱产生潮气,避免对高压电场瓷套及高分子绝缘轴的绝缘造成影响;
      3、针对电除尘保温箱积灰问题,联系电除尘厂家人员对瓷套通风孔进行优化调整,在保证瓷套无积灰的前提下,将一、二电场的通风孔关闭,减少绝缘轴和瓷套外表面积灰,提升保温箱内的运行环境;
      4、通过咨询其他使用福建龙净电除尘产品的电厂,高频电场二次电压一般在60kV以下,工频电场一般在50kV以下。沾化一电#1炉电除尘高频电场二次电压运行在60kV以上,工频二次电压50kV以上,运行电压较高,为避免高分子绝缘轴长期处于高压运行状态,缩短绝缘轴的使用寿命,后续电除尘器运行应根据环保参数要求制定电除尘高压电场运行标准,确定上限值。
      5、针对引风机出口挡板门不严问题,利用超低排放改造机会对挡板门的严密性进行改善,后期对停运的电除尘内部进行烟气检查,若发现存在返烟气情况,及时启动引风机,减少烟气对电除尘内部元件的侵蚀。
      6、解决环保在线烟尘仪显示不准的问题,并加强日常的维护保养,确保烟尘仪能够准确反应出设备运行情况,运行人员定期进行监视判断,根据烟尘变化及时调整电除尘器运行参数。
      2017年07月份#1炉启动后,电除尘器各项参数运行平稳,出口烟尘量为24mg/Nm3符合协议要求,#1炉电除尘器绝缘轴断裂的问题得到彻底根治,另外对其他3台电除尘器进行检查,发现同样存在类似问题,现已利用机组停运机会进行了治理。
      结束语
      电除尘器是火力发电厂必备的配套设备,随着环保要求的日趋提高,电除尘器的日常维护保养、运行参数设置、精细化检修管控成为电除尘器能否连续平稳运行的主要管控项目,要求各级人员深入现场查隐患,提升环保设备治理水平。
      (来源:电力鹰,向作者致敬)
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