（广州粤能电力科技开发有限公司 广东省广州市 510080）
摘要：电厂灰斗加热器工作的稳定可靠，关系到电除尘系统的安全稳定运行，进而影响到输灰管线的畅通和输灰效率，所以有效解决灰斗加热器在使用时出现的突出问题也直接影响着机组长时间的正常稳定工作。针对灰斗加热片在投入后损坏问题进行分析，同时提出相对应的处理方案，从而确保电除尘系统的正常投运。
关键词：灰斗加热器；云母片；电除尘；输灰效率
Cause analysis and accident treatment of electric precipitator ash bucket heater burning out in a large range
Abstract: the stable and reliable operation of ash hopper heater in power plant is related to the safe and stable operation of electrostatic precipitator system, and then affects the smooth operation of ash conveying pipeline and ash conveying efficiency. Therefore, the effective solution to the prominent problems of ash hopper heater in use also directly affects the normal and stable operation of the unit for a long time. This paper analyzes the damage of the heating plate of the ash hopper after putting into operation, and puts forward the corresponding treatment scheme, so as to ensure the normal operation of the electrostatic precipitator system
Key words: ash hopper heater ,Mica sheet ,Electrostatic precipitator ,Ash transport efficiency
1前言
在某电厂新建机组的调试过程中，两台机组电除尘灰斗加热器安装完成并投入运行后，先后均发现大批量加热器出现烧坏、短路现象，此事件造成了巨大的经济损失。对此，由厂家、调试及安装等各单位专家现场对此问题进行分析讨论，通过对现场灰斗加热器烧损后故障现象的分析，发现灰斗加热器在安装过程中可能存在受潮、安装不合理等导致加热片烧损、短路的诸多问题。通过对各项问题的分析、处理，最终解决了灰斗加热器烧损问题，电除尘系统特顺利通过机组整的套启动且顺利完成168小时满负荷试运，保证了机组顺利移交并正式投入商业运行。
2设备概况
某发电集团2*1240MW等级锅炉是由上海锅炉厂有限公司制造的高效超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、摆动调温、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置。其静电除尘系统包括：壳体（含支座）、保温箱、高压进线、振打系统、进出口喇叭系统、阴极系统、阳极系统、灰斗及其附属装置等。为防止灰斗积灰板结，在静电除尘器灰斗底部设置灰斗电加热器和气化装置，并由2台电除尘灰斗气化风机向电除尘器灰斗提供经加热后的气化风。
灰斗电加热器采用不锈钢材料、整块云母绝缘板与耐高温电热丝整合而成，单片加热片通电后温度上限为420℃。具有机械强度高、表面负荷均匀、受热面积大、绝缘性能好、发热均匀、安装方便等优点，是目前电力除尘系统中较为普遍的加热方式和设备。
3灰斗加热器投运过程
某电厂#1、#2新建机组于2018年9月1日及2019年1月9日分别完成锅炉酸洗工作，并进入到锅炉分系统设备的调试阶段。2019年2月，对#1号机组电除尘及其系统的调试过程中，在投运电除尘灰斗加热器一段时间后，出现部分灰斗温度未发生变化及部分灰斗加热器温度变化十分缓慢的情况。发现问题后，调试及安装单位迅速对出现问题的加热器进行检查，其故障加热器表现为断路现象。在对故障加热器进行隔离处理后，继续对剩余加热器进行试运。在后续试运过程中剩余加热器仍相继陆续出现故障后，对全部灰斗加热器停运并针对出现故障的加热器进行全面检查。在将加热器外部保温拆除后，发现加热器本体呈黑棕色，而非厂家所描述的金黄色且大部分加热器均为断路状态（运行后烧损加热器见下图），在对其逐个检查后更换所有烧损加热器，并组织各方专家对所出现的问题进行讨论。
4 灰斗加热器的故障分析
4.1加热器位置的合理安装
在拆除灰斗保温棉后首先对灰斗加热器的安装位置进行全面检查，通过根据灰斗所需加热的面积进行核算，确定加热片所安装位的位置科学合理且布置均匀，在加热器投入运行后，保证其所在加热区域表面热负荷均匀、发热面工作均匀且高效。检查加热器是否平放于立柱上，保证无间隙贴于灰斗壁面之上，使其有效的对灰斗壁进行加热。根据安装图纸检查两块灰斗加热器间距≥200—350mm，且测温探头与灰斗壁垂直90°。通过全面检查，将不符合要求的加热器对其安装位置进行整改，保证每个灰斗加热器均符合厂家的安装规范。最后确保灰斗加热器的灰斗壁、外保温层和永久护板不能有水及液体的侵入存在，务必保持温层的干燥。
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4.2温度探头位置对加热器的影响
在问题出现后，各单位人员首先对部分烧损加热器进行实际温测试验，首先对进行试验的加热器通电，待远方DCS画面显示灰斗解热温度为70℃时，就地通过点温枪测量，加热片温度均在200度以上，峰值温度约为350℃。通过对现场实际安装情况分析后认为由于温度测点安装位置的不同导致不同加热片出现不同程度的热偏差。经讨论后建议将所有灰斗加热器温度探头统一固定放置在灰斗中心位置，并距离加热器边缘为≥8~12mm，测温探头距离灰斗仓壁的面板为3~5mm，统一所有的灰斗加热器与温度探头的距离 、方向和中心位置。必须保证灰斗加热器与探头在一个统一的平面空腔里，以加强筋厚度为空腔高度，让灰斗加热器的热量在空腔里散发，且不可以有任何物品与材料隔断测温探头与灰斗加热器直接传热测温的存在，使空腔里的测温探头更具灵敏性且更容易探测到温度的变化，让温度原件所提供的温度数据更加准确并具有统一性和均匀性。通过统一温度探头的位置，消除温度探头直接测量灰斗壁温及空腔内不同位置所带来的热偏差。
4.3电源线路的安装的更正
在对灰斗加热器进行检查时发现很多电源线安装不规范，部分电源线贴靠于钢管、立柱、铁丝网等导热物体，使加热器的热量直接传递于电源线上导致线路烧损、老化。建议规范加热器电源线路的安装，必须将连接电源线放置在其他物品（钢管、立柱、铁丝网等）的外围并在周围用保温棉将其保护，以防高温对电源线的持久烘烤带来的不确定安全隐患。且安装过程中切勿拽、提、拉、抽动灰斗加热器的螺杆及电源线。
4.4加热腔室的建立
在通过对灰斗加热系统进行分析后，以灰斗加热器加强筋的厚度为高度，在加强筋上铺盖钢丝网，增加灰斗加热腔室，并将电源连接线穿出钢丝网外围（不可将电源连接线留在腔室内）。在拆除保温棉后对加热器进行检查时发现，安装过程中保温棉直接接触于加热器表面。在通电加热后，加热器将热量直接传递于灰斗及保温棉的表面，且较高的能量被保温棉吸收。加之在灰斗温度探针与加热器之间存在保温棉的阻隔，设备投运后当加热器附近的实时温度不能及时传递至温度探头处，导致温度探头测量到所设定的温度上限时加热器仍持续工作，致使加热器附近的温度已远超于工作温度，导致加热器烧坏。通过在加热器与保温棉之间增加铁丝网，从而在每侧灰斗壁形成一个加热腔室，热量在腔室内均匀交换，此时温度探头测得的腔室温度更准确、更均匀。
4.5 加热器除潮处理
由于本项目的特殊原因，加热器存放时间较长,又因项目所在地地处沿海，雨水多湿度大且存放地外露无保护措施，导致加热片受潮严重。灰斗加热器在长时间未投运状态下或对新安装的加热器投运过程中，为了将灰斗加热器内部的潮气和水分烘干，建议在设备正式投运前将每个灰斗单独通电2~3分钟后停运2~3分钟再继续投运，反复进行3次同样操作。用此方法可较好的解决加热器内部潮湿及带水现象并有效的延长加热器的使用寿命。
注：处理后DCS电除尘灰斗加热系统图
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5结论
通过对上述问题分析并结合相应的解决办法，对所烧损加热器的灰斗重新更换新的加热片后进行试验，再次通电后通过长时间的观察，其试验灰斗加热器温升正常、工作稳定。经过后期的试验，验证了所讨论整改方案的正确性。更换所有烧损加热片后，将灰斗加热重新全部投入运行，灰斗加热系统工作正常，运行稳定、可靠。通过此次整改，充分的印证了设备的安装工艺对机组后期的安全稳定运行起着至关重要的作用。细微的差别可导致后期巨大的经济损失和整改过程中巨大的工作量。此次技改通过加热片安装位置的优化更加合理的分布了热负荷，使灰斗的受热更加均匀更为充分。通过对测温探头位置的整改提高了对灰斗壁温测量的准确性并有效消除了因测温探头位置不同所带来的热偏差。对加热器电源线路的安装优化较好的防止设备投运过程中因线路的烧损而导致的老化及停运，可靠地保证了设备运行的长期性及稳定性。后期灰斗加热器灰斗加热腔室的建立最直接的解决了由于灰斗加热片加热分配不均而导致的热偏差，为后期灰斗加热系统的稳定运行提供了可靠地保证。灰斗加热片防潮、除潮工作在此项目中显现的尤为突出，他直接的影响了灰斗加热片的使用寿命，后期运行过程中应避免其所带来的影响。
此次技改过程工作量大、成本高，但效果显著。较为高效的提升了灰斗加热器的运行效率，为机组后期投入商业运行提供了有力保障！