火力發(fā)電是我國最重要的發(fā)電方式，當前以不足50%的容量，承擔60%以上的發(fā)電量?；痣姀S作為關(guān)系國計民生的重要工業(yè)單位，其安全穩(wěn)定運行具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。

電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設(shè)備，它的功能是清除燃煤或燃油鍋爐所排放煙氣中的顆粒煙塵，從而大幅度降低排入大氣中的煙塵量，是改善環(huán)境污染、提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。

當含塵氣體進入高壓電場后，粉塵在電子和離子的作用下以極快速度荷電，并在電場力作用下迅速向與其極性相反的電極移動，后放出電荷并吸附到陽極板上。放電載體是針刺線，充分利用導體的尖端放電原理。收塵的載體是陽極板，主要用來收集荷電后的灰塵顆粒。通過針刺線的持續(xù)放電，陽極板吸附煙塵顆粒，在陽極板的間歇性機械振打驅(qū)動下，吸附在陽極板上的煙塵顆粒被震落，掉入下部的匯集灰斗中，再通過氣力輸送的方式，將灰粒輸送至灰?guī)熨A存。

為形成一個良好收塵環(huán)境，電除塵器內(nèi)部空間是由放電的陰極線和收塵陽極板交替布置，即陽極板—針刺線—陽極板結(jié)構(gòu)，以使鍋爐煙氣盡可能多地流經(jīng)收塵通道，將煙塵盡可能多地截留下來，而后凈化氣體通過出氣口排入大氣。

以一臺600MW超臨界直流鍋爐為例，該鍋爐校核煤質(zhì)收到基灰份19.77%，熱值22476kJ/kg，靜電干式除塵器，雙室四電場，除塵效率設(shè)計不低于99.6%。一電場：38個通道，39列陽極板，同極距400mm，三組吊掛，每組吊掛4塊陽極板，深度方向（沿煙氣流向）為5.7m；二～四電場：34個通道，35列陽極板，同極距450mm，二組吊掛，每組吊掛4塊陽極板，每個電場深度方向（沿煙氣流向）為3.8m。每組吊掛寬1.9m（沿煙氣方向），由四塊陽極板組成，每塊陽極板的尺寸為：15000mm*475mm*1.5mm。陽極板總塊數(shù)為5232塊。每個單室寬約31m，深度方向約為19.3m（不含喇叭口）。具體電除塵型號：2BE459/2-4/38+3×34/400+3×450/15/3×4+6×4。斷面外觀簡圖，見下圖。

圖1 電除塵水平斷面圖

圖2 電除塵縱向單列極板、吊掛示意圖

電除塵器的主要功用是用于收塵，每次檢修消缺，檢查內(nèi)部陰、陽極系統(tǒng)存在的缺陷和隱患，清除極板、極線上的積灰，是一項提高電除塵降塵效率、保障安全穩(wěn)定運行的非常重要和有效的措施。

但受其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性的影響，實際上這項重要工作很難做到很好。電除塵的日常維護和檢修，要面對五千多片陽極板，十萬多支針刺線。單個陽極板高15m，陽極板間距在400～450mm之間，陰極針刺線居中布置，則針刺線與陽極板之間的距離在200～225mm之間。

檢修時，工作人員需擠進這個狹縫中，對極板、極線進行全面的檢修維護、隱患排查、缺陷消除等工作，檢修時人員行動極其不便，風險又高，使檢修質(zhì)量無法得到保證，對修后電除塵器的除塵效率影響比較大。

受上述多種因素影響，機組啟動電除塵投運后，內(nèi)部發(fā)生如圖3、4所示的各種情況，進而引起電除塵內(nèi)部電場閃絡(luò)、出力加不上去、電場本體短路等故障。嚴重時造成個別電場跳閘，完全退出運行，對電除塵器整體的出力和除塵效率產(chǎn)生較大影響，進而影響到電廠大氣污染物煙塵指標的達標排放。所有這些內(nèi)部的缺陷均無法在線處理，均需停爐后才能進入內(nèi)部檢查消缺。設(shè)備長期帶病運行，將對電廠的環(huán)保達標和安全穩(wěn)定生產(chǎn)帶來巨大壓力，并且還有可能要承擔法律責任。

圖3  陰極線焊點脫開

圖4 冷陰極斷裂

隨著大氣污染污管控越來越嚴，排放指標越來越來高，為實現(xiàn)環(huán)保達標排放和有效管控，各企業(yè)電廠在管理上都進行了多方面嘗試，諸如建立豐富完善的專項管理和檢查制度、設(shè)立專門的管理小組、投入大量資金進行日常維護和更新改造等。

但是，從實際執(zhí)行層面來看，電除塵器作為一個具備復雜空間結(jié)構(gòu)的大型設(shè)備，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)及空間的特殊性，長期運行中存在個別陽極板變形、屏與屏之間間距不均勻、陽極板與針刺線的間距變動、振打器對極板和極線產(chǎn)生影響等問題。

外部運行環(huán)境的變化同樣會為電除塵內(nèi)部電場的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響：如脫硝改造及超低排放改造，大量使用氨作為還原劑脫硝后帶來的副產(chǎn)品；煙氣參數(shù)的變化，如溫度、煙氣組份的變化等。

為了解決和消除這些問題，檢修人員需要在狹縫之間穿行，一邊是布滿芒刺的線，一邊是陽極板，環(huán)境含塵量大、悶熱、光線不足等因素對檢查人員的健康狀況、心理狀態(tài)都產(chǎn)生較大影響?；A(chǔ)檢修維護工作依然全部依賴人工，整體的安全性和穩(wěn)定性遠未達到我們所期望的目標和結(jié)果。以人工為主的檢查，總會有抵達不到（或檢查不到）的區(qū)域，這是電除塵器檢修面臨的通病。受這些諸多因素的影響和現(xiàn)實情況的約束，造成了電除塵內(nèi)部問題的復雜性和頻發(fā)性。

在施工機械的使用上，電除塵內(nèi)部無法搭設(shè)升降平臺或腳手架，全賴安全帶和防墜器保障人員安全，屬于高危高風險作業(yè)范疇。因此，每次針對電除塵的檢修，都要耗費大量的人力、物力和財力，但是效果并不是很理想。

針對電除塵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性，提出一種新的檢查方案，并經(jīng)實踐檢驗，取得了良好的效果，如圖5所示。

圖5 電除塵陽極板、陰極線檢查

這套系統(tǒng)適用于電除塵器內(nèi)部檢修環(huán)境，能夠在其內(nèi)部運動，開展陽極板、陰極線的完好性、焊點牢固性檢查，以及陽極板的間距測量。自適應照明，可實現(xiàn)高塵環(huán)境下高清圖像的拍攝；鏡頭具備變焦功能，細節(jié)清晰呈現(xiàn)；黑暗環(huán)境下可進行缺陷及故障識別；可實現(xiàn)遠控操作以及數(shù)據(jù)的高速實時無線傳輸，操作人員甚至可以在電除塵外面工作；具備視頻數(shù)據(jù)存貯及回放功能等。裝置移動速度較快，可達到5米/分鐘，支持連續(xù)和長時間巡航檢測。

利用這一系統(tǒng)，可以實現(xiàn)修前的全面檢查，診斷電除塵器內(nèi)部真實情況，為電除塵開展檢修提供有針對性的、準確的指導意見和方向；修后全面復查，對電除塵的檢修質(zhì)量開展全面的核實，確保修后質(zhì)量。

檢查工作由機器完成，無人身和設(shè)備的安全隱患及風險，徹底杜絕了安全事故的發(fā)生。操作方便，實現(xiàn)本質(zhì)安全。修前、修后情況可以實時比對，一目了然。

這套電除塵器內(nèi)部故障檢查應用系統(tǒng)，在機組停機期間可實施全面無死角的檢查，使電除塵檢修質(zhì)量取得了突破性的進步。對于機組參與深度調(diào)峰，保障電除塵器運行良好，降低煙塵排放，提升排放績效，提高機組運行穩(wěn)定性具有重要作用和現(xiàn)實意義。