电除尘器节能改造效果分析

2022-09-12

1 改造前电除尘运行情况

改造前, 我厂电除尘器和国内大多数燃煤电厂一样, 都运行在火花整定工作方式下。在火花整定状态下虽然能取得较好的除尘效果, 但效率较差。一方面为了增强电晕放电效果, 需要尽量提高运行电压, 另一方面, 当烟尘比电阻较高时, 运行电压、电流达到一定数值时, 电场内将出现反电晕现象, 使除尘效率降低, 大量的电能不是用于收尘, 而是被白白浪费掉。据统计, 电除尘器的收尘耗电量约占整台机组发电容量的0.3%~0.6%之间。

我厂每台机组配置2台电浙江菲达环保科技股份有限公司生产的双室四电场静电除尘器, 型号2 F A A 4 X 4 0 M-2 X 1 5 5.8-150, 设计除尘效率大于99.5%。电气部分现采用大连电子研究所生产的W F-1.2 A/72KV型可控硅自动控制高压整流设备, 电场高压直流选用1.8A/72kV, 其中输出电流、电压的调节范围均为1%~100%。

2 脉冲供电方式节电原理

脉冲供电方式, 能够有效改善粉尘的荷电效果, 克服电除尘运行过程中的反电晕工况, 具有良好的节能特性。脉冲供电方式的机理是, 电除尘器与硅整流变等效为电容与电感, 控制系统通过对每个半波可控硅导通角的合理控制, 并充分利用变压器和本体的储能特点使高压电源输出脉冲幅度、宽度及基准电压灵活可变的脉冲供电波形, 达到既提高放电极与收尘极之间的单位荷电场强, 又节省电能的目的。该供电方式具有良好的节能提效特性, 能有效克服电除尘器的反电晕工况, 提高除尘效率。

3 电除尘电源及控制改造方案

我厂电除尘后端的浊度表长期在20%以上, 从电除尘的除尘效率监视情况看, 除尘效率不甚理想。同时, 当锅炉负荷不高, 煤质较好, 灰分较低时, 电场可有相应的余度, 采用低供电参数来节电。而确定最优的电除尘器运行电参数, 改善荷电效果, 克服电除尘运行过程中的反电晕工况, 提高电除尘器运行过程中的电能利用效率, 是实现电除尘器节能运行的关键。

根据现场设备的实际情况, 确定电除尘电源及控制改造的原则是对本体不做改动, 选用南京电力自动化设备总厂DKZ-2电除尘器电源及控制装置, 把原高压控制柜和低压控制柜从原有位置移除, 重新安装尺寸一致的高低压控制合一的电除尘电源及控制装置, 原进线柜保持不动, 利用原有动力及信号电缆, 长度不足的母排予以补足, 低压电缆通过增加转接柜转接, 确保安全运行;对高低压控制系统进行全面改造;通过电控系统的优化控制, 实现节能提效;先选在一台机组试点, 成功后推广, 有效控制风险。同时为实现远程监控和操作, 配备一套DCC2000 V2.0上位机系统;增加高效反馈浊度仪, 实时检测除尘效果, 可实时调整供电模式, 实现闭环控制。

这一方案有以下优点。

高性能的硬件平台:采用多处理器并行处理设计、高低压合一控制、软硬件相结合的火花识别方式, 具有检测控制火花能力强、高低压控制结合紧密、电磁兼容性好、抗干扰能力强等特点。

节能降耗:创新的节能提效脉冲供电方式, 可在保证或提高除尘效率的基础上, 大幅度降低电除尘器的运行电耗, 提高电除尘器运行的经济性。经多个工程实测, 平均降低电除尘器运行电耗70%以上。

减少粉尘污染物排放:通过基于高低压合一控制平台的最佳降压振打控制和节能提效脉冲供电方式的配合, 改善了振打清灰效果, 显著提高了除尘效率。经多个工程实测, 平均降低电除尘器出口粉尘排放量达30%。

智能动态优化控制:根据电除尘器电气参数与电除尘器运行工况之间的规律, 对运行参数进行动态调整, 确保电除尘器始终处于最佳运行状况。

4 结语

在2008年10月该技改项目首先在2号机组进行, 改造后经过江苏电科院测试检定, 2号机组电除尘电晕功率降低74.27%, 除尘效率提高了0.11%, 烟尘排放浓度由改造前的142.0mg/Nm 3降低到103.1mg/Nm 3, 粉尘排放量降低27.4%。试验检定报告计算见表1、表2。按照电除尘原耗电1622万度/全厂年, 分摊到2号电除尘耗电541万度, 所以改造后2号电除尘节电为402万度, 折合标准煤1405吨, 该项目实际投资决算为130万元, 约9个月即可收回投资成本, 同时除尘效率的提高对降低脱硫系统压力, 保证机组出力也可有较好的效果。

根据2号机组改造节能效果的评价, 我司于2009年2月和5月对1号和3号机组电除尘电源及控制系统进行了改造, 节电率均超过60%。

摘要：由于原电除尘采用火花整定模式, 电能利用效率较低, 在不改变电除尘结构的情况下, 通过对电除尘电源和控制模式的改造, 采用脉冲供电方式, 能够有效改善粉尘的荷电效果, 克服电除尘运行过程中的反电晕工况, 在保证或提高现有除尘效率的情况下, 大幅降低电能消耗, 具有良好的节能效果。

关键词：电除尘,电源及控制,节能,脉冲供电