烧结机头机尾及竖炉环保除尘改高频电源的分析报告

1、烧结机头机尾及竖炉环保除尘改高频电源的分析报告公司有关领导：能源中心与烧结厂结合、现场落实，与设备厂家直接技术交流，并经咨询，初步确定：烧结厂的烧结机头、机尾和两座竖炉，或者，1#和/或2#竖炉的环保除尘先行改为高频电源，工艺技术先进，运行安全可靠，节能效益明显，而其技改工程的推动，有利于促进公司节能减排工作的有效开展。主要报告内容如下：1、现状265m2烧结机机头、机尾和1#、2#竖炉均设有烟气环保电除尘器（整流前输入电源采用三相交流电源、工作电压380V）。其中，烧结机机头、机尾电除尘2008年建设，采用双菱环保设备，机头电除尘16个电场（除尘器规格：双吸口，有效横截面260m2）、电耗约

2、500kWh/h，机尾电除尘8个电场（除尘器规格：电场有效截面积200m2，卧式双室四电场）、电耗约250kWh/h；1#和2#竖炉电除尘器2010年建设，也采用双菱环保设备，均设有4个电场（除尘器规格：电场有效截面积150 m2，卧式单室四电场），目前电耗各约250kWh/h；上述4套电除尘，电耗合计约1250kWh/h。2、改造的可行性（1）高频电源属于国家节能新技术推广项目（第二批），是新一代电除尘电源，由高压整流器和控制系统组成并为ESP（电除尘器）提供能量及进行控制，还可以直接控制ESP振打设备，以太网作为主要的通讯协议，通过普通计算机就可以实现远程控制和监视，可以在不改变除尘器本体

3、及不增加电场（占地）的情况下提高电除尘的性能，通过与供货商签订有关技术服务协议，可以满足不同的运行工况要求。 而且，经过调研，国内诸如武钢、安钢、河北敬业、兴澄特钢、西宁特钢等企业，均采用高频电源新技术（包括旧有的同我公司的老式环保电除尘器的改造，不需要进行原有电场改造），而且运行良好，并分别取得节电4070%的直接经济效益。（2）本次改造主要针对现有电除尘器的电气系统进行改造。目前电除尘供电电源为传统硅整流电源，电气系统改造主要针对原高压供电装置与低压控制系统，无须对原电除尘器本体进行改造，只需要将原工频电源更换为高频电源，低压柜母排由原来二相改做三相，原控制器不用，柜门上加装就地启动停止按

4、钮，并通过网线将高频电源接入上位机控制，最后调高频电源参数，达到电除尘最佳运行状态。通过相关计算分析，采用高频电源替代目前所使用的工频电源，额定输出功率明显提升，电源的转换效率大于92%，可以大幅度减少电除尘器的能耗，因而实施节能改造是最有效的，并且可确保节能改造后的粉尘排放指标优于目前的粉尘排放指标。此外，通过DSP控制对电除尘器运行参数优化设置，电源本体和控制实现一体化、集成化，技术更先进可靠，也有效节省维护费用，增强了用电的安全性；高频电源通过网线与上位机联接，并通过上位机对电源进行操作、监控，方便电除尘器的管理和操作，为电除尘器的升级改造提供全新的模式。（3）电除尘器高频电源具有提高除

5、尘效率（出口粉尘含量50mg/Nm3）、节约电耗（4070%）、高效率、高度集成、体积小、重量轻、多种供电模式、适应各种工况、三相平衡供电的优点。（4）高频电源主要元器件，如高频开关管、断路器、接触器、循环油泵等，多为法、德等欧盟国家生产，质量可靠，运行稳定，较国产件使用寿命长。（5）高频电源主要技术指标：输入电源电压: 380V±10%输入电源频率: 50Hz±5%输出频率: 20KHz50KHz功率因数：0.95电源转换效率：93%重量：5001000kg温度：-3045湿度：90%（标况）海拔高度： 3000米（6）工频、高频电源性能对比表表1 工频、高频电源性能对比

6、表TCP/IP、RS485RS485接口方式93%70%电源利用率10us10ms闪络响应时间强弱火花控制能力调节范围更宽调节范围有限供电脉冲好一般对电场的适应性20000Hz-50000Hz100Hz纹波脉动频率3%30%二次电压纹波PFM变频调节斩波移相控制模式IGBT可控硅控制元件32位CPU16位CPU 中央处理器高频电源工频电源性能指标 因此，公司首先在烧结厂进行环保除尘采用高频电源技术改造，是可行的。3、实施方案（1）主要工程内容 包括机械配件（安装底座）、电器材料（高频电源、计算机、电缆、软件、控制电缆、接地线、网线、母排、按钮开关、运行指示灯、电压表、电流表），以及安装、调试。

7、（2）1#、2#竖炉除尘改造（以1套为例，1#、2#竖炉同，均4个电场）1）电源改造本次改造的电源数量共4台，施工时先拆除烧结机机头原有电除尘器第一、二、三、四电场的4台工频电源，再将高频电源底座密封焊接与本体之上，并与原隔离开关箱圆筒法兰相连，最后将高频电源安装与底座之上，并用铜管将电源高压输出端与隔离开关相接，再接入三相五线电缆与控制线和网线即可。改造及高频电源外形尺寸图如下：2）低压柜改造将两相母排改为三相，在低压柜门上安装手动启动、停止、运行指示按钮和电压电流表，实现手动自动控制两种启动方式。将该电场的振打控制线与网线接入高频电源，实现高低压的统一集中控制。3）网络监控系统通过安装电除

8、尘上位机软件，可以对高频电源实施监控，包括：电场高压侧的电压电流运行参数、电场振打系统的运行参数、电场火花率，电场出现的报警、跳闸故障等。如将上位机接入到中控网，可对高频电源进行实时的远程优化控制。保证高频电源发挥最佳的性能。（3）烧结机头除尘改造（16个电场）1）电源改造本次改造的电源数量共12台，施工时先拆除烧结机机头原有电除尘器第一、二、三、四电场的12台工频电源，再将高频电源底座密封焊接与本体之上，并与原隔离开关箱圆筒法兰相连，最后将高频电源安装与底座之上，并用铜管将电源高压输出端与隔离开关相接，再接入三相五线电缆与控制线和网线即可。改造示意图及高频电源外形尺寸图同前述竖炉电除尘。2）

9、低压柜改造将两相母排改为三相，在低压柜门上安装手动启动、停止、运行指示按钮和电压电流表，实现手动自动控制两种启动方式。将该电场的振打控制线与网线接入高频电源，实现高低压的统一集中控制。3）网络监控系统通过安装电除尘上位机软件，可以对高频电源实施监控，包括：电场高压侧的电压电流运行参数、电场振打系统的运行参数、电场火花率，电场出现的报警、跳闸故障等。如将上位机接入到中控网，可对高频电源进行实时的远程优化控制。保证高频电源发挥最佳的性能。（4）烧结机尾除尘改造（除电场为8个外，同（3），改造规模减半，略）。4、经济效益分析（1）投资分析1）1#竖炉4台电源设备费用100万元；上位机控制、电缆及其它

10、辅材费用8万元；折装费、安装调试费共9万元；合计总投资117万元。见下表-表2：表2 1#竖炉除尘器技改投资估算表费用名称序号名称结构形式参数单位数量投资额（万元）备注设备费1高频电源YTD-G2套12100材料费用1上位机控制、电缆及其它辅材8其它（包括拆迁、倒运、）1折装费、安装调试，运费9合 计1172）2#竖炉，同1）。3）烧结机头12台电源设备费用300万元；上位机控制、电缆及其它辅材费用15万元；折装费、安装调试费共18万元；合计总投资332万元。见下表-表3：表3 265m2烧结机头除尘器技改投资估算表费用名称序号名称结构形式参数单位数量投资额（万元）备注设备费1高频电源YTD-

11、G2套12300材料费用1上位机控制、电缆及其它辅材15其它（包括拆迁、倒运、）1折装费、安装调试，运费18合 计332（注：项目建议书中的投资估算在初步设计或技术方案论证确定后，可根据论证结果进行调整）4）烧结机尾（同烧结机头，工程量及投资减半）。5）上述投资合计：117万元+117万元+332万元+166万元=732万元。（2）经济效益1）能耗（电耗）降低的直接经济效益改造后烧结机头、机尾、1#竖炉、2#竖炉的电除尘总馈线功率可从目前的分别500、250、250和250kWh/h基准上均降低50%（即节电效率0.5）以上，电除尘器工作时间按8000小时/年，电价按0.6元/kWh，计算节电

12、效益：（500+250+250+250）x0.50x8000x0.6=3000000(元/年)，即300万元/年。2）减少维护、检修成本改造后，可以大幅减少除尘器电源及振打系统维护工作量，如：变压器油更换、测试，延长了主抽风机叶轮的检修周期，每年合计减少维修费支出约30万元。3）上述两项即1)和2）合计：330万元/年。则，投资回收期约2.2年。4）社会效益：减少烟气中粉尘的排放，减轻对周边居民身心健康影响，有利于促进企业与社会和谐。5、结论及建议（1）根据上述分析，结合国家钢铁产业政策、市场竞争环境以及集团和公司生存发展与内部节能减排形势，电除尘采用高频电源新技术，技术成熟，工艺合理，投资节约，操作安全，维护简便，节能减排，效益显著，因此是可行的。（2）鉴于控制投资和探索成功经验的实际需要，建议公司先行改1#或2#竖炉电除尘为高频电