电除尘电源节能改造

电除尘电源节能改造朱琪江苏省苏州望亭望亭发电厂215155摘要：通过对电除尘电源及控制装置的改造，达到了良好的节能目标，以期对其他电厂有所借鉴。关键字：电除尘电源节能改造能耗测试-、亠、■0前言望亭发电厂11号机组电除尘电源及控制装置原为12台高压整流柜和4台低压控制柜，分别控制双室三电场共12个除尘器。12台高压整流柜和4台低压控制柜经通讯线接至中央控制机，再经通讯线接至上位机，供运行人员操作监控。该系统已投运近十年，能耗较大，控制方式也较落后，通讯时常出现故障，给运行人员正常监控造成困难。因原厂家已不生产此类型配件，故一些缺陷不能消除。综上所述，我厂决定对此系统进行改造，以降低能耗，提高系统运行的稳定性与可靠性。经调研，选用南自DKZ-2B型电除尘电源及控制装置，上位机控制系统采用DCC2000型静电除尘器自动监控系统。原设备概况电除尘本体我厂11号机组配置了两台上海冶矿厂生产的2FAA3X45M—2X96125—A2型双室三电场静电除尘器。该电除尘器为双室三电场布置，阳极板型式为C型，阴极板型式为螺旋线。每台电除器有6套阳极振打装置，采用挠臂锤两侧振打方式；有12套阴极振打装置，采用挠臂锤两侧、上下振打方式。电除尘器每个电场设有4只灰斗来收集从阴、阳极板上振打下来的粉尘。电除尘电源控制原电源控制部分由12台高压控制柜和4台低压控制柜组成。控制柜的控制部分采用的是8097H单片机为核心的控制器，为数码管的显示方式。由一台中央控制器连接着高低压柜和上位工控机，实现远程监控与操作。新电源控制系统组成与特点2.1DKZ-2B型电除尘电源控制柜12台DKZ-2B型电除尘电源控制柜由柜体、高压主回路、DKZ-2B20电除尘器智能监控器、DKZ-2B30低压控制器等部分组成，实现对高压整流变、低压振打电机、加热器等设备的供电与控制及保护，与上位机通讯等功能。电源控制柜的高压主回路由隔离开关、真空接触器、两只单相可控硅组成。DKZ-2B20电除尘器智能监控器是电源控制柜的核心控制部件，由其实现对高压供电和低压设备的控制、检测和保护。DKZ-2B30低压控制器分为电动机和加热器两种，实现对振打电机、加热器的控制和保护。此电源控制柜将一个电场的高压供电和低压控制安装在一个柜内，能节省控制室的占地面积，减少投资，实现高低压联锁实时控制，通过降压振打而避免二次飞扬。高压供电控制有四种方式：稳流供电方式、火花整定运行方式、间隙供电方式、脉冲供电方式。（1）稳流供电方式是在低电压、大电流的场合下，采用恒流供电方式，可改善电除尘器的运行效果，避免出现高能量火花而减少电晕功率的输出及对电除尘器本体寿命的影响。该供电方式以二次电流整定值做为电除尘器运行的优先参考标志。（2）火花整定运行方式用于高粉尘浓度及产生电晕闭塞的场合，尤其是工况条件恶劣，除尘效率低的场合下，提高火花率的整定值，使除尘效果有明显改善。这种情况通过提高火花率，来加强粉尘的荷电率，以提高除尘效率。（3）间隙供电方式用于高比电阻粉尘克服反电晕、或运行工况较好，排尘浓度较低的场合，在保证排尘浓度的条件下，节省电能消耗。（4）脉冲供电方式：电除尘器与硅整流变等效为电容与电感，此方式合理控制并利用其储能特点，输出脉冲的直流波，达到既提高放电极与收尘极之间的单位场强，又节省电能的目的，该供电方式具有良好的节能特性，并能有效克服电除尘器的反电晕工况，提高除尘效率。四种方式应根据电除尘器的实际工况来选择。电机低压控制器提供程控、连续、自主等运行方式，按实现运行最佳工况来选定。加热器控制器由测温信号来控制启停。这两种低压控制器采用PIC系列单片机，用双向可控硅作为开关元件。DCC2000型静电除器自动监控系统。DCC2000型静电除器自动监控系统是一个以工业控制计算机为核心的智能型自动化系统，以485工业总线将电除尘的高压供电电源、低压配套设备的控制处理、粉尘浓度仪等设备连接成分布式网络控制系统，可对此系统进行远程监控。安装本项目是改造电源控制柜，原有的电汇母线铜排、电缆等都可合理利用以节省投资。因控制柜数量比原系统少，所以在订购设备前应做好测量原控制柜尺寸、母线布置、统计电缆的走向和长度，与制造厂作好沟通，使设计的控制柜尺寸、总体布置能配合原有电汇母排布置，合理使用原有电缆。本次改造前我厂技术人员与制造厂技术人员经过反复测量核算，制定的控制柜尺寸和布置方式符合了上述要求，节约了购置母线铜排和电缆的费用。因为控制柜是按现场实际情况定的外型尺寸，既要在有限的空间内安装好全部部件，又应满足人员操作柜内设备时电气设备安全距离的规定，所以合理布置柜内电气元器件是值得注意的事情这需要在改造前期做好详细的工作。改造工程比新安装设备技术要求更高。在工程开始前做好充分的技术准备工作，对照新旧设备电气接线图及现场实际安装情况，对每根电缆及每个端子的情况核对无误。在设备停役后拆除原控制柜时，原有的电缆尤其是二次电缆应做好标注保证在新柜安装好后接线无误，这样才能充分使用原有的电缆。改造前后能耗测试和经济性分析为了验证电除尘电源改造后的节能效果，由华东电试院对改造前后电除尘器的除尘效率和高压柜的输入功率进行了测试并加以对比分析（测试数据见表1~表4），从试验结果看在除尘效率从改造前的99.25%提高到99.54%的情况下（电源改造期间电除尘本体进行过大修），改造前高压柜的输入功率为607kW,改造后高压控制方式为火花整定方式时（此方式在改造投运后运行了两个月的时间）总的输入功率为417kW,输入高压柜的功率是大修前常规供电方式的68.7%。若电除尘器采用脉冲方式，则总的输入功率为115kW,输入高压柜的功率比大修前降低了约81.2%。（1）火花率供电控制方式节电190kW,相当于降低厂用电率0.065%。使供电煤耗率下降：=0.23[g/kw.h]Ab=b-b=（丄一亠）=b•（竺）

ggg1-N' 1-Ng1-N'=0.23[g/kw.h]eeeAb:下降的供电煤耗，b:发电煤耗，N:原厂用电率，N':现厂用电率g e e按机组每年5500利用小时、标煤按600元/吨计算:[0.23X5500X（300000kW）/106]X600=22万元年节约折合人民币22万元左右。(2)采用脉冲方式可节电492kW,相当于降低厂用电率0.17%。使供电煤耗率下降：=0.616[g/kw.h]Ab=b-b=(b-b)=b.(ANe)

ggg1-N1-Ng1-N=0.616[g/kw.h]e e eAb:下降的供电煤耗，b:发电煤耗，N:原厂用电率，N':现厂用电率g e e按机组每年5500利用小时、标煤按600元/吨计算:[0.616X5500X(300000kW)/10®X600=60.9万元年节约折合人民币60.9万元左右。表1: 11号炉大修前电除尘器运行参数记录(火花整定运行方式)参 数一次电压一次电流二次电压二次电流输入功率单 位VAkVmAkWAA一电场301.6218.469.3957.0171.8二电场258.3169.170.0621.1三电场284.7218.669.4995.7AB一电场166.039.770.0173.387.8二电场205.9131.068.6375.9三电场269.9200.968.11000.0BA一电场198.671.359.3180.6166.4二电场319.9242.669.01000.0三电场298.9249.763.0998.7BB一电场281.3191.168.1867.9181.8二电场295.6211.167.7857.9三电场285.9229.770751.9表2: 11号炉大修后电除尘器运行参数记录(脉冲供电方式)参 数一次电压一次电流二次电压二次电流输入功率单 位VAkVmAkWAA一电场98.660.645.7137.931.6二电场131.985.754.6175.0三电场152.194.452.3184.3AB一电场121.067.955.0112.930.4二电场105.071.744.7106.4三电场152.196.152.3162.4BA一电场101.460.950.3130.023.6

参 数一次电压一次电流二次电压二次电流输入功率二电场129.370.050.7133.6三电场123.367.952.4104.3BB一电场102.358.055.099.428.9二电场123.374.647.6146.4三电场146.493.950.7200.7表3：11号炉电除尘器（A台）主要性能试验数据表项 目改造前改造后改造前后比较AAABAAAB机组负荷MW314.5307.1除尘器效率%99.2999.2099.5899.51除尘器总效率%99.2599.550.30除尘器输入功率kW171.887.831.630.4除尘器总输入功率kW259.662.0—197.6表4：11号炉电除尘器（B台）主要性能试验数据表项 目大修前大修后大修前后比较BABBBABB机组负荷MW314.5307.1除尘器进口烟气温度°C140138144141除尘效率%99.2399.2799.5099.54平均除尘效率%99.2599.520.27除尘器输入功率kW166.4181.823.628.9除尘器总输入功率kW348.252.5—295.7结论从测量数据看这次