電除塵電源節(jié)能改造

電除塵電源節(jié)能改造朱琪江蘇省蘇州望亭望亭發(fā)電廠215155摘要：通過(guò)對(duì)電除塵電源及控制裝置的改造，達(dá)到了良好的節(jié)能目標(biāo)，以期對(duì)其他電廠有所借鑒。關(guān)鍵字：電除塵電源節(jié)能改造能耗測(cè)試-、亠、■0前言望亭發(fā)電廠11號(hào)機(jī)組電除塵電源及控制裝置原為12臺(tái)高壓整流柜和4臺(tái)低壓控制柜，分別控制雙室三電場(chǎng)共12個(gè)除塵器。12臺(tái)高壓整流柜和4臺(tái)低壓控制柜經(jīng)通訊線接至中央控制機(jī)，再經(jīng)通訊線接至上位機(jī)，供運(yùn)行人員操作監(jiān)控。該系統(tǒng)已投運(yùn)近十年，能耗較大，控制方式也較落后，通訊時(shí)常出現(xiàn)故障，給運(yùn)行人員正常監(jiān)控造成困難。因原廠家已不生產(chǎn)此類型配件，故一些缺陷不能消除。綜上所述，我廠決定對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行改造，以降低能耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。經(jīng)調(diào)研，選用南自DKZ-2B型電除塵電源及控制裝置，上位機(jī)控制系統(tǒng)采用DCC2000型靜電除塵器自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。原設(shè)備概況電除塵本體我廠11號(hào)機(jī)組配置了兩臺(tái)上海冶礦廠生產(chǎn)的2FAA3X45M—2X96125—A2型雙室三電場(chǎng)靜電除塵器。該電除塵器為雙室三電場(chǎng)布置，陽(yáng)極板型式為C型，陰極板型式為螺旋線。每臺(tái)電除器有6套陽(yáng)極振打裝置，采用撓臂錘兩側(cè)振打方式；有12套陰極振打裝置，采用撓臂錘兩側(cè)、上下振打方式。電除塵器每個(gè)電場(chǎng)設(shè)有4只灰斗來(lái)收集從陰、陽(yáng)極板上振打下來(lái)的粉塵。電除塵電源控制原電源控制部分由12臺(tái)高壓控制柜和4臺(tái)低壓控制柜組成。控制柜的控制部分采用的是8097H單片機(jī)為核心的控制器，為數(shù)碼管的顯示方式。由一臺(tái)中央控制器連接著高低壓柜和上位工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作。新電源控制系統(tǒng)組成與特點(diǎn)2.1DKZ-2B型電除塵電源控制柜12臺(tái)DKZ-2B型電除塵電源控制柜由柜體、高壓主回路、DKZ-2B20電除塵器智能監(jiān)控器、DKZ-2B30低壓控制器等部分組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓整流變、低壓振打電機(jī)、加熱器等設(shè)備的供電與控制及保護(hù)，與上位機(jī)通訊等功能。電源控制柜的高壓主回路由隔離開關(guān)、真空接觸器、兩只單相可控硅組成。DKZ-2B20電除塵器智能監(jiān)控器是電源控制柜的核心控制部件，由其實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓供電和低壓設(shè)備的控制、檢測(cè)和保護(hù)。DKZ-2B30低壓控制器分為電動(dòng)機(jī)和加熱器兩種，實(shí)現(xiàn)對(duì)振打電機(jī)、加熱器的控制和保護(hù)。此電源控制柜將一個(gè)電場(chǎng)的高壓供電和低壓控制安裝在一個(gè)柜內(nèi)，能節(jié)省控制室的占地面積，減少投資，實(shí)現(xiàn)高低壓聯(lián)鎖實(shí)時(shí)控制，通過(guò)降壓振打而避免二次飛揚(yáng)。高壓供電控制有四種方式：穩(wěn)流供電方式、火花整定運(yùn)行方式、間隙供電方式、脈沖供電方式。（1）穩(wěn)流供電方式是在低電壓、大電流的場(chǎng)合下，采用恒流供電方式，可改善電除塵器的運(yùn)行效果，避免出現(xiàn)高能量火花而減少電暈功率的輸出及對(duì)電除塵器本體壽命的影響。該供電方式以二次電流整定值做為電除塵器運(yùn)行的優(yōu)先參考標(biāo)志。（2）火花整定運(yùn)行方式用于高粉塵濃度及產(chǎn)生電暈閉塞的場(chǎng)合，尤其是工況條件惡劣，除塵效率低的場(chǎng)合下，提高火花率的整定值，使除塵效果有明顯改善。這種情況通過(guò)提高火花率，來(lái)加強(qiáng)粉塵的荷電率，以提高除塵效率。（3）間隙供電方式用于高比電阻粉塵克服反電暈、或運(yùn)行工況較好，排塵濃度較低的場(chǎng)合，在保證排塵濃度的條件下，節(jié)省電能消耗。（4）脈沖供電方式：電除塵器與硅整流變等效為電容與電感，此方式合理控制并利用其儲(chǔ)能特點(diǎn)，輸出脈沖的直流波，達(dá)到既提高放電極與收塵極之間的單位場(chǎng)強(qiáng)，又節(jié)省電能的目的，該供電方式具有良好的節(jié)能特性，并能有效克服電除塵器的反電暈工況，提高除塵效率。四種方式應(yīng)根據(jù)電除塵器的實(shí)際工況來(lái)選擇。電機(jī)低壓控制器提供程控、連續(xù)、自主等運(yùn)行方式，按實(shí)現(xiàn)運(yùn)行最佳工況來(lái)選定。加熱器控制器由測(cè)溫信號(hào)來(lái)控制啟停。這兩種低壓控制器采用PIC系列單片機(jī)，用雙向可控硅作為開關(guān)元件。DCC2000型靜電除器自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。DCC2000型靜電除器自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心的智能型自動(dòng)化系統(tǒng)，以485工業(yè)總線將電除塵的高壓供電電源、低壓配套設(shè)備的控制處理、粉塵濃度儀等設(shè)備連接成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，可對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。安裝本項(xiàng)目是改造電源控制柜，原有的電匯母線銅排、電纜等都可合理利用以節(jié)省投資。因控制柜數(shù)量比原系統(tǒng)少，所以在訂購(gòu)設(shè)備前應(yīng)做好測(cè)量原控制柜尺寸、母線布置、統(tǒng)計(jì)電纜的走向和長(zhǎng)度，與制造廠作好溝通，使設(shè)計(jì)的控制柜尺寸、總體布置能配合原有電匯母排布置，合理使用原有電纜。本次改造前我廠技術(shù)人員與制造廠技術(shù)人員經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)量核算，制定的控制柜尺寸和布置方式符合了上述要求，節(jié)約了購(gòu)置母線銅排和電纜的費(fèi)用。因?yàn)榭刂乒袷前船F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定的外型尺寸，既要在有限的空間內(nèi)安裝好全部部件，又應(yīng)滿足人員操作柜內(nèi)設(shè)備時(shí)電氣設(shè)備安全距離的規(guī)定，所以合理布置柜內(nèi)電氣元器件是值得注意的事情這需要在改造前期做好詳細(xì)的工作。改造工程比新安裝設(shè)備技術(shù)要求更高。在工程開始前做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備工作，對(duì)照新舊設(shè)備電氣接線圖及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝情況，對(duì)每根電纜及每個(gè)端子的情況核對(duì)無(wú)誤。在設(shè)備停役后拆除原控制柜時(shí)，原有的電纜尤其是二次電纜應(yīng)做好標(biāo)注保證在新柜安裝好后接線無(wú)誤，這樣才能充分使用原有的電纜。改造前后能耗測(cè)試和經(jīng)濟(jì)性分析為了驗(yàn)證電除塵電源改造后的節(jié)能效果，由華東電試院對(duì)改造前后電除塵器的除塵效率和高壓柜的輸入功率進(jìn)行了測(cè)試并加以對(duì)比分析（測(cè)試數(shù)據(jù)見表1~表4），從試驗(yàn)結(jié)果看在除塵效率從改造前的99.25%提高到99.54%的情況下（電源改造期間電除塵本體進(jìn)行過(guò)大修），改造前高壓柜的輸入功率為607kW,改造后高壓控制方式為火花整定方式時(shí)（此方式在改造投運(yùn)后運(yùn)行了兩個(gè)月的時(shí)間）總的輸入功率為417kW,輸入高壓柜的功率是大修前常規(guī)供電方式的68.7%。若電除塵器采用脈沖方式，則總的輸入功率為115kW,輸入高壓柜的功率比大修前降低了約81.2%。（1）火花率供電控制方式節(jié)電190kW,相當(dāng)于降低廠用電率0.065%。使供電煤耗率下降：=0.23[g/kw.h]Ab=b-b=（丄一亠）=b?（竺）

ggg1-N' 1-Ng1-N'=0.23[g/kw.h]eeeAb:下降的供電煤耗，b:發(fā)電煤耗，N:原廠用電率，N':現(xiàn)廠用電率g e e按機(jī)組每年5500利用小時(shí)、標(biāo)煤按600元/噸計(jì)算:[0.23X5500X（300000kW）/106]X600=22萬(wàn)元年節(jié)約折合人民幣22萬(wàn)元左右。(2)采用脈沖方式可節(jié)電492kW,相當(dāng)于降低廠用電率0.17%。使供電煤耗率下降：=0.616[g/kw.h]Ab=b-b=(b-b)=b.(ANe)

ggg1-N1-Ng1-N=0.616[g/kw.h]e e eAb:下降的供電煤耗，b:發(fā)電煤耗，N:原廠用電率，N':現(xiàn)廠用電率g e e按機(jī)組每年5500利用小時(shí)、標(biāo)煤按600元/噸計(jì)算:[0.616X5500X(300000kW)/10?X600=60.9萬(wàn)元年節(jié)約折合人民幣60.9萬(wàn)元左右。表1: 11號(hào)爐大修前電除塵器運(yùn)行參數(shù)記錄(火花整定運(yùn)行方式)參 數(shù)一次電壓一次電流二次電壓二次電流輸入功率單 位VAkVmAkWAA一電場(chǎng)301.6218.469.3957.0171.8二電場(chǎng)258.3169.170.0621.1三電場(chǎng)284.7218.669.4995.7AB一電場(chǎng)166.039.770.0173.387.8二電場(chǎng)205.9131.068.6375.9三電場(chǎng)269.9200.968.11000.0BA一電場(chǎng)198.671.359.3180.6166.4二電場(chǎng)319.9242.669.01000.0三電場(chǎng)298.9249.763.0998.7BB一電場(chǎng)281.3191.168.1867.9181.8二電場(chǎng)295.6211.167.7857.9三電場(chǎng)285.9229.770751.9表2: 11號(hào)爐大修后電除塵器運(yùn)行參數(shù)記錄(脈沖供電方式)參 數(shù)一次電壓一次電流二次電壓二次電流輸入功率單 位VAkVmAkWAA一電場(chǎng)98.660.645.7137.931.6二電場(chǎng)131.985.754.6175.0三電場(chǎng)152.194.452.3184.3AB一電場(chǎng)121.067.955.0112.930.4二電場(chǎng)105.071.744.7106.4三電場(chǎng)152.196.152.3162.4BA一電場(chǎng)101.460.950.3130.023.6

參 數(shù)一次電壓一次電流二次電壓二次電流輸入功率二電場(chǎng)129.370.050.7133.6三電場(chǎng)123.367.952.4104.3BB一電場(chǎng)102.358.055.099.428.9二電場(chǎng)123.374.647.6146.4三電場(chǎng)146.493.950.7200.7表3：11號(hào)爐電除塵器（A臺(tái)）主要性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表項(xiàng) 目改造前改造后改造前后比較AAABAAAB機(jī)組負(fù)荷MW314.5307.1除塵器效率%99.2999.2099.5899.51除塵器總效率%99.2599.550.30除塵器輸入功率kW171.887.831.630.4除塵器總輸入功率kW259.662.0—197.6表4：11號(hào)爐電除塵器（B臺(tái)）主要性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表項(xiàng) 目大修前大修后大修前后比較BABBBABB機(jī)組負(fù)荷MW314.5307.1除塵器進(jìn)口煙氣溫度°C140138144141除塵效率%99.2399.2799.5099.54平均除塵效率%99.2599.520.27除塵器輸入功率kW166.4181.823.628.9除塵器總輸入功率kW348.252.5—295.7結(jié)論從測(cè)量數(shù)據(jù)看這次