技術(shù)文章
靜電除塵器改造——高頻加脈沖電源的應(yīng)用
發(fā)布時間:2017-9-6 隨著國家環(huán)保部門將企業(yè)煙氣粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)由100mg/Nm3提高到20mg/Nm3。原電除塵設(shè)備必須升級換代才能滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)。
為達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn),目前一般采用電袋除塵法、zui后一級電場使用旋轉(zhuǎn)電極等方式。這兩種方式由于能耗高、投資大、運(yùn)行維護(hù)量大等問題,性價比較低。通過對大量電除塵設(shè)備的了解和對各發(fā)電企業(yè)電除塵設(shè)備使用情況的考察,制定了1、2、3電場使用高頻設(shè)備,4電場使用脈沖電源設(shè)備的方案。高頻設(shè)備起暈電壓低,運(yùn)行方式靈活,粉塵荷電能力強(qiáng),除塵效率高,適用于前級電場。脈沖電源設(shè)備由于運(yùn)行電壓高,對高比阻粉塵和細(xì)微顆粒粉塵有很好的除塵效果。 通過高頻電源和脈沖電源的配合,預(yù)計達(dá)到電除塵出口延期粉塵含量≤20 mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)。
高頻電源+脈沖電源特點(diǎn):
(1)火花控制方面:工頻整流電源工作時產(chǎn)生的火花至少要維持20ms,火花恢復(fù)過程30-50ms,這嚴(yán)重影響除塵效率,同時還浪費(fèi)很多電能。 高頻整流電源由IGBT的開關(guān)來控制電場供電,穩(wěn)定的波形有效的抑制了電場火花的產(chǎn)生。另一方面,在產(chǎn)生火花時,高頻電源系統(tǒng)可以在20us內(nèi)快速關(guān)斷IGBT,從而縮短火花影響的時間。
(2)反電暈的抑制方面:采用高頻電源后,充電間歇時間靈活,zui小單位可到20us,在應(yīng)用反電暈自動優(yōu)化時,優(yōu)化的精細(xì)程度和準(zhǔn)確度大大提高,從而較工頻系統(tǒng)可以提高除塵效率。
(3)節(jié)能方面: 1)高頻開關(guān)電源轉(zhuǎn)換效率為94%以上相對于工頻電源(65%―75%)有大幅提高,節(jié)能約20%以上。 2)功率因數(shù)提高節(jié)電,高頻開關(guān)電源系統(tǒng)是三相供電,輸入功率因數(shù)可達(dá)0.95。常規(guī)工頻整流變壓器電源功率因數(shù)約為0.7。 3)沒有或較少的火花閃絡(luò)水平,且閃絡(luò)持續(xù)時間的縮短,大大減少了閃絡(luò)時對地放電所耗費(fèi)的電能。
(4)高頻開關(guān)電源系統(tǒng)內(nèi)置反電暈監(jiān)控及運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化軟件,能夠合理地在線自動調(diào)整間隔充電時間間隔和充電強(qiáng)度,從而在提高電除塵器的收塵效率的同時節(jié)約了大量的電能。
(5)利用機(jī)組負(fù)荷(或磨煤機(jī)給煤總量)信號的能耗管理閉環(huán)優(yōu)化控制節(jié)能技術(shù),在不同的鍋爐負(fù)荷段或不同的磨煤機(jī)總輸出量,各級電場的充電間隔時間和充電電流強(qiáng)度應(yīng)相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整,設(shè)置不同的間隔充電運(yùn)行模式。
脈沖電源簡介:脈沖電源是一款為清除細(xì)微粉塵和高比電阻粉塵而開發(fā)的產(chǎn)品,應(yīng)用于鋼廠燒結(jié)廠、火力發(fā)電站、煉油廠等領(lǐng)域。它是在直流電壓上面重疊短幅寬(120μs 左右)的脈沖電壓。脈沖電壓用來提供強(qiáng)電暈,直流電壓(Vdc)用來收塵。
脈沖電源的優(yōu)點(diǎn):
(1)工作電壓達(dá)到70~80kv,加大了粉塵的荷電能力。由于脈沖很窄,使得電除塵總的能耗大幅下降,比工頻電源節(jié)電約60-80%。
(2)脈沖電源的供電方式,抑制了大量無用的電子流吸附于陽極板的高比電阻粉塵之上,從而有效地防止了電場中反電暈的的產(chǎn)生。
(3)此外,脈沖電源也可以DC加電單獨(dú)運(yùn)行。
高頻加脈沖電源的應(yīng)用
方案的制定我們經(jīng)過充分的調(diào)研和反復(fù)的研究討論,制定了1、2、3電場采用高頻整流電源,4電場采用MPS脈沖電源的方案。前三級電場利用高頻電源除塵能力強(qiáng),控制方式靈活的特點(diǎn),除掉大部分粉塵。后兩級電場使用脈沖電源對細(xì)微粉塵和高比電阻粉塵有很好的除塵效果特點(diǎn),針對性的除掉后級電場的高比阻細(xì)微粉塵。通過高頻電源和脈沖電源的配合使用,并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)節(jié)電除塵電壓電流參數(shù)、振打時序及振打降壓參數(shù),在原電除塵本體設(shè)備不變的情況下,預(yù)期除塵效率大幅提高。
方案的實(shí)施
(1)前三電場選用國內(nèi)某公司高頻開關(guān)電源系統(tǒng),脈沖設(shè)備選用進(jìn)口的MPS的脈沖電源系統(tǒng)。 高頻電源采用一體化設(shè)置,高頻變壓器、硅整流、控制單元、功率單元均設(shè)置于電除塵頂部,使用光纖通信和上位機(jī)連接。 MPS脈沖電源直流變壓器和脈沖變壓器設(shè)置在同一臺變壓器內(nèi),一路高壓出線,兩路電源;控制部分采用光纖和配電室控制柜連接,每臺爐八臺MPS公用一個工控機(jī)。
(2)由于是兩個不同廠家的不同產(chǎn)品配合使用,而他們的設(shè)備各自有自己的控制系統(tǒng)。為了使操作和監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行簡潔,需將兩家的設(shè)備整合在一個上位機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。在上位機(jī)系統(tǒng)中,我們引入了負(fù)荷信號,在機(jī)組不同的負(fù)荷下,采用不同的電場參數(shù),一方面保證了除塵效率,另一方面節(jié)約了不必要的能耗。
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