灞桥电厂电除尘器电控改造方案

灞电11号12号炉电除尘器电源改造方案高频电源方案方案书杭州天明电子有限公司2010年03月杭州天明电子有限公司一、引言随着电力行业改革的不断深化，降低电厂用电率，降低发电成本，已成为发电厂努力追求的经济目标，历行节能，已被推到能源战略的首位。高频电源与传统工频电源相比其特点是：1、因为工作频率达到40~50KHz，使得输出二次电压几乎没有波动，利于提高二次电压、产生电晕，增强烟尘荷电能力；2、高频电源效率达到92.5%--95%，功率因数达到0.9，明显提高节能效果；3、高低压一体化设计，节约安装空间；4、三相供电，有效控制高次谐波产生和防止相间不平横现象，提高电网安全系数。图一本体示意图二、改造方案备注：HFHV为天明电子高频电源方案一：1、2、3、4电场电源均采用高频电源。一台炉共安装16台高频电源；杭州天明电子有限公司图二电源安装示意图方案二：1、2电场使用高频电源。3、4电场使用工频电源。一台炉共安装8台高频电源和8台工频电源。图三电源安装示意图三、改造方案分析方案一：（性价比高）1、电源采购成本分析：16台高频电源采购成本为16*（11-14）=176-224万其他费用包括高压隔离开关箱、网关等。2、节能效果分析：杭州天明电子有限公司传统工频静电除尘电源效率为70%-75%、功率因数为0.6-0.7，高频电源效率为92%-95%、功率因数为0.9。高频电源与工频电源节能对比表：选项目前工频(86.4KW)高频(72KW)改造后情况节电数据单台炉耗电量电源台数单台炉耗电量电源台数额定功率比较(系数是2.658)520KW/h16433KW/h1687KW/h电源效率0.7593KW/h(消耗值)0.92593.4(消耗值)499.6KW/h降压振打53.35KW/h脉冲供电因为不同设置耗电差别很大，顾暂不计算在内总计节电87KW/h+499.6KW/h+53.35KW/h=586.65KW/h年总计金额586.65KW/h*5000小时*0.35元=102.66万元(以一年运行5000小时，每度电0.35元)3、工程复杂度分析：由于高频电源是高低压一体式设计，后台DCS集中控制，只需设计专用高压隔离开关，利用原有的低压柜，节省了成本和高压柜的空间。同时由于使用高频电源，使得相同输入功率时输出功率得以提高，势必使排放效果更佳。综上所诉，3年内可全部收回投资。4、节能效果：通过合理的设定控制方式，是节能效率达到60%-80%方案二：（前期设备购置费用低）1、电源采购成本分析：杭州天明电子有限公司1、2电场使用工频电源，3、4电场使用高频电源。共需要工频电源8套和高频电源8套，采购成本为8*（7-10）+8*（11-14）=（144-176）万2、节能效果分析：传统工频静电除尘电源效率为70%-75%、功率因数为0.6-0.7，高频电源效率为92%-95%、功率因数为0.9。高频电源与工频电源节能对比表：选项目前工频(86.4KW)高频(72KW)改造后情况节电数据单台炉耗电量电源台数单台炉耗电量电源台数额定功率比较(系数是2.658)520KW/h16260KW/h+216.7KW/h16(8+8)43.5KW/h电源效率0.7593KW/h(消耗值)0.7+0.925296.5+46.7(消耗值)249.8KW/h降压振打53.35KW/h脉冲供电因为不同设置耗电差别很大，顾暂不计算在内总计节电43.5KW/h+249.8KW/h+53.35KW/h=346.65KW/h年总计金额346.65KW/h*5000小时*0.35元=60.66万元3、工程复杂度分析：由于高频电源是高低压一体式设计，后台DCS集中控制，需设计专用高压隔离开关。由于高频工频混合使用，在安装工频电源时可选择保留原变压器、低压柜，这样工程成本得以进一步降低，同时由于有8台高频电源的使用，使得在节电的前提下排放至少可以保证不大于目前状况。如将高频电源放在1、2电场会造成所对应输灰系统负荷增加，需谨慎选择。综上所诉，3年内可全部收回投资。杭州天明电子有限公司4、节能效果通过合理的设定控制方式，是节能效率达到40%-60%以上方案运行时如采用脉冲供电或者间歇供电的控制方式，设置较低的火花率，节电效果更加明显。如将方案一中的排放降低折合成电能节省，那收回投资时间可进一步减少。四、电控改造特点1.技术、经济指标目标值：1.1我公司HFHV高频电源，高低压一体化设计，基于浊度的闭环控制系统，自动完成电除尘的自动闭环运行，并进行节能优化，满足排放达标。1.2控制系统可以轻松达到以下指标：系统能安全、稳定、可靠运行；系统能达到较高的除尘效率，满足环保排放的要求；系统高效、高质量；至少达到国内先进水平；最大化的节能，机组及电除尘系统正常运行工况下，在原有的基础上节能55%以上；系统多处采用了创新科技。2.电除尘控制系统优化节能改造（1、控制方式为以浊度为闭环的自动控制方式，全过程不用人工参与，降低了运行人员的工作量。（2、采用高频电源，高低压一体化设计，对低压的控制更紧密，更合理，更有效。（3、新系统采用TCP/IP组网，通讯速度更快，上位机上直接操作更方便。五、杭州天明电子有限公司电除尘高频电源简介输入：3X380VAC输出：72KV/1A电源效率：92.5%品质因数：0.9COSφ1重量：650KgAVCSparkhandling电火花控制（减排）杭州天明电子有限公司PCR变功率控制振打（便于清灰）连续供电、脉冲供电（能适应所有的煤种）TM—HFHV高频高压电源同传统的工频电源相比有以下优点：高频电源电压稳定接近直流，利于尘埃荷电；工频电源输出电压波动大，容易引起闪络，不利于尘埃荷电。常规工频电源高频电源工频电源高频电源除尘效果相同负载，有效输出功率小除尘效果差相同负载，有效输出功率提高除尘效果好能耗输出效率仅为0.7，能源大量浪费输出效率大于0.925，能源利用率高输出电压输出电压脉动幅度大，易闪络输出电压近似于直流，保持在额定输出安装方式高低压分离，需建控制室高低压一体，只需安装在静电除尘器顶部对厂用电的影响造成电网相间不平衡三相供电，不会造成相间不平衡，保证电网质量杭州天明电子有限公司发生火花闪络后缓慢恢复电压输出，发生火花闪络后快速恢复电压输出，导致粉尘排放增加。不影响ESP粉尘排放水平。技术特点手持式LCD屏RTM操作，也可将RTM面板安装，进行数据整定、显示运行参数和动态数据。内置时钟芯片，掉电仍可保证时间精准。动态火花跟踪，火花率范围为0~200/分钟。控制方式丰富，比如电压控制供电、电流控制供电、火花率控制供电、间歇供电和脉冲供电等，对不同本体兼容能力强。高低压一体化，集成振打驱动、加热和辅助控制功能，节省安装空间。采用RS485通讯接口和以太网接口，兼容Modbus协议，即插即用，可以与任何PLC和组态软件通讯并实现远程控制。采用降功率振打，可有效防止出现二次扬尘。标准数据接口，实现与后台DCS无缝数据传输，方便操作。硬件模块化设计，便于调试、维护和检修。应用性能对比表(以工频电源为基准)应用性能TM-HFHV工频电源输出电压130%100%输出电流200%100%排放浓度50-70%100%设备损耗30%100%设备重量45%100%控制室面积0100%能耗50%100%电缆用量50%100%详细介绍输入：3X380VAC输出：72KV/1A电源效率：92.5%品质因数：0.9COSφ1重量：650Kg杭州天明电子有限公司体积：长1184mm宽1147.5mm高1200mmAVCSparkhandling电火花控制（减排）EPOQ优化充电比（增效）OpOpt浊度优化（降耗）PCR变功率控制振打（便于清灰）通讯控制网络如图2，高频高压电源和工频电源可以组建一个网络，通讯相互兼容。监控计算机路由器TM-II控制器TM-II控制器TM-II控制器RTMRS-485以太网HFHV图2效果图如图3杭州天明电子有限公司图三上图为我公司在山西某电厂应用现场四、我公司在高频电源应用的项目的说明杭州天明电子有限公司南通醋酸自备电厂项目情况，该厂暂无上脱硫装置，具体情况如下：1、锅炉本项目锅炉采用的是武汉锅炉厂生产的WGZ75t/3.82-16型液态排渣旋风炉。每炉设置1台浙江菲达生产的单室三电场除尘器，设计除尘效率≥99％。锅炉（B－MCR）工况最大连续蒸发量：75t/h过热蒸汽温度：450℃过热蒸汽压力：3.82MPa锅炉保证效率：90％2、除尘器（每炉1台）型号：FAA3×37.5M-1×52-90烟气流速：0.944m/s除尘效率：99％最大处理烟气量：15.9×104m3/h烟气通道数：13电场有效断面积：46.8m2电场数量：3阳极板总收尘面积：2632m2同极间距：400mm灰斗加热方式：蒸汽整流变压器：GGAJO2-0.4A/72KV3锅炉燃煤和灰分特性设计煤种及校核煤种煤质资料表分析项目符号单位分析数据水分Mar%8.98工业分析水分Mad%灰分Aar%29.99干燥无灰基挥发分Vdaf%31.96元素分析氮Nar%0.92碳Car%48.89杭州天明电子有限公司氢Har%2.99氧Oar%7.65硫Sar%0.58发热量收到基低位发热量Qnet.arkJ/kg17584灰分成份及特性分析资料煤灰成分分析二氧化硅SiO2%45.7三氧化二铝Al2O3%21.73三氧化二铁Fe2O3%4氧化钙CaO%18.34氧化镁MgO%1.21氧化钾K2O%0.96氧化钠Na20%0.15三氧化硫SO3%0.001二氧化钛TiO2%1.21飞灰比电阻：4.17~5.56×1012Ω·cm4烟风及燃烧系统计算烟风及燃烧系统热力计算成果表（锅炉设计计算书）序号项目名称符号单位数值1煤种设计煤种2锅炉最大连续负荷时耗煤量Bgt/h12.833锅炉最大连续负荷时计算耗煤量Bjt/h12.774理论空气量VNm3/kg800005燃烧产物实际体积VydwNm3/kg6冬季室外采暖温度tt℃57锅炉排烟温度（修正后）tpy℃1508锅炉效率（保证值）％90杭州天明电子有限公司序号项目名称符号单位数值9空预器出口过剩空气系数αpy1.3810除尘器进口过剩空气系数αc1.3811除尘器进口烟气量Vcm3/h14300012除尘器进口烟气温度tc℃15013除尘器进口含尘量μpyg/Nm31014烟气酸露点温度tld℃15烟气中水蒸气体积百分比％该项目在保证能耗降低30%的情况下，其减排数据如下：改造前浊度约200mg/m3，改造后测试2008年3月数据，测试4组数据，排放浓度分别为72.43mg/m3，77.97mg/m3，101.9mg/m3，100.83mg/m3，对应的排放量为6.63kg/h，7.21kg/h，8.63kg/h，8.79kg/h。南通醋纤5号炉电除尘项目环保测试数据单时间电场号一次电压(V)一次电流(A)二次电压(KV)二次电流(mA)锅炉负荷（T）浊度（mg）火化率（SPM）10：22一电场4059.53507572.43130二电场23.444.8800三电场15.938.850011：30一电场23.958.82357577.97222二电场25.944.7900三电场20.138.565014：30一电场13.150.811475101.9348杭州天明电子有限公司二电场25.943.9900三电场17.438.855015：40一电场1.9362175100.83333二电场18.142.86734三电场17.440550调试:记录:日期:2008.3.3注：测试前根据调整摸索，二电场最佳工作点在二次电流限制80－90mA，二次电压44－46KV；三电场最佳工作点在二次电流限制45－65mA，二次电压38－40KV。由于测试期间为避免影响，输灰系统未开。下午灰斗积灰影响导致工况变化，一电场参数明显下降。输灰开启15分钟后一电场参数明显上升如下：时间一次电流二次