摘要:根据《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)对燃煤发电厂锅炉烟尘排放浓度要求规定,国内现役机组电除尘器由于技术落后、设备陈旧已无法满足该标准要求,必须进行改造。而通过将传统电除尘器的电源改造为高频电源或临界脉冲电源,不仅能提高电能的利用率,还能大幅度地降低电除尘器的能耗,实现节能。
关键词:燃煤发电厂、烟尘排放浓度、电除尘器、高频电源、临界脉冲电源
0 引言
电除尘器是重要的环保设备,绝大多数火力发电厂都是利用电除尘器来降低锅炉烟尘的排放量。 电除尘器也是火力发电厂的高耗能设备,既要实现企业节能,又要确保设备的经济性改造,对原有电除尘器控制系统设备进行改造,是一种行之有效的方法[1]。本文以国华舟山电厂3号机电除尘电源改造工程为例,对此进行分析。
1 项目背景介绍
舟山电厂3号机组300MW亚临界燃煤发电机组,机组原有配置采用浙江天洁股份有限公司制造的两台双室四电场电除尘器,共16台工频电源。
根据《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011对燃煤发电厂烟尘的排放标准规定,烟尘排放浓度限值为30mg/Nm3,重点地区执行特别排放限值20mg/Nm3[2]。根据3号机组大修前电除尘的性能测试数据显示,电除尘器烟尘实际排放浓度约80mg/Nm3。因此,需要对工频电源进行增效改造,将出口排放值控制在16mg/Nm3以下。
2 高频电源及临界脉冲电源的工作原理
2.1 高频电源的工作原理
高频电源输入三相380V/50Hz交流电源,经过整流、滤波后,输出直流电压。该电压经由IGBT 逆变桥、谐振电容、谐振电感及高频变压器组成的高频谐振式逆变电路, 最终逆变成高频交流电压。逆变波形经过高频变压器升压, 再经高频整流桥整流, 从而得到电场所需要的直流电压[3]。
2.2 临界脉冲电源的工作原理
临界脉冲电源是将三相交流电经整流滤波成直流,再逆变为高频交流,经高频变压器升压后,再经“临界柔性模块”变为带有微小脉动的平稳直流。临界脉冲电源全面突破了现有工频 (单相、三相)、高频及脉冲除尘电源增效节能的瓶颈,实现了大幅度减排的同时大幅度节能,并避免了火花放电产生的电腐蚀,从而使本体性能长期高效稳定运行[4]。
3 电除尘电源改造方案发分析
表3-1 不同电源改造方案参数比较
4 节能降耗分析
通过对上述不同改造方案进行分析比对,征求相关专家的意见并结合舟山电厂3号机组的检修周期、运行方式、煤种等实际情况,最终决定采用方案四的改造方案,即将全部电场改造为临界脉冲电源供电。下表4-1选取了3号机组100%工况下电除尘器电源改造前后的运行参数进行比对,进而说明临界脉冲电源改造后的显著成效。
表4-1 100%负荷时改造前后节能对比
5 结论
电除尘电源改造后,舟电公司3号机组除尘器出口粉尘排放浓度从原先的80mg/Nm3降低到10mg/Nm3以下,再经过脱硫和湿式除尘的提质,最终烟尘浓度可保持在1mg/Nm3。使用临界脉冲电源后,较工频电源节电率超过了35%,每年可节约电量约201.6万kWh,节约电费约80.64万元。
该工程的成功实施,提升了公司应对日益严峻的减排节能压力的能力,为公司落实“国华电力高品质绿色发电计划”增添了助力。
参考文献
[1]乔永成,王新中.火电厂电除尘器电控系统的节能改造[J].中国环保产业,2010,(8):35-37.
[2] 环境保护部.GB13223-2011,火电厂大气污染物排放标准[S].北京:中国环境科学出版社,2011.
[3]章志昕,叶青,来佳磊.高频电源在静电除尘器上的应用[J].浙江电力,2016,(1):57-60.
[4]王国仁,李艳庆,张先海.新型高效节能静电除尘电源技术[J].山西电力,2015,(5):60-63.