高压脉冲电源技术在电除尘中的实际应用

发表时间:2021/4/20   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:曹建旺
[导读] 在环保问题的日益严峻下,我国对各行各业的环保要求也
        曹建旺
        浙江连成环保科技有限公司   浙江 金华321051
        
        摘要:在环保问题的日益严峻下,我国对各行各业的环保要求也愈来愈高。当下实现电厂“近零排放”已成为重点课题,对粉尘的排放也提出了高要求。为了实现降低粉尘浓度的需求,达到“近零排放”目标,最为关键的环节就是对电除尘进行提效改造。鉴于此,本文将针对电除尘中高压脉冲电源技术的应用展开更深层次的分析,以期能为相关业界人士提供些许启示。
        关键词:高压脉冲电源技术;电除尘;实际应用
        
        
        前言:在经济日新月异发展下,人们的生活水平不断提升,带来的环境污染问题也愈加严峻,受到了社会的广泛关注,其中最为突出的一个问题就是大气污染。现阶段,在电厂运行过程中,仍有一些除尘设施工艺严重落后,相关设备也出现老化现象,使得电厂排污难以达到国家指定要求。随着我国对大气治理工作的逐渐重视,电厂作为各城市的重点企业,必须严格遵循大气污染排放标准,这样才能推动自身的长足发展。
        1脉冲高压电源应用实例
        位于我国某江口东岸的A厂,设计1号机组电除尘器的效率为大于99.6%,每立方米烟气排放浓度为150mg。因为与电厂原来除尘器入口烟气量相比,实际燃用的煤质烟气量明显有所增多,在一定程度上降低了烟气含尘浓度,除尘器在运行过程中受比集尘面积的限制与长时间极线放电尖点蚀,与原有设计值相比,现运行的除尘器效率明显下降,实际上针对于出口烟尘浓度平均值在1号除尘器上已达每立方米63mg以上,其排放浓度通常处于每立方米47至123mg左右,每部电源能源在除尘器上已高达98kW。所以,为了强化机组对煤种变化的适应程度,亟需对第一级电除尘器的潜力予以进一步挖掘,既能使湿除的负荷得到降低,实现节能节水要求,还可以减少脱硫的运行风险。除尘器在提效后结合现有设备能力,改造的过程中,可以按照每立方米20至40mg进行。综合比较高频电源、低温除尘器、电袋除尘器以及高压脉冲除尘器等方案,其中优势较为显著的就是高压脉冲除尘器。
        2试验数据
        2.1改造前后性能数据
        改造前性能数据见表1及表2,改造后性能数据见表3及表4。


  
        2.2对比修正
        由于两次试验的过程中,煤种成分具有一定的差异性,尤其是飞分含量明显不同,亟需以设计工况为依据对除尘器性能参数予以修正,在此研究中不再详细论述修正计算的方法与原理。总修正系数为粉尘比电阻、烟尘浓度、含硫量、烟温以及烟气量五项修正系数的乘积,通过180MW改造前实施计算得到总修正系数K1-0.9604,K2-0.9796为改造后180MW的总修正系数;K3-0.9572为200MW改造前实施计算得到总修正系数,K4-0.9752为改造后200MW的总修正系数。
        2.3结果对比分析
        180MW、200MW改造前与改造后除尘性能对比得知,前后分别为95.339%与97.374%;95.127与97.036%。粉尘浓度基于180MW负荷工况下降低率为43.66%=(97.374%-95.339%)/(1-95.339%)=H;粉尘浓度基于200MW负荷工况下降低率为39.18%=(97.036%-95.127%)/(1-95.127%)=H。改造前后4台3h用电量电耗对比为966.42kW·h与69.2kW·h,电耗明显降低了92.8%,仅有改造前的7.2%。
        结论:
        国内某A厂1#炉电除尘3#、4#电场采用高压脉冲电源进行节能减排改造的试点项目,达到了粉尘浓度较改造前降低40%、电源能耗降低80%的目标。每台电除尘工频整流变耗电为90kW,改造后节能92%,年利用5000h,电费0.45元/(kW·h),按此计算,本次改造年节省电费4×90×92%×5000×0.45/10000=74.52万元。验证了高压脉冲电源的稳定性和可靠性,且经济效益与社会效益可观,方案合理可行。脉冲电源对元器件要求较高,目前核心元器件主要为进口,这造成国内脉冲电源成本较高。相信随着技术水平的不断发展,以及核心元器件的国产化,脉冲电源必将成为今后电除尘高压整流电源的主流。
        参考文献:
        [1]龚成宽.高压脉冲供电技术在电除尘上的应用初探[J].施工技术,2016(9):130-164.
        [2]潘毅.MPS脉冲电源电除尘新技术[J].上海电力,2008(3):246-248.
        [3]潘云,刘星辰.电除尘高压脉冲电源技术探讨[J].电力科技与环保,2016(4):35-37.
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