電除塵器的變頻改造

張亞兵，于群良，張永川，陳新亮

四川中電福溪電力開發有限公司

電除塵器的變頻改造

張亞兵，于群良，張永川，陳新亮

四川中電福溪電力開發有限公司

結合四川省電網中水電比例較高的特點，尤其是在豐水季節來臨時，火電機組在5月～10月基本都處于低負荷運行狀態。而電除塵的耗電量則不隨機組負荷降低而降低，而是耗電量基本不變。對此，可通過對電除塵器進行變頻改造，在低負荷時采用低頻電流，高負荷時采用高頻電流可有效提高除塵器效率，降低電耗。

除塵器；變頻

除塵器是電廠耗電量較大的設備之一，一般情況下電除塵器的耗電量約占發電廠發電量的2～5‰。單臺除塵器容量達2000KW的耗電量甚至更高，如何既能保證除塵效率又能降低降低電耗成為每個發電廠追求的目標，變頻除塵器就是在此基礎上應運投產的設備，是目前各個電廠技改的主選方向。

一、概述

四川福溪電廠2×600MW級超臨界燃煤發電機組，鍋爐采用東方鍋爐（集團）股份有限公司生產的600MW超臨界變壓直流、“W”形火焰燃燒鍋爐。每臺爐配雙室五電場除塵器，除塵器采用浙江菲達環保科技股份有限公司生產的產品，每臺除塵器進出口均設：2個(水平煙箱)，每臺除塵器設20個灰斗，除塵器制造日期2010年2月，投運日期為2011年10月。

煤炭采用當地的高硫分、高灰分、低熱值的原煤，碳、氫、氮、硫的含量分別為50.3%、2.14%、0.72%、2.91%。

二、改造的原因和必要性

目前,四川省境內水電站裝機已經超過了4000萬千瓦,據統計，四川省水力資源蘊藏量10萬千瓦及以上河流共有781條,是我國名符其實的水能“富礦區”。

四川電網中水電和火電比例大概為7：3，尤其是在5月-10月的豐水期間，火力發電機組基本保持1臺機組最低負荷運行。

另外，新頒布的GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》中要求2014年7月1日后電廠鍋爐煙塵排放濃度將50mg/Nm3降低到30mg/Nm3。

作為電廠耗電量最大的設備之一，電除塵的耗電量不會隨機組負荷降低而降低。據測算，每月單臺除塵變壓器的耗電量近100萬kWh，按0.4元單價計，每月電費40萬，節能潛力很大。

另外，機組燃用煤種含硫量平均達到3%以上，灰分30～40%以上，除塵器入口粉塵濃度高。燃煤含硫量在1%以上時飛灰比電阻就會比較低，電場不易產生反電暈，在此條件下實施高頻改造就能達到節能、提升除塵效率兩個目的。

三、改造的主要內容

1.20 個電場的高壓控制系統的改造

高壓電源第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ電場采用高頻電源系統。原高壓控制柜保留，對內部進行改造拆除，原塑殼斷路器增加一相電路，為高頻電源系統進行三相交流電。高頻電源系統的控制部分，整流/逆變/升壓整流均安裝在一個密閉的鋼結構箱體內，整體安裝在電除塵器頂部替換原工頻整流變壓器。主動力電纜利舊。

高壓電源第Ⅳ、Ⅴ電場EPCONV型工頻電源控制器升級更換為最新型控制器。高壓整流變壓器利舊。

新系統均整合優化振打控制的功能，并可根據運行工況自動改變充電比和根據鍋爐負荷或鍋爐給煤總量自動調整整流變輸出功率及調整振打參數的功能。

新系統均具有反電暈自動監控功能并能實現反電暈優化調整功能。

2.電除塵器低壓控制系統的改造

第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ電場的高頻電源仍為高低壓一體控制設備，振打系統控制整合到高頻電源控制器中，通過原二次信號控制電纜完成控制整合。第Ⅳ、Ⅴ電場升級的最新型控制器仍集成振打控制。

將敷設一路鍋爐負荷信號或磨煤機給煤總量信號電纜至任意一個工頻節能型控制器高壓控制柜中，由高壓控制器之間相互通訊實現利用鍋爐負荷信號進行電除塵器閉環控制的功能，不借助于相對運行可靠性較低的工控機系統實現閉環控制；

3.電除塵器電控計算機監控系統的改造

重新配置工控機，并重新設計組態上位機系統；高頻、工頻系統仍為以太網通信，通過交換機網線或光纜連接到上位計算機。

高頻電源、工頻電源經改造后可與電廠DCS或電廠輔網系統上可以調整參數且實時顯示該高壓柜的運行電壓。

四、改造后的預期效果

灰塵排放與改造前同等除塵效果下，平均節電率不小于30%,日節電約12000kwh。節能效果計算方法：（改造前的月電耗量/改造前的月發電量-改造后的月電耗量/改造后的月發電量)/（改造前的月電耗量/改造前的月發電量）。

電除塵實施高頻電源改造后除塵灰塵排放降低約30%，保證機組在日常運行中排放標準30毫克/標方。

張亞兵，大學本科，助理工程師，1997年參加工作，現就職于河南省電力公司平頂山供電公司調控中心班長，主要從事電氣設備檢修、生產準備工作；

于群良，大學本科，工程師，1996年參加工作，現就職于四川中電福溪電力開發有限公司計劃經營部高級主管，主要負責四川及西南地區項目開發的前期工作；

張永川，大學專科，助理工程師，1999年參加工作，現就職于四川中電福溪電力開發有限公司生產技術部電氣點檢長，主要負責電氣設備的日常維護及檢修管理；

陳新亮，大學本科，工程師，1997年參加工作，現就職于河南省電力公司平頂山供電公司調控中心專責工程師，主要從事電氣設備檢修、生產準備工作。