火力發(fā)電廠電袋除塵技術的環(huán)保效益

火力發(fā)電廠電袋除塵技術的環(huán)保效益

何永裕

（廣東省環(huán)境監(jiān)測中心廣東廣州510308）

電袋除塵技術是具有我國自主知識產權的高效除塵技術,目前在燃煤電廠取得了廣泛的應用。電袋除塵器由于其運行機理,需要消耗較大電能以滿足除塵工藝及達到除塵效果,隨著國家節(jié)能環(huán)保減排政策的大力實施,燃煤電廠電袋除塵器的節(jié)能環(huán)保改造勢在必行。本文從節(jié)能環(huán)保技術的角度考慮,針對燃煤電廠電袋除塵用電設備的能耗問題,對能耗特點和降低能耗的措施進行了分析,介紹了一系列電袋除塵技術提升的環(huán)保效益。

燃煤電廠;電袋除塵;環(huán)保效益

1 電袋除塵器能耗現(xiàn)狀

電袋除塵技術廣泛應用于電力、冶金、化工等領域,一方面是工業(yè)生產過程的需要,另一方面也是環(huán)境保護的要求。通過前級電場的預收塵、荷電作用和后級濾袋區(qū)過濾除塵的一種高效除塵器。除塵工藝過程涉及到固體顆粒的捕集、排放、回收等多個環(huán)節(jié),均是以電能消耗為代價完成的,尤其當處理煙氣量和含塵濃度較大時,除塵系統(tǒng)的電能消耗是比較大的。過高的電能消耗直接造成廢物排放量的增加，導致環(huán)境受到破壞,但是國家大力推行節(jié)能環(huán)保減排政策及燃煤電廠對節(jié)能環(huán)保前所未有的重視,在保證除塵系統(tǒng)排放滿足環(huán)保要求的前提下,盡可能降低過高的能耗，提升環(huán)保效益是非常必要的。

2 電袋除塵器節(jié)能環(huán)保分析

電袋除塵器主要用電設備有高壓電源、絕緣子電加熱、灰斗電加熱、陰陽極振打等,對這些設備進行節(jié)能環(huán)保改造,提高設備綜合性能具有重要意義。高壓電源作為電袋除塵的主要用電設備,也是電能損耗最大的設備。目前電袋除塵高壓電源的工作方式有以下幾種:

2.1 火花跟蹤方式

火火跟蹤為常規(guī)控制方式,其原理為運行時當一次電流、二次電壓、二次電流未達到額定值,控制器使設備的輸出電壓工作在電場閃絡擊穿點附近,其每分鐘閃絡的次數一般小于10次。此方式輸出電壓波形比較平坦，電流波形接近橋式整流波形，不能提供足夠的電荷釋放間隙，導致陽極板上的粉塵表面電荷不斷積聚,使粉塵層擊穿產生反電暈。

2.2 間歇/脈沖供電方式

間歇/脈沖供電運行方式,其原理為改變供電波形的幅度比、占空比,周期性向電場供電,供電的占空比及幅度比可根據電場工況條件確定。適用于粉塵比電阻較高或易產生反電暈的場合。但在減少反電暈和電流的同時，輸出電壓也下降,不能提高甚至降低除塵效率。

2.3 臨界反電暈方式

臨界反電暈控制方式，控制器根據電場中電壓電流的變化，自動調整工作點，使設備提供的電壓維持在電場能接受的最高電壓附近，并有效地減少二次電流，防止反電暈的出現(xiàn)。優(yōu)化高壓電源的供電方式,結合其他低壓用電設備的配套優(yōu)化，發(fā)揮電袋除塵機電一體化優(yōu)勢，提高設備綜合性能并有效降低能耗，是電袋除塵節(jié)能環(huán)保改造重要的切入點。

3 電袋除塵器節(jié)能環(huán)保改造方案

電袋除塵節(jié)能環(huán)保改造從應用高效電源及節(jié)能環(huán)保控制軟件、改進用電設備選型、優(yōu)化設備運行方式等多方面入手,力爭在同等工況下實現(xiàn)電耗的較大幅度下降。

3.1 采用節(jié)能環(huán)保控制技術及信息化管理系統(tǒng)

采用以鍋爐負荷、濁度、煙氣溫度及煙氣量等多種信號為反饋控制的節(jié)能環(huán)保控制技術,能根據工況變化實時自動選擇高壓供電的運行參數,實現(xiàn)全閉環(huán)控制。通過互聯(lián)網傳輸結合現(xiàn)場通訊方式,采集近幾年眾多正在運行的電袋除塵器IPC系統(tǒng)數據庫,收集大量現(xiàn)場測試數據，為節(jié)約能源做好一定的數據分析工作。

3.2 采用新型高頻電源

目前國內電袋除塵廠家主要采用工頻電源，原理為通過改變可控硅導通角的方式控制電袋除塵器的輸出電壓,此種方式存在功率因數低,諧波分量大，三相不平衡,電源效率最高只有70%造成電能的浪費。新型高頻電源采用先進的三相整流及逆變技術，提供一個接近純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形，使除塵器直流電壓輸出紋波降低至5%之內,遠小于工頻電源35%～45%的電壓紋波，其閃絡電壓高，運行平均電壓可達工頻電源的1.3倍，運行電流可達工頻電源的2倍，在同樣電場里，能夠輸入更多功率，有效提高收塵效率。高頻電源諧波分量小，功率因數和效率提高至90%以上,比工頻電源節(jié)能環(huán)保超過20%，節(jié)能環(huán)保效果顯著。此外，高頻電源采用間歇供電方式可有效抑制反電暈，實現(xiàn)保效節(jié)能環(huán)保，特別適用于高風速、高濃度及高比電阻粉塵的工況。

3.3 采用周期自動調整電振打

在改造前,電袋除塵器沿用同周期振打的方式,雖然振打清灰效果較好，但耗電量較高。因此，將振打控制信號通過無源干接點引入同一電場的高壓控制柜，實現(xiàn)在電場收塵率較高時振打周期短、振打次數多;在電場收塵率較低時振打周期長、振打次數少，這樣減少了振打設備的耗電量和設備損耗。

3.4 采用減功率電振打

通過在IPC系統(tǒng)上設置專門的算法和振打策略，配合斷電振打控制模塊，使振打設備按照指令進入或退出振打工作狀態(tài)，也使高壓電源同步進入或退出斷電狀態(tài),提高除塵效率的同時降低電能損耗。

3.5 灰斗、絕緣子電加熱器功率配置

灰斗、絕緣子電加熱器數量多且電耗突出,通過對電加熱器一系列的試驗和分析，得出在除塵器運行狀態(tài)下，灰斗、絕緣子的溫度主要是受煙氣溫度的影響，電加熱器僅起到輔助加熱和保溫的功效。因此，根據不同工況下煙氣的（酸）露點溫度，對加熱器的功率配置進行合理劃分，修定電加熱器恒溫控制參數，依托設計選型優(yōu)化，即可保證實際使用要求，又可降低能耗。

結語

綜上所述，本文以燃煤電廠的電袋除塵器節(jié)能環(huán)保效益為研究,在多項技術的改造中，使得火力發(fā)電廠的整體環(huán)保效益得到提升，為其他相關企業(yè)在確保電袋除塵器除塵效率達到國家要求的前提下,較大幅度降低電袋除塵器的用電量、減少發(fā)電成本提供了參考,具有一定的社會意義和經濟價值。

[1]張慧艷，田金玉.國內火力發(fā)電廠除塵器技術改造方案的選擇[J].河北科技師范學院學報，2009.

[2]曲增杰，趙麗妮.火電廠除塵技術的發(fā)展現(xiàn)狀與技術改造建議[J].應用技術，2012.