電廠除塵器改造工程的電氣設計與控制

羅平，程志會，馮立中

（1.大唐環境產業集團股份有限公司，北京 100761；2.中國能源工程（海門）發展有限公司，江蘇 海門 226100）

電廠除塵器改造工程的電氣設計與控制

羅平1，程志會1，馮立中2

（1.大唐環境產業集團股份有限公司，北京 100761；2.中國能源工程（海門）發展有限公司，江蘇 海門 226100）

本文結合實例，介紹電廠除塵器改造工程的價值意義、發展概況，并進行改進技術的可行性分析、實施方案的可行性設計、控制系統模型以及未來的發展方向等，以燃煤電廠做為實踐對象，將其除塵器進行技術創新，以降低煙塵排放濃度為基礎目標，設計出符合最新的污染物排放標準的工程方法。進一步探析除塵器經過創新改造投入市場使用后的運行狀態，以便能夠較好的提供運行系統的數據支持。經過實踐證明，最后評價改造的電氣設計與控制有效可靠。同時，實驗數據也表明了，靜電除塵器經過創新設計成布袋除塵器后，除塵效果顯著提高，煙塵排放濃度都在20mg/Nm3標準之下，這不僅符合了國家最新的煙塵污染物的排放限值要求，同時也為其它的火電廠除塵器燃煤機組的改造提供了堅實的實踐經驗。

火電廠；除塵器；電氣設計；控制

1 電廠除塵器改造工程的研究背景

改革開放以來我國經濟發展迅速，電廠以及電力行業的不斷發展壯大，以國家能源局的統計數據為基礎，以2012年年底為截止日期，在國內所覆蓋到的全口徑發電裝機容量已經達到11．44億千瓦，而這其中就包含有8．19億千瓦的火電廠發電量，占據全國的71．59%。近幾年來，國內使用的發電裝機容量主要是火電裝機容量，而燃煤機組容量的運行就是火電裝機容量的核心工作原理。煤炭作為一種污染性的一次性原料，通過燃煤機組將熱能轉換為電能，這個轉換過程伴隨著燃燒過程，會有大量的煙塵廢氣排放到大氣中，嚴重污染環境，影響人體健康。

煤炭在燃燒過程中主要排放二氧化硫和氮氧化物，只要遏制住并減少這兩種污染物的排放，而后對煙塵的治理便輕而易舉，順理成章。近年來，各大城市出現霧霾天氣越來越普遍，特別是北京、天津等大型城市此種情況更是嚴重，這讓人們意識到了治理煙塵的重要性，煙塵已經成為城市亟待解決的空氣問題。已出臺了相關的財政政策，加大了對火力發電行業煙塵治理的支持力度。

2 除塵器改造工藝可行性分析

《火電廠大氣污染物排放標準》出臺后，2012年1月1日起新建火力發電鍋爐與舊火力發電鍋相比較，最高可以執行30mg/m3的污染物排放標準，至2014年7月初開始，除了重點地區的火力發電鍋爐可以執行20mg/m3的污染區排放標準外，其他火力發電鍋爐需要執行30mg/m3的污染物排放標準。以煤質資料為基礎來進行計算煙氣系統理論，由此可以知道一臺火力發電鍋爐所對應的除塵器前入口參數，計算結果如表1所示。

表1 除塵器前入口參數

3 除塵器改造電氣設計

3.1 清灰系統

清灰系統是布袋除塵器的重要組成部分，其核心的工作原理在于行脈沖噴吹((FL)和低壓回轉噴吹(CFB)兩種清灰方式的工作運行，本工程以行脈沖噴吹((FL)型為例，如圖1所示，以逐行(每列)為基礎進行行脈沖噴吹的濾袋清灰工作。采用大口徑脈沖閥，噴吹口采用二次引流裝置清灰系統由脈沖閥、氣包、噴吹管組。

3.2 濕度、濃度、氧量、壓力、差壓、溫度檢測裝置

為了能夠更好進行除塵器的監測工作，需要不斷提高除塵器的運營自控控制程度以及應對故障的辨別能力，以便在運作過程中能夠得到更加科學合理的數據支持。因此，在實踐過程中，必須給除塵器裝配濕度、濃度、氧量、差壓、壓力、溫度等相關的配套檢測設施設備。一般情況下，常規的除塵器會在除塵的進出口處設置溫度檢測，在其他的相關通道設置差壓檢測，在壓縮空氣管路上設置壓力檢測。除此之外，還要根據檢測裝置的實際數據情況設置煙氣超高超低溫自動判斷裝置、報警裝置、壓力壓差檢測報警裝置以及定時定壓超越清灰等裝置。

圖1 行脈沖噴吹清灰系統

3.3 初始化模塊

本文使用的力控組態軟件為6．0版本，腳本建立在“特殊功能-動作-應用程序”下。進入程序后，首先進行初始化，初始化模塊腳本程序如下所示：

3.4 自動清灰模塊

自動清灰模塊腳本程序如圖2所示。

4 結語

靜電除塵器經過改裝后成為了新型的布袋除塵器，精簡原裝電氣設備的同時降低了電量的使用。經粗略估計，單獨一臺布袋除塵器在投入使用的3個月期間，1個小時就可以省下35萬kW·h的電量，如果四臺機組同時使用，將其換算后四臺機組每年總共可以省下560萬kW·h的電量，以1kW·h=0．47元計算，1年365天可以省下的耗電費是260萬元。同時，由于使用了新型的布袋除塵器，排污量大大減少，隨之而來的就是排污經費的減少，而且布袋除塵器質量有極高的保障，每年需要支付的維修費、人工成本費用也得到大大的降低，由此可以帶來非常可觀的經濟效益，每年大約可達260萬元。從整體上來看，布袋除塵器整體性能極佳，與降低煙塵排放濃度20mg/Nm3的核心要求相一致，除塵器的改造的電氣設計與控制是非常成功的。

圖2

[1]龔立賢，張哲軍．除塵器在火電廠中的應用及發展趨勢[J]．熱電技術,2010, (2):1-6．

[2]中國電力工程顧問集團公司．燃煤電廠靜電除塵器與布袋除塵器應用情況研究報告．

[3]陳金，趙斌．我國變量施肥技術研究現狀與發展對策，2017．

[4]王飛．大型火力發電廠除塵技術比較[J]．能源與環境，2011, (3):45-49．

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