電除塵深度節能優化運行分析

陳映紅

摘 要： 通過對電除塵運行方式和節能模式的研究，電除塵廠用電率下降20%～40%，年節電300萬kWh以上。

關鍵詞： 電除塵；節能模式；節電

一、電除塵運行現狀及存在的問題：

某廠#1爐電除塵為龍凈環保2BEL459/2-4型靜電除塵器，主要控制方式有MODE 0–火花跟蹤控制、MODE 1-最高平均電壓控制、MODE 2-火花率設定控制、MODE X：XX–間歇供電控制（脈沖供電）四種控制方式，由于前三種方式電除塵能耗高，目前#1爐電除塵一電場采用MODE 0，二、三、四電場采用間歇供電方式，間歇供電充電比（供電時間和間歇時間之比）常規設置為1：2，

#2爐電除塵在2011年機組小修時完成了阿爾斯通高頻電源改造，初期一電場、設置了MODE1～MODE4四種方式，二三四電場為脈沖供電方式，但由于一、二電場這幾種模式高負荷已無法滿足現在粉塵排放要求，模式已被更改，目前一二電場主要運行方式只有正常模式和節能模式（自動尋優模式）兩種，正常模式一電場二次電流1000mA，二電場二次電流1200mA，省電模式二次電流200～300mA，但由于自動尋優模式不穩定，檢修認為該模式下運行對電除塵損耗大，故現在#2爐電除塵實際上只有正常運行模式MODE1一種，如上圖2里的A1～A4電場。可見目前該廠電除塵運行方式單一，雖然做了初步的節能優化，如#1爐二三四電場采取了1：2的間歇供電方式，#2爐三四電場也采取了脈沖供電方式，但電除塵運行控制還是開環“傻瓜式”控制，未根據機組負荷和粉塵排放濃度進行閉環調整，在滿負荷和低負荷采取一種控制模式，電除塵能耗也就一樣，這樣在低負荷電除塵能耗極高，造成極大的浪費。

二、電除塵深度節能想法提出及節能效果

為積極響應節能降耗的號召，我們在節能降耗上集思廣益，提出很多節能想法。通過長期對電除塵的運行觀察與調整，認為電除塵深度節能空間很大，然后就針對不同負荷、不同煤種對電除塵進行了一系列調整試驗，調整結果印證了我們的初步想法，電除塵深度節能優化空間巨大，尤其在低負荷（300MW及以下）節能效果驚人，節能調整后#1爐電除塵在300MW負荷每小時最多可節電700度，每小時最低節電500度，節約廠用電率0.2%左右；#2爐電除塵在300MW負荷時每小時亦可節電300度以上，節約廠用電率0.1%以上，由于#2爐超凈排放改造后排放要求較高，考核嚴，故對#2爐電除塵調整較保守。

三、電除塵深度節能調整過程及數據分析

1、通過調整#1爐電除塵總結出以下四種運行模式：

MODE1： 一電場電流極限90%，二三四電場充電比1：2，常規模式；

MODE2： 一電場電流極限60%，二三四電場充電比分別為1：4、1：6、1：8，600MW節能模式；

MODE3： 一電場電流極限40%，二三四電場充電比分別為1：4、1：6、1：8，400～500MW節能模式；

MODE4： 一電場電流極限20%，二三四電場充電比分別為1：8、1：10、1：20，300MW節能模式.

2、#1電除塵在不同負荷工況下采取以上四種模式參數對比：

從上表數據數據可看出，#1爐電除塵在負荷300MW時采用節能模式MODE4可節約廠用電761KW，廠用電率降低0.25%，負荷600MW時采用節能模式MODE2可節約廠用電409KW，廠用電率降低0.07%，400/500MW時采用節能模式MODE3可節電581KW，廠用電率降低0.12%左右。上表中A/B除塵變功率取自除塵變高壓側6KV開關，因#1除塵A變還帶A冷水機組，除塵B變帶有B冷水機組和制冷MCC段，故在不同時間，除塵變功率還受制冷機組運行方式影響，但同負荷段的試驗是在同一時間段進行，制冷負荷未變，故除塵變功率差值只由電除塵運行模式改變產生。#1爐電除塵采用節能方式運行后，節能空間很大，節能效果可觀，且機組負荷越低節能潛力越大。采用節能模式后，凈煙氣粉塵濃度變化不大，原煙氣粉塵濃度有所上升，但都可控制在正常范圍之內，其中，400MW以下采用節能模式原煙氣、凈煙氣粉塵濃度穩定，500MW以上采用節能模式原煙氣粉塵濃度波動較大，特別是有負荷波動、電場斷電振打時原煙氣粉塵濃度會大幅上升，凈煙氣粉塵濃度也會小幅上漲，由此可見500MW以上#1電除塵節能空間有限，但400MW以下節能潛力還可進一步挖掘。

3、通過調整#2爐電除塵總結出以下三種運行模式

MODE1： 常規模式，一電場I2=1000mA，二電場I2=1200mA，充電比1：1，如上圖2中A1～A4電場；

MODE2： 節能模式，一電場I2=300mA，二電場充電比1：5，如上圖2中B1、B3電場；

MODE3： 節能模式，一電場I2=600mA，二電場充電比1：3，如上圖2中B2、B4電場.

4、#2爐電除塵節能模式參數對比

因#2爐超凈排放改造，排放標準更嚴，且涉及到超凈排放環保電價補貼，故對#2爐電除塵只做了針對300MW負荷時的調整，數據如下表：

上表中#2爐除塵變功率同樣取自6KV高壓側開關，由于#2爐除塵B變還帶冷水機組C，試驗過程中保持冷水機組運行方式不變，以保證除塵變功率差值只由電除塵產生。從上表中可看出，盡管#2爐電除塵進行了阿爾斯通高頻電源改造，電除塵功率明顯低于#1爐，但在低負荷#2爐電除塵仍有進一步節能空間，在300MW采用節能模式2可省電351KW，節約廠用電約0.12%節能效果顯著，且采用節能模式后原煙氣和凈煙氣粉塵濃度均只有較小幅度上漲，對環保排放基本無影響。負荷300MW以上#2爐電除塵一、二電廠可以采用MODE1/MODE2/MODE3組合運行方式，根據負荷高低和粉塵排放濃度情況來投運省電模式，但在500MW以上高負荷#2爐電除塵節電空間已十分有限。

四、電除塵節能優化調整總結及建議

通過上述對#1、#2爐電除塵節能調整不難看出，該廠電除塵運行方式待優化，節能空間很大，特別是在機組低負荷300MW左右，電除塵節電潛力大，#1爐電除塵在300MW可節電761kW，#2爐電除塵在300MW亦可節電351kW。以上調整涵蓋該廠目前主燒煤種，包括石炭2配印尼、同友2配石炭2、石炭2等，煤種適應性廣。但目前該廠電除塵調整為開環控制，無法根據負荷或粉塵濃度自動調節電除塵出力，為優化電除塵節能控制，提出以下建議：

1、組織廠家、檢修、運行對電除塵進行節能優化調整，引入機組負荷或粉塵濃度信號，以實現電除塵閉環自動控制，以達到深度節能的目的。

2、為保證粉塵排放不超標，建議輔控操作員站增加粉塵等排放物超標一級聲光報警，一旦粉塵等排放物超標，操作員能及時作出調整，在節能的同時確保環保排放達標。

3、粉塵一旦超標，實現電除塵節能模式自動切除。

4、在電除塵節能調整未優化之前，建議參考以上實驗調整數據，根據機組負荷手動調整電除塵模式，以節約廠用電。

5、由于粉塵濃度受機組變負荷、吹灰、電場斷電振打、煤種變化等影響較大，故電除塵優化控制應充分考慮到以上因素，在調整時留足裕量，做到既節能又環保。endprint