135MW發(fā)電機組電除塵脈沖電源應(yīng)用研究

楊海賓

摘? ?要：針對循環(huán)流化床配套的靜電除塵器因運行時間長、滿負(fù)荷、煤質(zhì)變化等條件影響，出現(xiàn)的電場工頻電源火花及反電暈等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響除塵效果。經(jīng)研究分析，在轉(zhuǎn)動極板及高頻電源運行條件要求下，采用TM-HPP型帶脈沖電源，疊加脈沖電壓寬度達60us，幅度60kV。提高了脈沖電壓寬度達及幅度，除塵效果十分明顯，解決了因環(huán)保帶來的生存壓力，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床? 脈沖電源? 除塵

中圖分類號：TK36? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0091-02

1? 概述

攀煤發(fā)電公司兩臺440T循環(huán)流化床鍋爐各配置了一臺型號為BEL324/2-4雙室四電場靜電除塵器。該除塵器是將含塵煙氣在通過高壓電場進行電離的過程中，使粉塵荷電，并在電場力的作用下使粉塵吸附在集塵器上，從而將粉塵從鍋爐廢氣中分離出來的一種除塵環(huán)保設(shè)備。

2? 項目優(yōu)化改造的必要性及意義

該靜電除塵器在實際運行7年后，除塵器因內(nèi)部構(gòu)件變形和腐蝕老化，又因煤種多變，鍋爐運行調(diào)整、粉煤灰的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，以及振打產(chǎn)生的二次揚塵等諸多因素影響，致使除塵器可靠性降低，除塵效率嚴(yán)重下降，粉塵排放一般在200mg/Nm3左右，尾部四電場陽極系統(tǒng)斷電振打時可達到400mg/Nm3以上，最高時可達到700 mg/Nm3左右。不滿足≤30mg/m3的國家標(biāo)準(zhǔn)，將會受到超標(biāo)排放罰款，甚至?xí)庥鲆驗榕欧挪贿_標(biāo)而被關(guān)停的嚴(yán)重后果。因此電除塵器進行優(yōu)化提效改造勢在必行。

3? 脈沖電源技術(shù)方案設(shè)計

3.1 脈沖電源工藝介紹

除塵用脈沖供電電源，按脈沖寬度分為ns級的短脈沖電源和us級的長脈沖電源，其中長脈沖電源的脈沖寬度一般小于100us，經(jīng)研究分析，采用TM-HPP性帶脈沖電源，其工作原理見圖1。

通過低壓側(cè)開關(guān)Kp的閉合，在儲能電容Cs、脈沖變壓器Tp、隔離電容Ci以及電場ESP上共同形成LC震蕩回路，從而在基礎(chǔ)電壓Udc的上形成高壓脈沖波形。由于我廠原電除塵改造使用的是轉(zhuǎn)動極板及高頻電源，因此在脈沖電源選取時，采用了TM-HPP型帶脈沖電源。其實測疊加脈沖電壓寬度達60us，幅度60kV。

3.2 脈沖電源供電的提效機理

電除塵的脈沖供電方式一方面能產(chǎn)生大量的高能等電子團幫助粉塵實現(xiàn)更高的擴散荷電;另一方面產(chǎn)生更高的峰值電壓幫助粉塵實現(xiàn)更高的電場荷電。由于電除塵器的除塵效率和粉塵粒子驅(qū)進速度有直接的關(guān)系，粉塵粒子向陽極板驅(qū)進速度ω的概念性表達式：ω=（PEPECa2）/（6πμ）

式中：ω—粉塵驅(qū)進速度;P—電場的介電常數(shù);Ep—收塵極的電場強度;Ec—粉塵荷電電場強度;—塵粒半徑;μ—氣體粘度。

因ω正比于粉塵荷電電場強度，所以可得更高的粉塵荷電使除塵器具有更高的除塵效率。

3.3 脈沖電源技術(shù)特點

脈沖電源（TM-HPP）是一款瞬時高功率電源，其高壓脈沖時間小于100uS，峰值功率大于5MW。其工作方式是在傳統(tǒng)電源的基礎(chǔ)上疊加一定頻率的脈沖電壓，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

如圖2所示，方框內(nèi)“脈沖電源系統(tǒng)”為本設(shè)備，其通過高壓輸出端與基礎(chǔ)電壓系統(tǒng)（傳統(tǒng)電源）以及電場負(fù)載相連。

3.4 電除塵脈沖電源優(yōu)化改造指標(biāo)分析

項目實施后，循環(huán)流化床鍋爐煙氣排放指標(biāo)達到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011）標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

4? 效益分析及創(chuàng)新點

4.1 環(huán)境效益

通過對循環(huán)流化床系統(tǒng)進行除塵改造，可實現(xiàn)煙塵達標(biāo)排放，每年可減少排放1394.189 t/a，減少繳納排污費用136356.78元，大大減少對大氣的污染，有利于改善當(dāng)?shù)貐^(qū)域的環(huán)境質(zhì)量狀況，有利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對攀枝花地區(qū)“節(jié)能減排”起到積極的促進作用。

4.2 經(jīng)濟效益

每年兩臺鍋爐共計運行小時數(shù)為6000h，上網(wǎng)電量按照省公司協(xié)議量6.8億度，每年可獲得國家除塵電價資金補貼為46萬元，經(jīng)營成本顯著降低。

參考文獻

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