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(fā)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(fā)有限公司

結(jié)合四川省電網(wǎng)中水電比例較高的特點(diǎn)，尤其是在豐水季節(jié)來(lái)臨時(shí)，火電機(jī)組在5月～10月基本都處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。而電除塵的耗電量則不隨機(jī)組負(fù)荷降低而降低，而是耗電量基本不變。對(duì)此，可通過(guò)對(duì)電除塵器進(jìn)行變頻改造，在低負(fù)荷時(shí)采用低頻電流，高負(fù)荷時(shí)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(shè)備之一，一般情況下電除塵器的耗電量約占發(fā)電廠發(fā)電量的2～5‰。單臺(tái)除塵器容量達(dá)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(gè)發(fā)電廠追求的目標(biāo)，變頻除塵器就是在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)投產(chǎn)的設(shè)備，是目前各個(gè)電廠技改的主選方向。

一、概述

四川福溪電廠2×600MW級(jí)超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐采用東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司生產(chǎn)的600MW超臨界變壓直流、“W”形火焰燃燒鍋爐。每臺(tái)爐配雙室五電場(chǎng)除塵器，除塵器采用浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰旧a(chǎn)的產(chǎn)品，每臺(tái)除塵器進(jìn)出口均設(shè)：2個(gè)(水平煙箱)，每臺(tái)除塵器設(shè)20個(gè)灰斗，除塵器制造日期2010年2月，投運(yùn)日期為2011年10月。

煤炭采用當(dāng)?shù)氐母吡蚍帧⒏呋曳?、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(nèi)水電站裝機(jī)已經(jīng)超過(guò)了4000萬(wàn)千瓦,據(jù)統(tǒng)計(jì)，四川省水力資源蘊(yùn)藏量10萬(wàn)千瓦及以上河流共有781條,是我國(guó)名符其實(shí)的水能“富礦區(qū)”。

四川電網(wǎng)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(fā)電機(jī)組基本保持1臺(tái)機(jī)組最低負(fù)荷運(yùn)行。

另外，新頒布的GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》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(shè)備之一，電除塵的耗電量不會(huì)隨機(jī)組負(fù)荷降低而降低。據(jù)測(cè)算，每月單臺(tái)除塵變壓器的耗電量近100萬(wàn)kWh，按0.4元單價(jià)計(jì)，每月電費(fèi)40萬(wàn)，節(jié)能潛力很大。

另外，機(jī)組燃用煤種含硫量平均達(dá)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(shí)飛灰比電阻就會(huì)比較低，電場(chǎng)不易產(chǎn)生反電暈，在此條件下實(shí)施高頻改造就能達(dá)到節(jié)能、提升除塵效率兩個(gè)目的。

三、改造的主要內(nèi)容

1.20 個(gè)電場(chǎng)的高壓控制系統(tǒng)的改造

高壓電源第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ電場(chǎng)采用高頻電源系統(tǒng)。原高壓控制柜保留，對(duì)內(nèi)部進(jìn)行改造拆除，原塑殼斷路器增加一相電路，為高頻電源系統(tǒng)進(jìn)行三相交流電。高頻電源系統(tǒng)的控制部分，整流/逆變/升壓整流均安裝在一個(gè)密閉的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，整體安裝在電除塵器頂部替換原工頻整流變壓器。主動(dòng)力電纜利舊。

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

新系統(tǒng)均整合優(yōu)化振打控制的功能，并可根據(jù)運(yùn)行工況自動(dòng)改變充電比和根據(jù)鍋爐負(fù)荷或鍋爐給煤總量自動(dòng)調(diào)整整流變輸出功率及調(diào)整振打參數(shù)的功能。

新系統(tǒng)均具有反電暈自動(dòng)監(jiān)控功能并能實(shí)現(xiàn)反電暈優(yōu)化調(diào)整功能。

2.電除塵器低壓控制系統(tǒng)的改造

第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ電場(chǎng)的高頻電源仍為高低壓一體控制設(shè)備，振打系統(tǒng)控制整合到高頻電源控制器中，通過(guò)原二次信號(hào)控制電纜完成控制整合。第Ⅳ、Ⅴ電場(chǎng)升級(jí)的最新型控制器仍集成振打控制。

將敷設(shè)一路鍋爐負(fù)荷信號(hào)或磨煤機(jī)給煤總量信號(hào)電纜至任意一個(gè)工頻節(jié)能型控制器高壓控制柜中，由高壓控制器之間相互通訊實(shí)現(xiàn)利用鍋爐負(fù)荷信號(hào)進(jìn)行電除塵器閉環(huán)控制的功能，不借助于相對(duì)運(yùn)行可靠性較低的工控機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制；

3.電除塵器電控計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的改造

重新配置工控機(jī)，并重新設(shè)計(jì)組態(tài)上位機(jī)系統(tǒng)；高頻、工頻系統(tǒng)仍為以太網(wǎng)通信，通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)線或光纜連接到上位計(jì)算機(jī)。

高頻電源、工頻電源經(jīng)改造后可與電廠DCS或電廠輔網(wǎng)系統(tǒng)上可以調(diào)整參數(shù)且實(shí)時(shí)顯示該高壓柜的運(yùn)行電壓。

四、改造后的預(yù)期效果

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

電除塵實(shí)施高頻電源改造后除塵灰塵排放降低約30%，保證機(jī)組在日常運(yùn)行中排放標(biāo)準(zhǔn)30毫克/標(biāo)方。

張亞兵，大學(xué)本科，助理工程師，1997年參加工作，現(xiàn)就職于河南省電力公司平頂山供電公司調(diào)控中心班長(zhǎng)，主要從事電氣設(shè)備檢修、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作；

于群良，大學(xué)本科，工程師，1996年參加工作，現(xiàn)就職于四川中電福溪電力開發(fā)有限公司計(jì)劃經(jīng)營(yíng)部高級(jí)主管，主要負(fù)責(zé)四川及西南地區(qū)項(xiàng)目開發(fā)的前期工作；

張永川，大學(xué)?？疲砉こ處?，1999年參加工作，現(xiàn)就職于四川中電福溪電力開發(fā)有限公司生產(chǎn)技術(shù)部電氣點(diǎn)檢長(zhǎng)，主要負(fù)責(zé)電氣設(shè)備的日常維護(hù)及檢修管理；

陳新亮，大學(xué)本科，工程師，1997年參加工作，現(xiàn)就職于河南省電力公司平頂山供電公司調(diào)控中心專責(zé)工程師，主要從事電氣設(shè)備檢修、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。