1、全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 节能624如何实现电除尘节能运行谢建华（国电浙江北仑第一发电有限公司 浙江省 宁波 315800）【摘 要】目前燃煤电厂大量使用了电除尘器，而电除尘在燃煤电厂中属于高耗能的设备，本文所阐述的是如何保持电除尘器持续、高效、低能耗运行的一些方法和实践。【关键词】降压振打 供电方式 闭环控制 0 引言电除尘器的除尘效率都存在一个除尘极限，达到极限以后无论你如何调高电场功率都无济于事，因此电除尘节能运行首先需要把无助于提高效率的那部分电能通过优化运行方式加以控制，然后是通过实际运行工况实时跟踪调节电场输出功率以及高压供电系统和振打系统的相互配合达
2、到节能、高效运行。通过对北仑发电厂电除尘运行情况的统计，未进行节能优化运行的电除尘一个月的用电量占该机组厂用电率大约在 0.24%，进行节能优化运行以后的电除尘用电量约占厂用电在 0.16%，而造成电能消耗较大的原因是电除尘的控制方式的调整与实际运行工况存在脱节，人工调整无法满足实际运行的需要，为了保证除尘效率只能使电场长期处于高功率运行，以下是我们目前采取的比较有效的几种方法。 1 降压振打我们一般采用的振打方式是在电场处于运行状态实施的，电场阴阳极间有高电压存在，极板上的粉尘带有电荷，由于在电场力的作用下，具有很强的附着力，当电场进行振打清灰时，不容易把粉尘从极板上完全振落清除。采用降压振
3、打方式是在对应电场进行振打时将电场二次电压自动调节到低于起晕电流以下的二次电压，期间二次电流为零，减少电场力的作用，这时进行振打清灰效果会达到最佳。但降压振打在一定程度上会影响粉尘的捕捉，因此降压振打不应过于频繁。另外在降压振打时会引起灰尘的二次飞扬，因此我们在设置降压振打时序时将前后两个电场进行错开，而五电场基本不采用降压振打。目前我们运行的系统中，降压振打是分时段进行，一般一个电场一个小时降压振打一次，必要时调整到半小时一次。降压振打通过判断阳极振打的状态和时序来实现。一般的振打方式运行时电场处于高功率运行而降压振打方式在振打期间电场功率输出几乎到零，该降压过程虽然短暂,但电场多并且降压次
4、数的累加也具有一定的节能效果。2 高压供电方式高压供电在电除尘正常运行中一般会出现以下三种情况：第一种：在整个供电过程中，二次电流的增加随二次电压的增大而增大，一直达到额定值或达到电场闪络点为止。此种情况，除尘效率一般是随电场输入功率增大而增高。 （见图 1）全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 节能625低效率电流最 佳 结 合 点图 1 图 2第二种：电场二次电流随二次电压增大而缓慢增大，但达到某一值时，二次电流迅猛增大，此时二次电压增加很小。此种情况下，末端增加的电流，对除尘效率的贡献很少，能耗与除尘效率不成比例。 （见图 2）第三种：二次电流随二次电压增加而增加，当达
5、到一定的电压后，二次电流继续增加，而二次电压反而下降，此种情况一般也称为反电晕，如果电场运行在反电晕的情况下，除尘效率往往较低，较大的电场输入功率反而可能降低了除尘效率。 （见图 3）拐 点 无效电流图 3结合以上三种工况和实际运行情况对比分析：第一种工况我们一般采用脉冲或间隙供电的方式。该供电方式的主要实现思路为电除尘器与硅整流变等效为电容与电感， 控制系统通过对每个半波晶闸管导通角的合理控制， 充分利用供电电源正弦波的脉冲特性以及变压器和本体的储能特点使高压电源输出脉冲幅度、宽度及基准电压灵活可变的脉冲供电波形， 达到既提高放电极与收尘极之间的单位荷电场强，又节省电能的目的。而对于其他两种
6、工况我们一般采用最佳点控制的策略（自动捕捉拐点） ，这种控制方式是电除尘器运行时根据烟气及粉尘性质的变化，对运行电压、 电流波形以及 特性进行综合分析与判断， 通过调节导通角与电压、 电流数值大小，不断寻找最佳的拐点使提供给电除尘器本体收尘电场的电压、 电流始具有较好的节能和除尘效果。通过对电除尘振打和高压供电控制方式的调整对电除尘的除尘效率进行了统计，如下表 1（电除尘出口月平均烟尘含量）全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 节能626表 1 电除尘出口月平均烟尘含量日期 一号机（mg/m 3） 二号机（mg/m 3） 三号机（mg/m 3） 四号机（mg/m 3） 五号机
7、（mg/m 3）07.7 27 10 45 18 707.8 11 18 21 8 407.9 19 12 12 22 207.10 28 11 15 23 407.11 5 9 43 34 907.12 15 10 35 14 608.01 8 7 23 9 208.02 7 13 19 12 1908.03 14 7 24 12 2408.04 15 18 31 12 1108.05 8 6 19 10 908.06 3 2 12 8 908.07 3 17 13 10 10上表数据是 CEM 系统采集的数据，其中三号机和四号机投入了能量管理系统对出口烟尘进行了设置。从这些数据中可以看出目
8、前我厂电除尘的除尘效率已经相当高，远远低于国家规定的排放要求。况且目前投入了脱硫系统，该系统也具有一定的除尘效果。因此我们可以利用能量管理系统根据实际工况实时调节电场功率，在保证环保排放的基础上也可以通过能量管理系统适当调高电除尘出口烟尘含量，在保证石膏品质的基础上让一部份的除尘功能由脱硫系统来完成，以降低电除尘的功耗，目前对于三号和四号机组电除尘出口的烟尘一般设置在 2035mg/m 3之间。3 闭环控制（电除尘能量管理）在具有了较好的除尘效率以后，我们在 2007 年三、四号机组实施了电除尘能量管理系统的改造工作，并取得了较好的效果。能量管理系统的基本原理是通过测量电除尘出口烟尘含量的浓度
9、，实时地调整电场的输出功率，当烟尘含量低于设定值时，控制系统将根据测量烟尘和设定烟尘的比较差值降低电场二次电流，差值越大调整的速度越快。并且调整是从五电场开始一直到一电场，如果除尘效率一直较高，烟尘浓度始终低于设定值，那么所有电场将会全部降低到最低限值运行。反之亦然，最高调到最高出力。最低限值设置是为了保证烟气浓度仪出现坏值时导致电除尘退出运行而设立。能量管理系统基本流程图如下： 实 测 烟 气 浓 度 值设 定 烟 气 浓 度 值 比 较 逐 个 降 低 电 场 功 率逐 个 升 高 电 场 功 率高 于 设 定 值低 于 设 定 值全国火电 600MW 机组技术协作会第十三届年会论文集 节
10、能6274 效果总结通过一系列的改造和调整以后，我们对五台机组电除尘的用电量进行了统计（其中 3、4 号机组电除尘投入了能量管理系统）表 2 五台机组电除尘的用电量统计日期 一号炉（MWH） 二号炉（MWH） 三号炉（MWH） 四号炉（MWH） 五号炉（MWH）2007 年 9 月 342.9 831.9 664.3 1029.82007 年 10 月 633.3 335 853.3 796.3 1006.52007 年 11 月 790.9 326.2 788.3 788.4 919.62007 年 12 月 828.7 342.2 559.5 589.6 990.32008 年 1 月 8
11、03 340.3 557.4 567.3 987.12008 年 2 月 752 122 481.9 545.4 659.22008 年 3 月 701 340 180.1 527.9 1080.52008 年 4 月 798 348.2 241.3 519.2 980.22008 年 5 月 677 401 608.4 507.6 917.42008 年 6 月 768 370.2 613.1 525.7 9092008 年 7 月 780 356.3 624.9 714.9 909.4月平均用电量 753.2 298.3 500.7 552.9 850.84表 2 中二号机组只有单侧的电量
12、统计，而三号机组在 34 月份机组检修。因此这些数据不具有代表性，我们可以通过对比 1、4、5 机组可以发现，电除尘投入能量管理系统运行，每台机组电除尘平均每月可以节约电量在 2030 万度之间。二号机电除尘一直以来除尘效率都比较高，现在采用了人工设定降容的方法在进行控制，按两倍计算月平均电量在 60 万度左右，如果投入能量管理系统实时调节电场功率，它的月平均电量估计也会下降 20 万度左右。通过电除尘投入能量管理系统，节能效果明显。作者简介：谢建华，男，浙江绍兴人，从事发电厂电气设备检修与管理工作。联系电话：0574-86892059 邮编：315800地 址：国电浙江北仑第一发电有限公司 设备管理部 浙江宁波北仑区进港西路 66 号
