330MW亚临界锅炉电袋除尘器节能降耗方式探讨

许东升

(内蒙古京科发电有限公司 发电部，内蒙古 兴安盟 029400)



330MW亚临界锅炉电袋除尘器节能降耗方式探讨

许东升

(内蒙古京科发电有限公司 发电部，内蒙古 兴安盟 029400)

摘要：针对电除尘器耗能偏高的缺点，结合330MW亚临界锅炉机组在低负荷阶段电除尘器运行的特点，将电除尘原来的连续供电方式改为间歇供电方式。通过试验性摸索对比，在保证了低负荷阶段电袋除尘器采用间歇供电方式安全性的基础上，全年节约费用约70万元，取得了良好的经济效益。

关键词：锅炉；除尘器；节能降耗

随着国家与企业对环保重视程度的提高，火力发电厂对烟气粉尘的排放要求也越来越高。近年来，由于电袋复合除尘器具有效率高、稳定、滤袋阻力低、寿命长、占地面积小等优点，弥补了单一电除尘器或布袋除尘器的不足，逐渐应用于电厂除尘中，但电袋除尘器在实际应用中也显现出电耗偏高的缺点。

某厂330 MW亚临界锅炉电袋除尘器在低负荷阶段采用间歇性供电方式，降低了除尘器的电耗，在保证了除尘效率的同时，兼顾了节能降耗。

1机组概况

某电厂330 MW机组采用福建龙净 FE型电袋复合式除尘器，低压柜采用DDPX型PLC控制系统，设计煤种烟尘排放浓度≤50 mg/m3，设计除尘效率≥99.85%，漏风率≤2.5%。高压整流变压器采用高位布置，油浸自冷，除尘变压器容量为1 000 kVA，高压侧电压为6 300 V，高压侧电流为94.1 A，低压侧电压为400 V，低压侧电流为1 443.7 A。

电除尘运行方式有3种：

1)全波运行方式：火花跟踪控制模式即为方式0，最高平均电压控制模式即为方式1，火花率设定控制模式即为方式2，临界少火花控制模式即为方式3，待定式为方式4-9。

2)单半波间隙供电模式：占空比为1：2～1：20。

3)双半波间隙供电控制模式：占空比为2：4～2：20，阳极振打方式分为手动与自动两种方式。由于该厂粉尘比电阻属于典型的高比电阻，而烟气中杂质的比电阻高是制约静电除尘器发挥作用的主要因素,因此采取烟气调质系统后有效地降低了比电阻，提高了除尘效率。

2间歇供电的局限性

间歇供电也有其局限性：

1)其供电设备毕竟比不上脉冲宽度较窄的全波脉冲供电设备，不能在提效方面有太高的期望；

2)电除尘器在中低比电阻太小的情况下不能运行，否则对效率影响较大；

3)在电场电流偏大、负载较重的情况下，间歇供电的效果不佳，这不仅仅是比电阻较低的原因，还受到电源容量的限制；

4)在运行电压偏低、闪络频繁的情况下，间歇供电使平均电压进一步下降，会对其性能产生影响。

所以，间歇供电方式在电场中所产生的效果往往不佳，因为电场的粉尘浓度较大，需要较大的电晕电流。

另外，间歇供电比常规供电难于推广还有以下原因：

1)运行人员不太理解在间歇供电时平均电压、电流的降低不会影响效率的原因；

2)运行人员不知道如何正确选用间歇供电的工作参数；

3)有关间歇供电对设备的特殊要求研究较少，不够深入，在控制性能上只满足产生间歇供电波形，未能在间歇供电状态下对火花控制、导通角控制、故障检测特性等作出更具体的研究和完善，影响了间歇供电性能的发挥。

3间歇供电的应用探索

某电厂从机组投入商业运行后，一直受外界负荷的影响，负荷较小，电袋除尘器耗电量较高。2014年7月5日，为了减少后级布袋运行出力，延长布袋使用寿命，将电袋除尘器运行方式改为全波运行方式0，电流极限为100%，增强电场除尘效率。电场使用全波供电，此方式下除尘器电耗明显升高。为了最大限度降低电袋除尘器后级电场的平均电压和电流，采取了间歇供电方式进行试验，确保除尘器既“保效”又“节能”的试验目的。

图1　电袋除尘器A4、B4整流变压器停运前差压参数(24 h)

图2　电袋除尘器A4、B4整流变压器停运后差压参数(24 h)

调整试验选取机组负荷为165 MW，除尘器设定喷吹时间间隔为15 s，喷吹压力为0.3 MPa，将 A/B列4台整流变压器电流极限调整到100%，观察并记录除尘器连续运行24 h的参数。试验数据收集完毕后，在相同工况下将电袋除尘器A4、B4整流变压器停运，A/B列的其他3台整流变压器电流极限调整到100%，观察并记录除尘器连续运行24 h的参数。根据试验数值对比发现，在A4、B4整流变压器停运后，电袋除尘器差压基本没变。

4间歇供电方式收益计算

对试验前后的电袋除尘率进行对比分析，当A/B列8台整流变压器电流极限设置为100%运行时，全天耗电量为13.18 MW·h；当A/B列电场停运1台整流变压器时(电流极限100%)，全天耗电量为10.637 MW·h，按照上网电价0.33元进行核算，每月可节约25 175元。

按照上述试验方式对机组负荷为180 MW工况进行数据统计，同时考虑高负荷后级布袋负荷的增大，将3台整流变压器运行调整为4台整流变压器运行，电流极限由3台整流变压器的100%调整到4台整流变压器的80%。根据试验数据得出，在保证除尘器正常工作效能的同时，8台整流变压器电流极限80%运行方式较3台整流变压器电流极限100%运行每h增加电量0.026 MW·h，8台整流变压器按照上网电价0.33元进行核算，每月可节约6 178元。

表1　电除尘B列3台整流变压器运行

表2　电除尘B列4台整流变压器运行

在机组负荷为180 MW工况时，将8台整流变压器电流极限调整为50%，统计各电场参数基本没变。8台整流变压器运行1 h用电量为0.346 MW·h，和第二次调整相比减少了0.574 MW·h，每天可节约费用约为4 546元。

表3　电除尘8台整流变压器运行1小时电量统计

在进行第4次试验性调整时,将A1、A2、B1、B2整流变压器运行方式调整为全波运行方式0，将A3、A4、B3、B4整流变压器运行方式调整为单半波间隙供电模式1∶2方式运行。改变运行方式后，电除尘差压及其他参数基本不变，8台整流变每h用电量为0.319 MW·h，和第3次调整相比减少了0.027 MW·h，每d可节约费用约为214元。

表4　电除尘4台全波4台半波整

4结论

通过从第1次调整到第4次调整，除尘器差压在60 Pa左右范围波动，原烟气粉尘浓度逐渐减少，由此可见，调整运行方式的同时，除尘效率也得到了提高，电除尘功耗也大幅度降低，每月仅电除尘系统就可节约费用约6万元，全年可节约费用约为70万元。通过电除尘运行方式调整试验证明，优化固有方式可以有效地提高除尘效率，减少锅炉烟气粉尘对下游设备的影响，同时也能大幅度减少烟尘排放量，不仅降低了设备损伤，同时达到了节能增效的目的。

参考文献

[1]林朝扶，蒋有福，彭炯兰.火电厂电除尘器节能降耗运行方式探讨[J].广西电力，2010(2):43-47.

[2]尹琦.燃煤电厂电除尘器提效节能技术的分析研究[D].保定：华北电力大学，2009.

[3]张晓宇.电除尘器效率与节能研究[D]保定：华北电力大学， 2012.

[4]沈冰，王胜刚，张东鞍，等.静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置的设计[J].沈阳工程学院学报：自然科学版，2010,6(1)：21-22.

(责任编辑张凯校对佟金锴)

Discussion on Energy Saving of The Electric Bag Dust Collector for 330MW Sub-critical Boiler

XU Dong-sheng

(Power Generation,Inner Mongolia Jingke Power Co.,Ltd.,Xingan League 029400,Inner Mongolia)

Abstract：In view of the high energy consumption of the electric precipitator,combined with the characteristics of 330MW subcritical boiler unit at low load stage,the power supply mode is changed to intermittent power supply.Through experimental exploration and comparison,and on the basis of ensuring the safety of the electric bag filter in the low load stage,the use of intermittent power supply could save about 700 thousand Yuan annually and achieve a better economic benefit.

Key words：reliability；economy；energy-saving and cost-reducing

中图分类号：X701.2

文献标识码：A

文章编号：1673-1603(2016)01-0036-04

DOI：10.13888/j.cnki.jsie(ns).2016.01.008

作者简介：许东升(1981-)，男，内蒙古通辽人，助理工程师。

收稿日期：2015-06-25