电除尘器的变频改造

张亚兵，于群良，张永川，陈新亮

四川中电福溪电力开发有限公司

电除尘器的变频改造

张亚兵，于群良，张永川，陈新亮

四川中电福溪电力开发有限公司

结合四川省电网中水电比例较高的特点，尤其是在丰水季节来临时，火电机组在5月～10月基本都处于低负荷运行状态。而电除尘的耗电量则不随机组负荷降低而降低，而是耗电量基本不变。对此，可通过对电除尘器进行变频改造，在低负荷时采用低频电流，高负荷时采用高频电流可有效提高除尘器效率，降低电耗。

除尘器；变频

除尘器是电厂耗电量较大的设备之一，一般情况下电除尘器的耗电量约占发电厂发电量的2～5‰。单台除尘器容量达2000KW的耗电量甚至更高，如何既能保证除尘效率又能降低降低电耗成为每个发电厂追求的目标，变频除尘器就是在此基础上应运投产的设备，是目前各个电厂技改的主选方向。

一、概述

四川福溪电厂2×600MW级超临界燃煤发电机组，锅炉采用东方锅炉（集团）股份有限公司生产的600MW超临界变压直流、“W”形火焰燃烧锅炉。每台炉配双室五电场除尘器，除尘器采用浙江菲达环保科技股份有限公司生产的产品，每台除尘器进出口均设：2个(水平烟箱)，每台除尘器设20个灰斗，除尘器制造日期2010年2月，投运日期为2011年10月。

煤炭采用当地的高硫分、高灰分、低热值的原煤，碳、氢、氮、硫的含量分别为50.3%、2.14%、0.72%、2.91%。

二、改造的原因和必要性

目前,四川省境内水电站装机已经超过了4000万千瓦,据统计，四川省水力资源蕴藏量10万千瓦及以上河流共有781条,是我国名符其实的水能“富矿区”。

四川电网中水电和火电比例大概为7：3，尤其是在5月-10月的丰水期间，火力发电机组基本保持1台机组最低负荷运行。

另外，新颁布的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》中要求2014年7月1日后电厂锅炉烟尘排放浓度将50mg/Nm3降低到30mg/Nm3。

作为电厂耗电量最大的设备之一，电除尘的耗电量不会随机组负荷降低而降低。据测算，每月单台除尘变压器的耗电量近100万kWh，按0.4元单价计，每月电费40万，节能潜力很大。

另外，机组燃用煤种含硫量平均达到3%以上，灰分30～40%以上，除尘器入口粉尘浓度高。燃煤含硫量在1%以上时飞灰比电阻就会比较低，电场不易产生反电晕，在此条件下实施高频改造就能达到节能、提升除尘效率两个目的。

三、改造的主要内容

1.20 个电场的高压控制系统的改造

高压电源第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ电场采用高频电源系统。原高压控制柜保留，对内部进行改造拆除，原塑壳断路器增加一相电路，为高频电源系统进行三相交流电。高频电源系统的控制部分，整流/逆变/升压整流均安装在一个密闭的钢结构箱体内，整体安装在电除尘器顶部替换原工频整流变压器。主动力电缆利旧。

高压电源第Ⅳ、Ⅴ电场EPCONV型工频电源控制器升级更换为最新型控制器。高压整流变压器利旧。

新系统均整合优化振打控制的功能，并可根据运行工况自动改变充电比和根据锅炉负荷或锅炉给煤总量自动调整整流变输出功率及调整振打参数的功能。

新系统均具有反电晕自动监控功能并能实现反电晕优化调整功能。

2.电除尘器低压控制系统的改造

第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ电场的高频电源仍为高低压一体控制设备，振打系统控制整合到高频电源控制器中，通过原二次信号控制电缆完成控制整合。第Ⅳ、Ⅴ电场升级的最新型控制器仍集成振打控制。

将敷设一路锅炉负荷信号或磨煤机给煤总量信号电缆至任意一个工频节能型控制器高压控制柜中，由高压控制器之间相互通讯实现利用锅炉负荷信号进行电除尘器闭环控制的功能，不借助于相对运行可靠性较低的工控机系统实现闭环控制；

3.电除尘器电控计算机监控系统的改造

重新配置工控机，并重新设计组态上位机系统；高频、工频系统仍为以太网通信，通过交换机网线或光缆连接到上位计算机。

高频电源、工频电源经改造后可与电厂DCS或电厂辅网系统上可以调整参数且实时显示该高压柜的运行电压。

四、改造后的预期效果

灰尘排放与改造前同等除尘效果下，平均节电率不小于30%,日节电约12000kwh。节能效果计算方法：（改造前的月电耗量/改造前的月发电量-改造后的月电耗量/改造后的月发电量)/（改造前的月电耗量/改造前的月发电量）。

电除尘实施高频电源改造后除尘灰尘排放降低约30%，保证机组在日常运行中排放标准30毫克/标方。

张亚兵，大学本科，助理工程师，1997年参加工作，现就职于河南省电力公司平顶山供电公司调控中心班长，主要从事电气设备检修、生产准备工作；

于群良，大学本科，工程师，1996年参加工作，现就职于四川中电福溪电力开发有限公司计划经营部高级主管，主要负责四川及西南地区项目开发的前期工作；

张永川，大学专科，助理工程师，1999年参加工作，现就职于四川中电福溪电力开发有限公司生产技术部电气点检长，主要负责电气设备的日常维护及检修管理；

陈新亮，大学本科，工程师，1997年参加工作，现就职于河南省电力公司平顶山供电公司调控中心专责工程师，主要从事电气设备检修、生产准备工作。