高頻電源在國電永福電廠300 MW機(jī)組電除塵器改造中應(yīng)用

介紹了高頻電源的性能特點(diǎn)及優(yōu)勢，針對國電永福發(fā)電有限公司二期2×300MW機(jī)組電除塵器存在的問題，采用HF－01型高頻電源對其進(jìn)行改造。在電除塵器改造中不改變本體結(jié)構(gòu)，采取改變電氣中高壓電源的運(yùn)行方式，取得了較好的改造效果，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能提效的目標(biāo)。

高頻電源;節(jié)能;提效

1 概況

國電永福發(fā)電有限公司二期2×300MW機(jī)組分別于 2007年 1月、7月投運(yùn)，年利用時(shí)間為5000h。鍋爐型式為亞臨界自然循環(huán)單汽包、一次中間再熱、尾部雙煙道、擋板調(diào)溫、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)、“W”火焰煤粉爐。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，原電除塵器出口排放濃度已不能滿足要求。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，電廠決定對每臺爐四室四電場電除塵器的高壓電源進(jìn)行改造，改造中采用HF－01型高頻電源，提高電源轉(zhuǎn)換效率及電除塵器的除塵效率，減少了粉塵的排放量。本文介紹了高頻電源的性能特點(diǎn)及其在永福電廠2× 300MW機(jī)組電除塵器改造中的應(yīng)用。

1.1 原電除塵器參數(shù)

永福電廠2×300MW機(jī)組原配套電除塵器為四室四電場除塵器，設(shè)計(jì)除塵效率為99.8%。陽極采用大C型極板，陰極為不銹鋼螺旋線，陰、陽極配設(shè)機(jī)械振打裝置，原電源為浙江佳環(huán)電子有限公司的GGAJ02－72kV1.2A，DJ－96型電除塵器高低壓電源。工頻電源在間歇供電及火花整定模式下的輸出功率詳見表1。表中間歇供電模式機(jī)組負(fù)荷為180MW，火花整定模式機(jī)組負(fù)荷為300MW。

表1 工頻電源在不同運(yùn)行方式下輸出功率kW

1.2 高頻電源性能特點(diǎn)

在國電永福電廠2×300MW機(jī)組電除塵器改造中采用HF－01型高頻電源，其主要性能特點(diǎn)有:

(1)高頻電源采用的是三相電源，保證了三相平衡，對電網(wǎng)影響小，無缺相損耗，為綠色環(huán)保電源。電源為多級變換，電磁兼容性好;

(2)高頻電源可增大電暈功率，從而增加了電場內(nèi)粉塵的荷電能力;高頻電源在純滯留供電方式時(shí)，電壓波動(dòng)小(一般在1%左右，而工頻電壓波動(dòng)＞30%)，電暈電壓高(可達(dá)到工頻電源二次電壓的130%)，電暈電流大(峰值電流是工頻電源二次電流的200%);

(3)火花控制特性比工頻電源好，僅需很短時(shí)間(＜25μs，而工頻則需10ms)即可檢測到火花發(fā)生并立即關(guān)閉供電脈沖，因而火花能量很小，電場恢復(fù)快(僅需工頻電源恢復(fù)時(shí)間的20%)，從而進(jìn)一步提高了電場的平均電壓，提高了除塵效率;

(4)對粉塵的適應(yīng)性強(qiáng)。高頻電源的供電電流由一系列窄脈沖構(gòu)成，其脈沖幅度、寬度及頻率均可以調(diào)整，可以給電除塵器提供各種電壓波形，控制方式靈活，因而可以根據(jù)電除塵器的工況提供最合適的電壓波形。間歇供電時(shí)，可有效抑制反電暈現(xiàn)象，特別適用于高比電阻粉塵工況;

(5)節(jié)能效果明顯。高頻電源提供給電場的電能有效利用率高，減少了無功的供電損耗，提高了粉塵荷電能力，可顯著提高除塵效率。在保證除塵效率不變的情況下，與工頻電源相比，節(jié)能幅度最高可達(dá)50%～70%，減少粉塵排放40%～70%;

(6)體積小、重量輕，可集成度高。高頻電源的配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、高頻整流變壓器及振打、加熱可根據(jù)需要設(shè)計(jì)集成在一個(gè)箱體內(nèi)，而總重量只有工頻電源的1/4;

(7)安裝方便，輔助設(shè)備少。高頻電源直接安裝在電除塵器的頂部，由于是把控制部分集成在一個(gè)箱體內(nèi)，就節(jié)省了配電控制室的空間，節(jié)約了大部分的控制、信號電纜，減少投資費(fèi)用。

2 改造方案

2.1 改造要求

國電永福發(fā)電有限公司3、4號爐300MW機(jī)組電除塵器改造工程，在保持原電除塵器本體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，在不影響電除塵器正常運(yùn)行的情況下，采用逐臺停電更換高壓電源的方式進(jìn)行改造。性能指標(biāo)要求:電源轉(zhuǎn)換效率應(yīng)在額定負(fù)載條件下大于92%;保證除塵效率為99.75%。

2.2 改造方案

國電永福發(fā)電廠3、4號爐300MW機(jī)組電除塵器高壓電源改造方案為:將電除塵器原高壓控制柜中的單相380V電源改接為三相380V電源;將HF－01型原工頻變壓器拆除、吊卸;將HF－01型高頻電源就位、安裝、調(diào)試和運(yùn)行;敷設(shè)通訊線將所有電場的高頻電源控制信號接至控制室上位機(jī)。

3 改造效果

國電永福發(fā)電企業(yè)3、4號爐300MW機(jī)組電除塵器高壓電源的改造工程于2009年11月4日開始，2009年12月5日全部更換完成。設(shè)備全部投運(yùn)后，以3號爐電除塵器為例，其高頻電源的輸出功率(機(jī)組負(fù)荷為300MW)見表2。

表2 高頻電源在脈沖模式輸出功率 kW

經(jīng)廣西省電力試驗(yàn)研究院檢測，結(jié)果表明，使用HF－01型電除塵高頻電源的3號爐電除塵器比采用工頻電源時(shí)節(jié)電51.9%以上(3號爐電除塵器高頻電源供電功率為324kW，3號爐電除塵器工頻電源供電功率為667kW)，除塵效率從99.78%提高到99.88%(3號爐電除塵器出口濃度47.42mg/m3)，電除塵器出口煙塵濃度排放減少39.7%。HF－01型高頻電源可以很好地提高電場的二次平均電壓和電流，有效地提高高比電阻工況下的除塵效率，同時(shí)節(jié)能效果顯著，可減少廠用電及煙塵排放，增加電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會.第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集［M］.鄭州:2005.

［2］王洪禮.最新電除塵器的選型安裝和運(yùn)行及其技術(shù)應(yīng)用使用手冊［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

［3］DL/T 461－2004，燃煤電廠電除塵器運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則［S］.

［4］張殿印，王純.除塵器手冊(第一版)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［5］劉后啟，林宏.電除塵器(第一版)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1987.

Application of ESP high－frequency power in 300 MW units ESP reformation

沈小俊
(南京國電環(huán)保設(shè)備有限公司，江蘇南京 210044)

The technical characteristics of high－frequency power supply were described.Based on the problems existed in 2×300MW unit ESP 3，4 furnace of State Power，Yongfu Power Company Limited，some measures to change the high－voltage power supply operation mode from the electrical connection were taken.The ESP reformation was made without changing the body structure.The results were achieved after the ESP were put into operation and its energy conservation and efficiency goals were also reached.

high－frequency power;energy－saving;effect－raising

X701.2

B

1674－8069(2012)01－048－02

2011-10-14;

2011-12-16

沈小俊(1982-)，男，江蘇南京人，助理工程師，主要從事火電廠電除塵高壓電源的應(yīng)用研究。E－mail:jakey_shen@sina.com