一种非连续运行电除尘过渡模式控制的节能方法

技术秘密全文

一、技术秘密名称

一种非连续运行电除尘过渡模式控制的节能方法

二、股份公司原有技术及存在问题

电除尘高压电源的运行模式一般都是火花跟踪模式，即根据系统的工艺要求确定火花的强度大小和火花发生频率等参数后，高压静电除尘控制器就在这个极限范围内寻找工作点，尽可能提高电晕功率来达到比较好的除尘效果。由于我们二烧熔剂电除尘工作方式采用以上控制模式，因此存在电能浪费的实际情况。

三、国内外现有技术及存在问题

国内几乎所有的电除尘都工作在这种火花自动跟踪的模式下。电除尘行业中比较经典的方法还有间歇供电。这些方式的采用都不能很好的解决目前二烧熔剂电除尘用电浪费的情况，因此我们需要寻找一种在确保除尘效果的同时，具有节约电能的方法。。

四、技术秘密具体内容

针对上述问题,如何在保证排放达标的前提下降低电除尘的能源消耗。同行业中最普遍的做法是采用浊度排放优化，即闭环控制，只要排放达标，就把电除尘电源的工作点降低，不采用火花跟踪模式；而当排放增大后再恢复到火花跟踪模式。

采用闭环工作模式带来的问题是浊度检测装置（简称浊度仪）需要定期维护，擦拭镜头和采样定标，稍有不准则会引起控制器错误的选取工作点，也就达不到节能的目的。据了解，国内使用浊度仪比较

多的发电厂、钢厂等，一般在使用浊度仪半年到一年时间后，浊度仪就不再正常工作了，电除尘电源又回到了原来的火花跟踪模式。而且安装浊度仪的投入比较大，加上维护工作量也比较大，投入产出比明显不理想。

电除尘行业中比较经典的方法还有间歇供电，但这种方法在高比电阻时有效果，间歇供电参数要根据工况随时调整可能造成排放不理想，节能的效果根据工况在变，因此也是不确定的。根据我们对烧结电除尘长期使用积累的经验，结合实际设备情况摸索出了在熔剂电除尘行之有效的方法，即一种非连续运行电除尘过渡模式控制的节能方法。

熔剂电除尘运行有一个特点，即生产不连续：在熔剂生产时会产生粉尘，需要电除尘运行；不生产时电除尘则不必运行。在输灰连锁和熔剂风机控制连锁上能体现出来，即熔剂开始生产时，在输灰皮带运行后，熔剂风机启动，然后风门逐渐打开，生产结束后风门关闭，风机停机。但原来电除尘的工作状态在这个过程中始终是不变的，即使不需要电除尘运行时，电除尘电源仍然按照火花跟踪模式在运行，工作点选得比较高，而且没有烟气，火花更少，工作点更高，也更费电。只要采取措施，使得电除尘的工作模式可以根据风机风门的状态自动跟踪，就可以在熔剂间歇生产的时候降低工作点，达到节能的目的。

能达到工作模式自动跟踪，是基于电除尘高压电源采用了EPIC-II控制器。该控制器的特点之一是可以预置六种工作模式，工

作模式之间可以切换，针对不同的工况选择相应的模式。由于不同的工作模式需要设定的参数有很多个，类似于变频器，所以不可能在修改运行模式时把这么多参数都改一遍（即使是自动的）。采用预置模式，把这些参数成组配置好，就能方便的选择。

模式切换，我们在几种可能的方案中，最终确定通过电除尘的上位机来实现这个功能。电除尘的专用上位机采用iFix组态软件，通讯协议是MODBUS。这是一个开放的系统，可以自己再添加控制流程。具体的流程请参见附图，下面做一个简单的介绍：

系统的控制基础之一是要知道风机风门当前是否关到位。这个信号在主工艺系统的PLC中存在，通过通讯接口传送到电除尘上位机。上位机通过判断向EPIC-II控制器发模式切换指令。

流程首先判断风机风门是否关到位。关到位后，上位机发指令给熔剂的3台控制器切换到待机模式，此时电源仅提供很小的工作电流以维持电除尘内部的起晕状态以便随时切换到正常工作模式。若风门没有关到位，则通过延时判断，在起初的1分钟内为过渡模式，延时完成后切换到正常工作模式。正常模式仍和原来火花跟踪的参数相同。而过渡模式是连接待机模式到正常模式的重要环节。若过渡状态完成得不好，则会影响正常模式起初一段时间的除尘效果。

至于过渡模式和待机模式的参数，则通过在EPIC-II中的设定来完成。具体设定的方法如下：

待机模式的要求是维持起晕点，使除尘器本体内保持必须的静电吸附力来保证不扬尘。起晕点由试探确定，通过做伏安特性曲线，找

到起晕点所对应的导通角数值即可。由于起晕点会随极板极线的状态变化，所以最好定期重复测试起晕点，或者简单化处理，把待机点调整到起晕点偏上的位置（缺点是稍微费一点电）。

过渡模式是关键。若从待机工作点直接跳变到正常工作点，会造成电源状态和本体负荷状态的不匹配，只能靠正常工作点的火花跟踪来调整，从不匹配到匹配花费的时间比较长，而在调整过程中的工作点不是最佳的除尘工作点，有可能造成排放水平偏高。在过渡模式的工作点上升过程中，采用了特殊的上升曲线，不是通常意义上的给定的导通角或二次电流在变化，而是本体内的电流密度实现二次曲线上升，使得本体内的介质在1分钟的时间内迅速达到正常工作点的位置，刚好与风机吸入的烟气负荷匹配。

由于EPIC-II控制器集成了振打控制，可以实现振打优化控制，所以在进行了高压电源工作模式的自动跟踪调整后，对振打周期也做了彻底调整，实现了更上一层楼的效果。振打周期也按正常运行模式和待机模式采用不同的参数。在正常运行模式时，振打周期为1小时1次，而在待机模式下，采用一次性的连续振打方式。由于在待机模式下电除尘本体内部工作在起晕状态，电场力对灰尘的吸附作用比正常工作模式下要低很多，在相同的振打力作用下，吸附在极板上的粉尘更容易被振打下落。振打周期随模式更改后，效果非常明显：电除尘内部积灰明显减少，工作时的二次扬尘很低，排放效果更好。通过上述方案的改进，起到了很好的节能减排的效果。

五、实施后对安全、环保的影响

实施后该项目后，由于只改变了控制方式，在安全上无任何影响，并实现了年节电约在21万左右的效果。

由于改进了振打周期，利用待机模式的连续振打和正常模式时的减少振打，使得电除尘内部积灰量明显减少，减少二次扬尘并且抑制火花生成。环保上得到了进一步提升。

六、实施后的效果

节能：对其中1电场电源柜安装了电度表。通过1个月的连续数据记录分析，在未进行模式自动切换改造前，该控制柜平均每天耗电在600～640度之间，改造后平均每天耗电为300～310度之间，节电每天约330度。据此估算，3台控制柜每天可节电900度左右。根据07年成本电费计算，年节约费用在21万左右。

（实际数据付表）

减排：由于改进了振打周期，利用待机模式的连续振打和正常模式时的减少振打，使得电除尘内部积灰量明显减少，减少二次扬尘并且抑制火花生成。实际排放浓度检测为26mg/m3，低于设计水平小于100mg/m3的要求。

七、同类企业实施该技术的可能性

该节能模式有比较好的推广前景，是一种适合熔剂生产工艺的有独创性的方法。这项技术秘密不涉及烧结的主工艺，仅针对熔剂而言，可以在相同工艺上推广使用，特别是现在能源价格一再上涨，推广这项技术有利于保护环境节约能源，造福子孙后代。但在具体实施措施上，受到高压电源控制器的限制。在我们使用的是EPIIC-II控制器，