科技成果——准稳定直流除尘器供电电源节能技术

科技成果——准稳定直流除尘器供电电源节能技术适用范围
电力行业电力、水泥、化工等行业生产过程产生的烟气粉尘捕集行业现状
目前我国火电机组装机容量超过6亿kW，机组绝大多数配置电除尘器。

按电除尘器工频电源耗电功率占机组发电功率的0.25%计算，电除尘器消耗电功率约150万kW，年耗能约75亿kWh。

采用准稳定直流除尘器供电电源替代常规电源可提高除尘器的除尘效果，降低除尘器的电耗，实现节能。

成果简介
1、技术原理
该采用三相四线制380V交流系统电源作为装置输入电源，当除尘器电场无火花放电时，电源正常运行，其输出内阻表现为低阻抗特性；当除尘器电场发生火花放电现象时，控制器检测到闪络电流特征，在10μs内将电源的输出内阻放大至数千倍，形成一个高输出阻抗特性，装置输出负高压电压立即下降至一个阶梯值，阻止除尘器电场火花放电现象的发生。

该技术可为电场提供始终处于火花临界处的输出电压，减少火花电压造成的能量损失及无法连续供电的问题，大幅提高输入电压的除尘效率，降低电除尘器的电耗。

2、关键技术
（1）采用纳米晶磁材磁控软功率模块使频率响应速度更快；
（2）采用自适应电源内阻自动根据负载变化调节电压。

3、工艺流程
准稳定直流除尘器供电电源原理简图见图1。

图1 准稳定直流除尘器供电电源原理简图
主要技术指标
与工频电源相比，节能50%左右。

技术水平
该技术已获得6项国家实用新型专利，2013年8月通过中国环境科学学会组织的科技成果鉴定，并通过了华电电力科学研究院、内蒙古电力科学研究院、陕西电力科学研究所和华北电力科学研究所等多家单位的性能试验。

2012年，该技术首次在600MW机组除尘器上投入使用，至今已在超过16台300MW及600MW机组除尘器上推广应用，节能减排效果显著。

典型案例
典型用户：内蒙古京隆电厂、大唐陕西发电有限公司渭河热电厂典型案例1
案例名称：内蒙古京隆发电有限责任公司除尘器技改项目
建设规模：600MW机组电除尘技术改造工程。

建设条件为：电除尘双室5电场，电源为常规整流脉动电源，烟气处理量495m3/s，设备进口粉尘浓度40g/Nm3以上，出口粉尘浓度为36.77mg/Nm3，运行电耗835.5kWh。

主要技改内容：以软稳电源代替原常规整流脉动电源，主要设备为40台软稳电源。

改造后设备出口粉尘浓度为16.73mg/Nm3，运行电耗为467.38kWh。

节能技改投资额1440万，建设期3个月。

年节电184万kWh（按年等效运行小时5000h计算），折合589tce，年减排1283tCO2。

年节能经济效益约748万，投资回收期约2年。

典型案例2
案例名称：大唐陕西发电有限公司渭河热电厂除尘器技改项目建设规模：2×300MW燃煤机组除尘器电源系统改造。

建设条件为：电除尘双室4电场，使用常规工频电源，除尘器出口粉尘浓度为36.77mg/g/Nm3。

运行电耗为746kWh。

主要技改内容：以软稳电源代替原常规整流脉动电源，主要设备为32台软稳电源。

改造后出口浓度为19mg/Nm3。

运行电耗为322kWh。

节能技改投资额1216万，建设期2个月。

年节电212万kWh（按年等效运行小时5000h计算），折合678tce，减排1477tCO2。

年节能经济效益约400万，投资回收期约1.5年。

市场前景预计未来5年，该技术在电力行业的推广比例将达到20%，形成的年节能能力为67万tce，年碳减排能力146万tCO2。