高频电源在火电厂电除尘应用的节能分析

高频电源在火电厂电除尘应用的节能分析

摘要：某4#炉电除尘器1#电场原配备的工频电源改造为高频电源为例，主要对高频电源提高电除尘器前电场除尘效率系数之机理与实效，结论为高频电源将取代工频电源成为电除尘器的主流电源。

关键词：电除尘供电电源节能减排高频电源发展方向在国家烟尘排放标准日趋严格和节能减排等一系列政策的影响下，继续采用传统的工频供电方式将无法满足新形式下对电除尘器除尘效率和能耗指标的要求。另外，统计资料表明，中国动力煤70%属于含硫量小于1%的低硫煤，在低硫煤中，又有40%属于含硫量小于0.5%的特低硫煤。这意味着，中国电除尘器面临高比电阻粉尘的收集问题。这些无疑对电除尘供电电源技术提出了新的挑战。本文将以热电厂4#炉电除尘1#电场工频电源改造高频电源前后进行对比节能效率分析。

1 工频电源与高频电源供电方式的比较

1.1 工频整流电源(可控硅电源)T/R的缺点

跟不上环保标准不断提高和节能降耗、可持续发展的客观要求，其核心问题是电源的工作频率是工频50Hz，造成电源的变压器体积庞大，耗能耗材，耗费空间，并影响除尘效率的提高。

1.2 高频电源系统原理及优点

工频电源采用单相输入，对电网有直接污染;高频电源采用三相输入，且对电网无污染,为绿色环保电源。高频电源为多级变换，电磁兼容好。

2 高频电源与工频电源输出对比

输出平均电压在电除尘器的一电场，一般情况下需要较大的荷电能量，所以正常情况下需要尽可能地提高电场电压。由于工频电源电场电压是波动的，其平均电压比峰值电压要低25%左右，当峰值电压达到击穿点时，平均电压还是比较低的，这就影响了电场粉尘的荷电。高频电源在连续工作时，其电场电压为一直流，其运行平均电压基本上就是击穿电压，比工频电源平均电压要高大约30%，因而可以增加粉尘的荷电，从而提高除尘效率。高频电源可以对每个电流脉冲进行控制，其脉冲高度、宽度及频率一般可以进行控制，因而可以形成任意的电压和电流波形，以适合电除尘器的不同需求。

(1)高频电源能提供更高的输出电压，可达工频电源的1.3倍。

(2)高频电源能提供更大的输出电流，可达工频电源的2倍。

(3)主要参数对比表

①高频电源与工频电源技术指标对比表(表1)

②应用性能对比表(以工频电源为基准)(表2)

③安装高频电源有助于后电场T/R运行

1#电场未改造前1-2# T/R平均功率11.19kW；1#电场改造高频电源，1-2#电场T/R平均功率14.38kW，提高/下降28%(%) 1#电场未改造前1-3# T/R平均功率17.91kW；1#电场改造高频电源，1-3#电场T/R平均功率20.34kW，提高/下降14% (%) 1#电场未改造前1-4# T/R平均功率23.38kW；1#电场改造高频电源，1-2#电场T/R平均功率24.96kW，提高/下降7% (%)

④运行数据

同样输出功率情况下,常规电源损耗16.3kW/h,高频电源为4.6kW/h,高频电源一年可节约(16.3-4.6)×24×365=102492kW,按每度电0.5元,平均80%负载率计算,一年可节约电费102492×0.5×80%=40996.8元,显然经济效益是十分可观的，而且设备容量越大经济效益越显著。

3 高频电源优点

高频电源安装位于除尘器的顶部，电缆用量着实减少很多，这样

控制室空间占用变少，进而土建的成本减少。高频电源比SCR电源节能20%以上，设备运行数年节省电费等于收回全部投资。高频电源有效提高了ESP的收尘效率，减少粉尘排放量在30%以上，用于改造常规电源，花费的成本比本体改造低，改造时间少，效果明显。应用高频电源能大幅提高工作电压、电流，增大设备输出功率。特别是高频电源应用于第一电场时，除尘作用大大提高，进入后电场的粉尘量明显变少，整个除尘器除尘效果大大增强。间歇脉冲供电比较适用于高比电阻粉尘，其目的是减轻反电晕的发生，从而提高收尘效率。

对电网影响小一些一般会采用三相电源，无缺相损耗，无可控硅调相调压造成对电网的电磁干扰干扰，具有短路、开路、过流、超温保护等，在条件差的现场中使用。

4 结语

4#炉电除尘进行优化节能改造后，每年产生了近200万元的经济效益，节能效果非常明显；另外，其间接的经济效益是延长了设备的使用寿命，降低了四台除尘变（4×1600kV A）的损耗等。节能效果明显，对厂用电率的下降起到了重要作用。总之，对电除尘节能成功改造达到了预想节能目的，对后续设备的节能改造提供了参考，具有较高的推广价值。

参考文献

[1] 原永涛.火力发电厂电除尘器技术[M].北京：化学工业出版

社，2004.

[2] 电除尘器GGAj02K-1.2A/72kV型高压控制设备使用手册.福建龙净环保股份有限公司.