试论电除尘器节电控制的优化策略

试论电除尘器节电控制的优化策略

发表时间：2018-05-22T16:24:12.513Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：冯文静黄露莎

[导读] 摘要：本文介绍了高比电阻粉尘的反电晕产生的特点，我们结合电除尘器上位机控制系统的优化运用，提出了将以机组600MW作为基准以此来对电除尘的高压运行数据进行分析，改造前后的电除尘能耗变化分析等系统改进前后节能效果测试与分析。

浙江菲达环保科技股份有限公司 311800，

摘要：本文介绍了高比电阻粉尘的反电晕产生的特点，我们结合电除尘器上位机控制系统的优化运用，提出了将以机组600MW作为基准以此来对电除尘的高压运行数据进行分析，改造前后的电除尘能耗变化分析等系统改进前后节能效果测试与分析。

关键词：电除尘器节电；控制；优化策略

0 引言

在我国，随着节能减排这一意识的深入人心，当前国内电除尘行业逐步加强了对新技术的研发与发展。通过运用高频电源结合节能优化控制系统能够很好地实现电除尘器节能，其成效明显，且能够推动整个电除尘行业的优化改革。本文将通过对电除尘器的节能策略入手，来对优化策略正确认识。

1 高比电阻粉尘的反电晕产生

电除尘器的使用效率受到了来自于整个行业的技术设计、电控系统选择等因素的影响。在我国随着节约能源意识的逐步深入，不同行业都需要对能源科学使用，以此来做到在追求经济效益的同时，实现对能耗地合理控制。定州电厂选择的神华煤种所产生的烟气粉尘比电阻较高。通过实际测验可知，运行工况因素对已经投运的电除尘器来说比较重要，往往被人们忽视的影响因素是粉尘比电阻。有关粉尘比电阻对除尘器效率的影响可通过如下实例说明：当粉尘比电阻由5×1010Ω•cm增大到5×1011Ω•cm时，可导致除尘效率大幅下降，由98%降至81%，如图1所示。

通过公式计算与实践证明，当粉尘比电阻超过5×1012Ω•cm的时候将会导致电荷释放难度的提升。随着沉积在收尘极上的粉尘层增厚，粉尘层表面电荷逐渐增多。当粉尘间形成较大的电位差，其电位差大于其击穿电压时，粉尘层就会产生局部击穿从而产生反电晕现象，导致除尘效率急剧下降。

2 反电晕控制技术的选择

为了减少反电晕的产生，降低反电晕对电除尘器工作的影响，应当选择粉尘层的电压降，以此来降低粉尘积聚电荷。这将在达到除尘目的的同时，实现对反电晕的控制，继而降低能源消耗。通过多年的控制研究、试验，相关学者开发出了新一代电除器供电优化控制系统ZH2005型高压智能控制器组成的控制系统，定电在本次改造中采用了新型控制器。针对粉尘高比电阻，闫氏优化控制软件能根据电场工况条件的变化、电场的特性变化自动调整输入功率，有效地检测和控制反电晕，在保证电除尘器达到最高除尘效率的条件下有效地节能。反电晕检测原理：众所周知，当某电场发生反电晕时，若再继续增大输入功率，则收尘板电流密度也将进一步增大，进而引发更严重的反电晕现象，表现在电场伏安特性曲线上的特点是：低电压和大电流，而且会出现电流上升、电压下降的反常现象，通常称为拐点现象。

在对反电晕进行检测的时候，可以根据发电晕的电气特性来判断：

（1）通过对反气晕的曲线拐点特征进行分析，结合曲线的斜率变化来对反电晕的出现情况来判断。（2）当出现反电晕的时候，利用降低电晕电流，，可以发现在n，下降曲线与n，上升曲线之间形成一个月牙区。如果在这两条曲线之间明显形成了一个月牙区，则表明已经出现反电晕。（3）另外，反电晕发生时，电压电流的波形也会发生变化，特别是在反电晕比较严重时，谷值电压会低于起晕电压值。通过分析电压波形的峰值和谷值的关系，也可简便地判别反电晕是否出现。

3 电除尘器上位机控制系统的优化运用

在对电除尘器的上位机进行控制优化的时候，主要是通过对浊度闭环控制系统和负荷控制系统进行优化，以此来帮助电除尘器得以在不同的情况中实现调试的优化。

（1）浊度闭环的优化控制指的是在整个闭环控制系统中，通过电场次序的调整来进行控制方式与运行参数的调整。因为末电场对前级电场由于振打而引起的二次扬尘有最后捕捉作用，因此末电场的运行电压不应太低，在调整过程中，末电场调整有别于其它电场。电场参数的自动调整一般按从后至前的顺序进行，调整参数或方式也是按逐步逼近的方法，根据浊度的变化情况，逐步调整运行参数及运行方式，而不进行大幅度一次性调整。粉尘在通过电场时，由于分级除尘的结果，前后电场的粉尘特性不同，除尘器前后电场的物理特性也往往不同，不同的电场物理结构适合不同的粉尘如果停用控制中，一般不进行停电场的控制，而采用全电场调整。本次改造中，中荷环保与电厂合作建立浊度闭环控制程序，利用现代控制理论，采用模糊控制算法，具体工程应用并简化算法，通过编程实现，从而提高运行速度和效率。（2）负荷优化控制模块建立不同负荷区间整流变控制方式和参数设定菜单，已建立300—350MW、350—450MW、450—

600MW3个区间。投入负荷控制模块时将根据负荷信号，自动根据设定方式和参数运行。要求控制方式和参数设定在管理员权限下能在菜单中修改参数或运行方式，从而在实际应用中更具有实用性和可调整性。

4 系统改进前后节能效果测试与分析

4．1 将以机组600MW作为基准以此来对电除尘的高压运行数据进行分析

在进行改造工作的时候，需要将改造前的总耗电工率进行大致计算，即为822．5kW，利用火花跟踪器进行数据搜集。改造后在

600MW锅炉负荷时二次侧每小时总耗电功率粗略计算大约为299．742kW，较改造前二次侧每小时总耗电功率粗略计算约降低63％。该种

工作方式能有效控制反电晕，采用闭环优化控制系统自动调节工作方式，能自动根据工况的变化而改变工作方式达到最佳的控制与节能效果。系统投入负荷优化调节时，不同负荷控制参数不同，节能效果略有差别。通过实验，在保证改造前的除尘效率下，在600、500、300MW负荷下，对二次侧消耗功率粗略计算节电率分别为63％、68％、63％，达到了节电效果。具体数据对比不在此赘述。 4．2 改造前后的电除尘能耗变化分析

通过对2号电除尘器的耗电数据分析来对现场电除尘的实际情况进行认识，以此来对电除尘的实际用电量作前后的对比分析。1号与2号电场的低压振打、电加热清扫风机以及检修电源等一天耗电大约1920kWh。改造前2008年3月18日，一天负荷率为80．3％，电除尘变记录耗电数据为24300kWh，高压部分耗电22380kWh。改造后2009年1月23日，一天负荷率为80．4％，电除尘变记录耗电数据为12960kWh，高压部分耗电11040kWh。改造前后一天高压部分耗电对比，节电率为（22380．11040）／22380=50．6％。按照以上两种方式计算，改造后的节电效果均达到50％以上，可见电除尘器电控部分改造后节电效果明显。

5 结论

综上所述，电除尘的反电晕运用，被分为了负荷控制、电晕控制与浊度控制三个部分，这三个部分的运用，将会对定电电除尘的成效提升产生积极影响，同时，也能很好地实现节能的目的。

参考文献：

[1]中山市东裕景顺节能设备有限公司.球磨机电动机节电控制装置：CN201720218000.8[P].2017-09-19.

[2]南京恒瑞环保科技有限公司.一种转炉除尘系统：CN201621409178.2[P].2017-09-26.

[3]LSC烟气余热利用高效低低温电除尘器[Z]福建龙净环保股份有限公司.2016.