7.电除尘供电电源的前沿科技对合同能源管理的推动作用

电除尘供电电源的重要性
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对于已设计、安装、调试完成的电除尘器，不同的电控设备对除尘效率的影响巨大，好的 电控设备可以大幅提高除尘效率； 同一台除尘器，满足相同的除尘效率，消耗的功率差别很大，好的电控设备可以大幅降低 电耗。 电除尘电源是电除尘系统的中枢，直接关系并影响着合同能源管理的实施和成效。
二次侧 kW 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 787.6 常规 普通 增强 超级 265.5
数字电源特性设计
21 DSP 利用DSP高速、强大的数字处理能力，每秒钟完成数万次元件级自检和系统监控。 PWM生成及并机均为数字控制，调整灵活。 现场总线的控制 监控系统配有多种通信接口,方便接入DCS系统或单独组网,有线方式可以采用RS232、 RS485、CAN、RJ45 ,也可以选择无线方式便于施工,实现“四遥”功能。
静电、布袋、电袋混合除尘比较
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占地 面积 比较 占地 面积 大 序 号 设备名称 技术特点及安全可靠性比较 优点：除尘效率高、压力损失小，适用范围广、使用 方便且无二次污染、对烟气温度及烟气化学成分等使用条件要 求较宽；设备安全可靠性好。 缺点：除尘效率受煤、飞灰成分的影响。 优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且 稳定；采用分室结构的能在线检修。 缺点：系统压力损失大、能耗高；对烟气温度、烟气 化学成份有一定限制；若使用不当滤袋容易破损并导 致排放超标，废旧滤袋处理不当易造成二次污染。 优点：不受煤种、烟气工况、飞灰成分的影响，出口 粉尘浓度低且稳定；系统阻力比纯布袋低，破袋对排放的影响 小于袋式除尘器。 缺点：系统压力损失偏大；对烟气温度、烟气化学成份有一定 限制，废旧滤袋处理不当易造成二次污染。 经济性比较
电除尘供电电源的前沿技术
11 1、高频 50-200Khz高频逆变 2、全功率自冷 全时自冷运行，无需风冷或水冷或其他冷却措施 3、集成控制 除尘器本体、电源设备、振打设备、清灰设备、系统控制器等的集成管理 4、反电晕 反电晕自动检测与控制技术 5、火花控制 智能确定最佳工作点，具备学习功能 6、远程控制 高频电源设备与上位机构成智能控制系统 7、节能优化控制技术 实现综合节能目的，使设备始终运行在功耗最小，效率最高的理想状态 8、高频脉冲叠加技术 冲破节能瓶颈
电除尘器的特点
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电除尘器是目前全世界应用最广泛、技术经济性最好的收尘设备
高效、节能、阻力小、耐高温、运行费用小； 选型、设计合理，大部分情况排放可小于50mg/Nm3； 设备运行10年时电除尘器总体费用不到袋式除尘器的一半（摘自中国环境报）
电除尘是全球燃煤发电机组占绝对主导地位的除尘方式，日本燃煤发电机组几 乎全部采用电除尘器；欧美国家占85%以上采用电除尘器，即使印度也绝大部分采 用电除尘器。
北京国电龙富科技有限公司
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电除尘供电电源的前沿科技对 合同能源管理的推动作用
电除尘器与电除尘产业的现状与市场概述
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电除尘器已经有100多年的发展历史，因其具有处理烟气量大、除尘效率高、适应范围广、 设备阻力低、使用简单可靠、运行维护费用低且无二次污染等独特优点，早已成为工业烟尘治 理领域尤其是电力行业众多除尘设备的首选产品，是一种“节能减排”的重要装备，为“十一 五”期间我国大气粉尘污染减排起着重要作用，可以预见在国家未来的“节能减排”中仍然具 有举足轻重的地位。 我国的电除尘行业经过几代人几十年的奋斗耕耘，特别是伴随着改革开放的春风，已经形成 了装备精良，配套齐全的一个行业。目前从事电除尘行业的生产企业有200多个，还有一批高 等院校、科研、设计院所。我国已经做为电除尘大国出现在国际舞台，在该领域的世界科技排 名位居前列。在我国环保产业中，电除尘行业是一个能与国际厂商相抗衡且具有竞争力的重要 行业。 2010年中国火电装机容量已经达到 9.5亿千瓦，改造市场潜力约为100-150亿人民币。火电 新建市场每年将近7-8亿，加上在钢铁和水泥产业的新建市场，大约为每年20个亿左右。衍生 产品市场潜力约为2000亿人民币。
电源前沿技术推动行业合同能源管理
12 一、拉大新产品与正在使用产品之间的差距，使节能空间更大，分享效益更多； 二、节能效率大幅提高，让一些中小规模企业能够切实参与合同能源管理中来并 享受国家相关政策支持； 三、延长电除尘本体的使用寿命，大幅降低产品故障率，大幅减少产品维护维修 费用，大幅降低能耗，缓解企业资金压力，积极促进企业履行合同能源管理中的 付款义务； 四、为节能服务公司提供先进技术支持，帮助重点耗能企业实施节能工艺和设备 改造； 五、节能行业具备产品需求量大、市场大、产业规模大、可持续时间长等特点， 随着技术的不断进步，节能行业将很快惠及包装、物流、电力安装、金融、广告、 中介等更多行业，这将有助于合同能源管理的产业化进程。
工频电源与高频电源实物比较
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高频电源 工频电源
工频电源与高压高频电源性能比较
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工频静电
电压波纹 高比电阻烟尘影响 成本 体积重量 除尘效果 电网干扰 35%～45% 低 高 大 差 大
高频静电
< 5% 低 低 小 好 小
电除尘供电电源的发展趋势
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高频开关电源（S.I.R）是电除尘器电源发展的趋势。正如上世纪八十 和九十年代电子计算机、通信和电力操作等领域开关电源取代了可控硅 相控电源那样，二十一世纪其他工业领域特别是环保领域高频开关电源 将逐步取代可控硅高频相控电源。 环保标准在不断提高，已建电除尘器粉尘排放大多都达不到环保标准。 必须进行技术改造。如果扩大电除尘器容量或者增加电除尘器数量，不 仅要花费大量资金，而且可能还要停产，还要占用空间，有些地方甚至 不可能实行，从而不得不使整个企业下马。如果将供电设备进行改造， 将原来可控硅工频相控电源更换为高频开关电源，则只需花费改造电除 尘器本体1/10的经费就可能达到目的，有的甚至只要在第一电场采用高 频开关电源，除尘效果就有明显改善。既不要停产，也不要另加空间， 这是一个达到环保标准的最佳选择。
电源转换 ＞98% ＞90% 效率 按键 操作界面 触摸屏（无线） 风冷/油冷 散热方式 全时自冷 无线 有线 通讯方式 50%-90% 50%-70% 节能 高 安全性 DSP 芯片 低 高 价格 方便（费用低）慢（费用高） 服务 维护
方便（功率单 用户维护困难， 元方便更换） 不可自行维护
风冷/油冷 风冷/油冷 风冷/油冷 风冷/油冷
高压高频自冷静电除尘数字电源
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组成部分 变换器 高频变压器 控制器
国电龙富的主要竞争对手和产品性能比较
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国电龙富 整流方式 最大电流 安装方式
直接整流 1000MA 户内外均可
ALSTOM
高频 2000MA
昆泰 浙江佳环 南自 福建龙净 国电环保 大连电子研究所
倍压整流 500MA 仅限于户 内 ≤90% 按键 ＞93% 按键 无线 ＞60% 高 SG3525 ≥90% 按键 风冷/油冷 无线 ＞90% 高 模拟 无线 20%-80% 高 无线 ＞60% 高 ＞90% 高频 高频 高频 高频 1600MA 户内外均可 ≥92% 工频 2000MA 整流变压器户外，控 制器户内 ≤93% 按键 自冷/油冷 有线 无 200MA- 200MA2400MA 2400MA
国电龙富高压高频自冷静电除尘数字电源
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采用了全新的理念和技术路 线，数字高频工业烟尘吸收 整流模块采用50-200KHz高频 MOSFET电源，具有结构简单， 除尘效率高能耗低，运行安 全方便等优点，该产品采用 高压控制与箱体一体化设计， 电源装置控制部分采用了32 位 数 字 信 号 处 理 器 （ DSPIC30F2020 ） 和 外 围 芯 片，电源拓扑结构为LLC结构， 功率器件为MOSFET，具有结 构简单，功能强，可靠性好 工作稳定、高效等优点。 输入电压：额定交流380V 电压范围：323V-437V 输出电压：72KV-80KV 输出电流：0.2A、0.5A、1A 、2A 开关频率：50-200KHz高频逆 变 逆变效率： >98% 工作温度：-20℃～50℃ 可闻噪声：不大于50Db
《北京市合同能源管理项目扶持办法》最低的节能率在15%，而我们自行设定的节能率在50%-85%之间； 现在大部分的静电除尘器能够满足50mg/Nm3的排放标准，但是随着十二五的到来，这个标准是远远不够的， 静电除尘必须要满足小于30mg/Nm3的标准； 电除尘不存在二次污染，这与布袋或电袋混合除尘方式有废袋二次污染问题，是截然不同的； 随着电除尘供电技术的日新月异，电除尘节能效率不断提高，同时利益分享的蛋糕也越来越大，这无疑会 促进企业参与合同能源管理的热情。
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20mg/m3 ESP占80%
30mg/m3 ESP占85%
20mg/m3 ESP占99%
美国
欧盟
日本
电源升级前后排放效果对比
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前
后
供电电源火电厂应用的经济效益空间
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以一台600MW机组电除尘器为例，其设备容量约为3600kW左右，计算负 荷约为1800kW，常规运行功耗在900～1200kW之间，节能功耗一般在600kW 以下。600MW机组配套袋式除尘器引风机功率就比配套电除尘器引风机功 率大近1000kW。可见，应用节能优化技术，电除尘器是非常节能的。 一 年可节电504万度、节省电费201.6万元。假如全国燃煤发电机组(总装机 约9.5亿kW)电除尘器有一半采用节能控制技术，共计一年节电约39.9亿度， 节省电费15.93亿元，也相当于每年节约标准煤143.3万吨。
483.8 356.8
例1：山西某电厂（300MW机组）
（华能某电厂数据）
“合同能源管理”在管理什么？
5 合同能源管理的核心是“节能”，但绝不象“节能”字面意思那么简单，它要远比 “节约”深刻得多，总结起来可以归为以下几个点：
减少能耗； 降低排放； 无新污染； 利益分享；
以我们的客户群体之一火电厂为例，我们在制定节能方案时必须要把以上四点全部 考虑到：
稳定直流电来自百度文库的软特性设计
20 电场耗能不足常规静电除尘器的十分之一
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与常规电源不同，他采用的是软特性的稳定直 流电源。稳定直流电压比脉动直流电压优越。 电源工作的最佳点是在火花始发以下临界处。 在设计上，把电源供电整个过程够控制在火花 始发点以下的电晕放电状态。不让其进入火花 放电状态。火花放电实质上是正、负离子在电 场中发生碰中释放能力的一种现象，它对除尘 毫无作用。常规静电除尘器在整个供电过程中， 包含了火花放电和电晕放电，并且绝大部分能 量都在属于火花电被浪费掉了。而本技术在处 理同等尘源的情况下，电场耗能不足常规静电 除尘器的十分之一。
2012年起国家将执行更严格的控排标准
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单位：mg/m3
燃料和热能 转化设类型
污染物项目 烟尘 二氧化硫
现行标准限值 （GB13223-2003） 50 400 450～1100 /
将要执行标准限值 30 （重点地区：20） 100 100 0.03
燃煤锅炉
氮氧化物 （以NO2） 汞及其化合物
发达国家严格的排放限制
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电除尘器
设备费用一般 ；年运行费用 低。
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袋式 除尘器
设备费用一般 ；年运行费用 高。
占地 面积 小
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电袋复合 除尘器
设备费用略高 ；年运行费用 比纯布袋低。
占地 面积 较小
包钢案例
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今年国电龙富将与包钢的某炼铁厂进行一次合同能源管理 合作。合作将涉及该厂的第6#和第7#转炉，替换原有的8台 新门子工频电源。电源数量不多、当地电价一般、参考用电 额度也比较适中，他们在我们之前接触的几个企业所给出的 改造方案能源效果体现得很一般，更不要说满足合同能源管 理的基本要求了。 我们在进行实地考察后，特别是研究了该厂现有设备情况 以及现场工况条件，我们基本可以确定按我们产品节能上限 设定节能效率标准。8台电源改造我们每年就能节约用电超 过220万度，每年节约费用110多万。
电除尘器面临的挑战
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电除尘器应用效果不好的原因
设计时预留场地偏小，无法满足电除尘器在保证除尘效率前提下的场地布置要求； 由于燃煤价格原因，锅炉燃用煤种与设计煤种偏差大； 安装、维护没有达到要求； 供电电源选择不准确、有的电控技术落后；
电除尘器能得到长期广泛的应用和供电电源的技术不断进步是息息相关的，因此供电 电源选择、合理应用非常重要。