论文部分内容阅读
【摘 要】 本文根据电袋除尘器工艺特点,阐述其电除尘区、袋区以及引风机的运行特性及节能原理,并重点探讨了控制系统上采用的节能策略,提出对电袋除尘器的电除尘区、袋区、以及引风机采用共同配合,协调控制,以实现节能的最大化。实际应用表明,采用该节能技术,可在保证除尘效率前提下,有效实现电袋除尘器降低能耗目的,提高整体设备性能,最终提高电厂经济效益。
【关键词】 燃煤电厂;电袋除尘器;节能;技术
在燃煤电厂主、辅机设备中,电袋除尘器是能耗大户之一,而能耗问题是电袋除尘器不可忽视的重要问题。电袋除尘器的节能、高效、稳定运行,对于提高机组技术经济指标,降低发电成本,提高燃煤电厂经济效益有着重要的意义。
1、电袋除尘器电除尘区节能技术
1.1电除尘区高压设备供电模式
为适应不同的工况,高压硅整流设备有多种供电模式可供选择设置。火花跟踪控制方式也称为全波供电方式在该模式下,电场电压越高,其除尘效率相应也越高,适用于中、低比电阻粉尘,本模式可通过调节电压电流高低,来调节除尘效率以及电耗;间隙供电方式有单半波供电、双半波供电方式本模式相比火花跟踪控制方式,节能效果明显,本模式可通过调节间隙占空比,来达到消弱反电晕从而提高除尘效率目的,同时调节电场电耗;简易脉冲供电方式控制原理同间隙供电方式类似,本模式根据电场工控,调节占空比及高低波的幅度,从而影响除尘效率、电场电耗[1]。
1.2 电除尘区节能技术
保效节能技术本技术适用于中、低比电阻粉尘工况。本技术采用浊度值、烟气流量等测量值作为闭环反馈信号,电袋除尘器上位机软件根据工况的变化自动选择电压电流运行参数、间歇脉冲供电占空比、幅度比等,达到保证除尘效率同时又节能降耗目的,其节能率高达50%。反电晕控制技术本技术适用于高比电阻粉尘工况[2]。本技术通过对电场动态曲线族的适时分析研究,对电场反电晕状态进行定量分析,计算出反电晕指数,然后自动调节间歇供电、简易脉冲供电运行参数,达到削弱甚至消除反电晕目的,从而提高除尘效率,同时大幅度降低电耗。断电振打技术本技术的实施一定要在设计中注意杜绝同时有2 个或以上的电场同时进入断电振打情况的发生。高频电源技术高频电源是高压硅整流设备技术发展史上的一次重大变革,与常规工频电源相比,在提高除尘效率、节约能耗方面有着非常突出的技术优势。国内外大量的工程案例表明,高频电源可减少粉尘排放30%-70%,同时节省电耗50%-80%。上海外高桥第三发电有限公司8号炉1000MW机组,在2010年把所有工频电源更换为高频电源后,除尘减排率59.5%,同时除尘器节能率高达71.8%。参数优化技术对保温箱、灰斗电加热采用恒温控制,确保保温箱、灰斗壁在合适温度范围内,保温箱温度设定在烟气酸露点+5℃,灰斗温度设定在烟气酸露点,达到节能而又保温目的。在项目实际应用中,可同时采用以上多种技术自动设定各运行参数,达到提高节能效果目的。
2、电袋除尘器袋区节能技术
燃煤电厂烟尘经过电除尘区预除尘后,进入袋区进行二次除尘,袋区的除尘过程,主要是“过滤—清灰—过滤”的循环过程[3]。脉冲清灰式袋区主要能耗是压缩空气的消耗,袋区是通过在保证除尘效率前提下,调节控制脉冲清灰系统的运行参数,降低压缩空气消耗,最终实现其节能目的。
2.1脉冲清灰系统主要参数
清灰效果能否达到设计值以及压缩空气消耗是否合理,与清灰系统各项参数密切相关,任何一个参数的设计设置都会影响到清灰效果、压缩空气消耗,进而影响到除尘器的压力降与除尘效率,影响设备的整体性能[4]。脉冲喷吹清灰系统主要参数如下。
脉冲宽度一般情况下,脉冲宽度越长,喷入滤袋内压缩空气越多,清灰效果越好,但脉冲宽度达到一定值后,对清灰效果影响不明显,而消耗的压缩空气却很大[5]。脉冲间隔脉冲间隔会直接影响除尘器的压力降、压缩空气消耗量以及滤袋使用寿命,在脉冲喷吹压力达到一定值时,该参数与粉尘浓度、过滤风速有很大关系。脉冲压力该参数设定好后一般很少调整,如需重新设置,需在现场进行手动机械调整;喷吹孔径脉冲阀喷出的高速气流通过喷吹管上的喷嘴喷入滤袋内,喷吹孔径即为该喷嘴的大小,该参数一般在设计选型中确定,该参数与清灰效果以及压缩空气的消耗量密切相关。压缩空气消耗量压缩空气消耗量取决于喷吹压力、喷吹周期、脉冲宽度、脉冲阀结构以及电袋除尘器滤袋数等因素。
2.2脉冲清灰系统节能技术
脉冲清灰系统的节能技术分为系统选型设计及电气控制策略两个方面。清灰系统的选型设计即使是同样的脉冲宽度,不同厂家不同型号的脉冲阀由于其响应速度不同,在喷吹气量上造成的差别也很大,响应速度慢的脉冲阀不仅会多耗压缩空气,而且在喷吹时造成滤袋内部反向压力上升速度慢,影响到滤袋的清灰加速度,也就是影响到清灰效果,影响压缩空气的消耗,因而在设计选型时,选用响应速度快的脉冲阀对降耗、提效非常关键。喷吹压力并不是决定喷吹时滤袋清灰加速度的唯一因素,喷吹孔径也与清灰加速度密切相关,大孔径、低脉冲压力也能产生更大的滤袋清灰加速度。目前,根据不同的现场工况选用不同型号的脉冲阀及不同喷吹孔径,已成为各电袋制造厂商的关键技术秘密之一。
控制策略滤袋在脉冲清灰时的最大加速度在脉冲阀开启后的数十毫秒内,在此后的一段时间,即使脉冲阀继续导通开启,压缩空气进行喷吹,但滤布的加速度却很小。由于清灰效果是取决于滤布的抖动加速度,因而延长脉冲宽度并不能提高清灰效果。为节约压缩空气消耗,现场调试一般设置为150 ms,并可在控制系统上位机上在100-400 ms范围内进行自动调整。脉冲喷吹一般有定时与定压两种方式,在实际工程项目中,结合定时、定压两种方式的优点,产生了压差定时喷吹方式,即平时采用定压喷吹方式,使进出口差压保持在800-1000Pa范围内,如果连续超过一定时间定压噴吹未启动喷吹,则转入定时喷吹方式。这样可以减少因锅炉负荷、燃烧煤种等现场工况变化而使除尘器压差大幅波动,使电袋除尘器维持在设定的压差范围内工作。实际项目中工艺专业一般不提供压缩空气消耗流量信号给控制系统,但脉冲压力、脉冲宽度、脉冲间隔直接影响压缩空气的消耗量。因而,把清灰系统运行在压差定时喷吹方式,同时采用浊度、烟气流量、进出口压差、锅炉负荷等测量值信号,控制系统根据工况的变化自动优化找出合理的脉冲宽度、脉冲间隔等运行参数,达到保证除尘效率同时又节能目的。
3、引风机节能方法
引风机节能技术有引风机自身采取的节能技术,以及除尘器对引风机电耗影响而产生的电袋除尘器节能技术这两种。由于引风机、电袋除尘器为不同的供货商,在目前的实际项目执行中,业主、设计单位、引风机供货商仅对除尘器制造商提出除尘器运行阻力不能超过一定值,没有提供引风机运行中的有关电耗信号给除尘器控制系统。但我们知道引风机电耗计算公式,这样,可以根据电袋除尘器的进出口压差信号、烟气量信号,来估算引风机的运行电耗检查计算电袋除尘器控制系统运行参数的变化对引风机的运行电耗,在保证滤袋使用寿命、除尘效率前提下,降低引风机电耗,减少引风机磨损,提高引风机寿命,实现引风机节能、高效运行。
综上所述,实际应用表明,采用本节能策略,可在保证除尘效率前提下,有效实现电袋除尘器降低能耗目的,提高燃煤电厂整体设备性能,提高电厂经济效益。在实际项目执行过程中发生的一些问题,必将随着电厂对节能减排问题的重视,以得到彻底解决。
参考文献:
[1]兰汉添.燃煤电厂电袋除尘器节能技术探讨[J].闽西职业技术学院学报,2013,15(18):642-643.
[2]李东阳.燃煤电厂电袋复合除尘器技术优势[J].电力科技与环保,2012,15(13):142-143.
[3]李更详.燃煤电厂电-袋除尘器及其应用[J].华电技术,2013,15(13):187-188.
[4]胡明.浅析电袋除尘器滤袋的设计选型[J].电力科技与环保,2012,15(03):74-75.
[5]莫建松.火电厂电除尘器应用现状及新技术探讨[J].环境工程科技学报.2013,10(02):34-35.
【关键词】 燃煤电厂;电袋除尘器;节能;技术
在燃煤电厂主、辅机设备中,电袋除尘器是能耗大户之一,而能耗问题是电袋除尘器不可忽视的重要问题。电袋除尘器的节能、高效、稳定运行,对于提高机组技术经济指标,降低发电成本,提高燃煤电厂经济效益有着重要的意义。
1、电袋除尘器电除尘区节能技术
1.1电除尘区高压设备供电模式
为适应不同的工况,高压硅整流设备有多种供电模式可供选择设置。火花跟踪控制方式也称为全波供电方式在该模式下,电场电压越高,其除尘效率相应也越高,适用于中、低比电阻粉尘,本模式可通过调节电压电流高低,来调节除尘效率以及电耗;间隙供电方式有单半波供电、双半波供电方式本模式相比火花跟踪控制方式,节能效果明显,本模式可通过调节间隙占空比,来达到消弱反电晕从而提高除尘效率目的,同时调节电场电耗;简易脉冲供电方式控制原理同间隙供电方式类似,本模式根据电场工控,调节占空比及高低波的幅度,从而影响除尘效率、电场电耗[1]。
1.2 电除尘区节能技术
保效节能技术本技术适用于中、低比电阻粉尘工况。本技术采用浊度值、烟气流量等测量值作为闭环反馈信号,电袋除尘器上位机软件根据工况的变化自动选择电压电流运行参数、间歇脉冲供电占空比、幅度比等,达到保证除尘效率同时又节能降耗目的,其节能率高达50%。反电晕控制技术本技术适用于高比电阻粉尘工况[2]。本技术通过对电场动态曲线族的适时分析研究,对电场反电晕状态进行定量分析,计算出反电晕指数,然后自动调节间歇供电、简易脉冲供电运行参数,达到削弱甚至消除反电晕目的,从而提高除尘效率,同时大幅度降低电耗。断电振打技术本技术的实施一定要在设计中注意杜绝同时有2 个或以上的电场同时进入断电振打情况的发生。高频电源技术高频电源是高压硅整流设备技术发展史上的一次重大变革,与常规工频电源相比,在提高除尘效率、节约能耗方面有着非常突出的技术优势。国内外大量的工程案例表明,高频电源可减少粉尘排放30%-70%,同时节省电耗50%-80%。上海外高桥第三发电有限公司8号炉1000MW机组,在2010年把所有工频电源更换为高频电源后,除尘减排率59.5%,同时除尘器节能率高达71.8%。参数优化技术对保温箱、灰斗电加热采用恒温控制,确保保温箱、灰斗壁在合适温度范围内,保温箱温度设定在烟气酸露点+5℃,灰斗温度设定在烟气酸露点,达到节能而又保温目的。在项目实际应用中,可同时采用以上多种技术自动设定各运行参数,达到提高节能效果目的。
2、电袋除尘器袋区节能技术
燃煤电厂烟尘经过电除尘区预除尘后,进入袋区进行二次除尘,袋区的除尘过程,主要是“过滤—清灰—过滤”的循环过程[3]。脉冲清灰式袋区主要能耗是压缩空气的消耗,袋区是通过在保证除尘效率前提下,调节控制脉冲清灰系统的运行参数,降低压缩空气消耗,最终实现其节能目的。
2.1脉冲清灰系统主要参数
清灰效果能否达到设计值以及压缩空气消耗是否合理,与清灰系统各项参数密切相关,任何一个参数的设计设置都会影响到清灰效果、压缩空气消耗,进而影响到除尘器的压力降与除尘效率,影响设备的整体性能[4]。脉冲喷吹清灰系统主要参数如下。
脉冲宽度一般情况下,脉冲宽度越长,喷入滤袋内压缩空气越多,清灰效果越好,但脉冲宽度达到一定值后,对清灰效果影响不明显,而消耗的压缩空气却很大[5]。脉冲间隔脉冲间隔会直接影响除尘器的压力降、压缩空气消耗量以及滤袋使用寿命,在脉冲喷吹压力达到一定值时,该参数与粉尘浓度、过滤风速有很大关系。脉冲压力该参数设定好后一般很少调整,如需重新设置,需在现场进行手动机械调整;喷吹孔径脉冲阀喷出的高速气流通过喷吹管上的喷嘴喷入滤袋内,喷吹孔径即为该喷嘴的大小,该参数一般在设计选型中确定,该参数与清灰效果以及压缩空气的消耗量密切相关。压缩空气消耗量压缩空气消耗量取决于喷吹压力、喷吹周期、脉冲宽度、脉冲阀结构以及电袋除尘器滤袋数等因素。
2.2脉冲清灰系统节能技术
脉冲清灰系统的节能技术分为系统选型设计及电气控制策略两个方面。清灰系统的选型设计即使是同样的脉冲宽度,不同厂家不同型号的脉冲阀由于其响应速度不同,在喷吹气量上造成的差别也很大,响应速度慢的脉冲阀不仅会多耗压缩空气,而且在喷吹时造成滤袋内部反向压力上升速度慢,影响到滤袋的清灰加速度,也就是影响到清灰效果,影响压缩空气的消耗,因而在设计选型时,选用响应速度快的脉冲阀对降耗、提效非常关键。喷吹压力并不是决定喷吹时滤袋清灰加速度的唯一因素,喷吹孔径也与清灰加速度密切相关,大孔径、低脉冲压力也能产生更大的滤袋清灰加速度。目前,根据不同的现场工况选用不同型号的脉冲阀及不同喷吹孔径,已成为各电袋制造厂商的关键技术秘密之一。
控制策略滤袋在脉冲清灰时的最大加速度在脉冲阀开启后的数十毫秒内,在此后的一段时间,即使脉冲阀继续导通开启,压缩空气进行喷吹,但滤布的加速度却很小。由于清灰效果是取决于滤布的抖动加速度,因而延长脉冲宽度并不能提高清灰效果。为节约压缩空气消耗,现场调试一般设置为150 ms,并可在控制系统上位机上在100-400 ms范围内进行自动调整。脉冲喷吹一般有定时与定压两种方式,在实际工程项目中,结合定时、定压两种方式的优点,产生了压差定时喷吹方式,即平时采用定压喷吹方式,使进出口差压保持在800-1000Pa范围内,如果连续超过一定时间定压噴吹未启动喷吹,则转入定时喷吹方式。这样可以减少因锅炉负荷、燃烧煤种等现场工况变化而使除尘器压差大幅波动,使电袋除尘器维持在设定的压差范围内工作。实际项目中工艺专业一般不提供压缩空气消耗流量信号给控制系统,但脉冲压力、脉冲宽度、脉冲间隔直接影响压缩空气的消耗量。因而,把清灰系统运行在压差定时喷吹方式,同时采用浊度、烟气流量、进出口压差、锅炉负荷等测量值信号,控制系统根据工况的变化自动优化找出合理的脉冲宽度、脉冲间隔等运行参数,达到保证除尘效率同时又节能目的。
3、引风机节能方法
引风机节能技术有引风机自身采取的节能技术,以及除尘器对引风机电耗影响而产生的电袋除尘器节能技术这两种。由于引风机、电袋除尘器为不同的供货商,在目前的实际项目执行中,业主、设计单位、引风机供货商仅对除尘器制造商提出除尘器运行阻力不能超过一定值,没有提供引风机运行中的有关电耗信号给除尘器控制系统。但我们知道引风机电耗计算公式,这样,可以根据电袋除尘器的进出口压差信号、烟气量信号,来估算引风机的运行电耗检查计算电袋除尘器控制系统运行参数的变化对引风机的运行电耗,在保证滤袋使用寿命、除尘效率前提下,降低引风机电耗,减少引风机磨损,提高引风机寿命,实现引风机节能、高效运行。
综上所述,实际应用表明,采用本节能策略,可在保证除尘效率前提下,有效实现电袋除尘器降低能耗目的,提高燃煤电厂整体设备性能,提高电厂经济效益。在实际项目执行过程中发生的一些问题,必将随着电厂对节能减排问题的重视,以得到彻底解决。
参考文献:
[1]兰汉添.燃煤电厂电袋除尘器节能技术探讨[J].闽西职业技术学院学报,2013,15(18):642-643.
[2]李东阳.燃煤电厂电袋复合除尘器技术优势[J].电力科技与环保,2012,15(13):142-143.
[3]李更详.燃煤电厂电-袋除尘器及其应用[J].华电技术,2013,15(13):187-188.
[4]胡明.浅析电袋除尘器滤袋的设计选型[J].电力科技与环保,2012,15(03):74-75.
[5]莫建松.火电厂电除尘器应用现状及新技术探讨[J].环境工程科技学报.2013,10(02):34-35.