电除尘深度节能优化运行分析

陈映红

摘 要： 通过对电除尘运行方式和节能模式的研究，电除尘厂用电率下降20%～40%，年节电300万kWh以上。

关键词： 电除尘；节能模式；节电

一、电除尘运行现状及存在的问题：

某厂#1炉电除尘为龙净环保2BEL459/2-4型静电除尘器，主要控制方式有MODE 0–火花跟踪控制、MODE 1-最高平均电压控制、MODE 2-火花率设定控制、MODE X：XX–间歇供电控制（脉冲供电）四种控制方式，由于前三种方式电除尘能耗高，目前#1炉电除尘一电场采用MODE 0，二、三、四电场采用间歇供电方式，间歇供电充电比（供电时间和间歇时间之比）常规设置为1：2，

#2炉电除尘在2011年机组小修时完成了阿尔斯通高频电源改造，初期一电场、设置了MODE1～MODE4四种方式，二三四电场为脉冲供电方式，但由于一、二电场这几种模式高负荷已无法满足现在粉尘排放要求，模式已被更改，目前一二电场主要运行方式只有正常模式和节能模式（自动寻优模式）两种，正常模式一电场二次电流1000mA，二电场二次电流1200mA，省电模式二次电流200～300mA，但由于自动寻优模式不稳定，检修认为该模式下运行对电除尘损耗大，故现在#2炉电除尘实际上只有正常运行模式MODE1一种，如上图2里的A1～A4电场。可见目前该厂电除尘运行方式单一，虽然做了初步的节能优化，如#1炉二三四电场采取了1：2的间歇供电方式，#2炉三四电场也采取了脉冲供电方式，但电除尘运行控制还是开环“傻瓜式”控制，未根据机组负荷和粉尘排放浓度进行闭环调整，在满负荷和低负荷采取一种控制模式，电除尘能耗也就一样，这样在低负荷电除尘能耗极高，造成极大的浪费。

二、电除尘深度节能想法提出及节能效果

为积极响应节能降耗的号召，我们在节能降耗上集思广益，提出很多节能想法。通过长期对电除尘的运行观察与调整，认为电除尘深度节能空间很大，然后就针对不同负荷、不同煤种对电除尘进行了一系列调整试验，调整结果印证了我们的初步想法，电除尘深度节能优化空间巨大，尤其在低负荷（300MW及以下）节能效果惊人，节能调整后#1炉电除尘在300MW负荷每小时最多可节电700度，每小时最低节电500度，节约厂用电率0.2%左右；#2炉电除尘在300MW负荷时每小时亦可节电300度以上，节约厂用电率0.1%以上，由于#2炉超净排放改造后排放要求较高，考核严，故对#2炉电除尘调整较保守。

三、电除尘深度节能调整过程及数据分析

1、通过调整#1炉电除尘总结出以下四种运行模式：

MODE1： 一电场电流极限90%，二三四电场充电比1：2，常规模式；

MODE2： 一电场电流极限60%，二三四电场充电比分别为1：4、1：6、1：8，600MW节能模式；

MODE3： 一电场电流极限40%，二三四电场充电比分别为1：4、1：6、1：8，400～500MW节能模式；

MODE4： 一电场电流极限20%，二三四电场充电比分别为1：8、1：10、1：20，300MW节能模式.

2、#1电除尘在不同负荷工况下采取以上四种模式参数对比：

从上表数据数据可看出，#1炉电除尘在负荷300MW时采用节能模式MODE4可节约厂用电761KW，厂用电率降低0.25%，负荷600MW时采用节能模式MODE2可节约厂用电409KW，厂用电率降低0.07%，400/500MW时采用节能模式MODE3可节电581KW，厂用电率降低0.12%左右。上表中A/B除尘变功率取自除尘变高压侧6KV开关，因#1除尘A变还带A冷水机组，除尘B变带有B冷水机组和制冷MCC段，故在不同时间，除尘变功率还受制冷机组运行方式影响，但同负荷段的试验是在同一时间段进行，制冷负荷未变，故除尘变功率差值只由电除尘运行模式改变产生。#1炉电除尘采用节能方式运行后，节能空间很大，节能效果可观，且机组负荷越低节能潛力越大。采用节能模式后，净烟气粉尘浓度变化不大，原烟气粉尘浓度有所上升，但都可控制在正常范围之内，其中，400MW以下采用节能模式原烟气、净烟气粉尘浓度稳定，500MW以上采用节能模式原烟气粉尘浓度波动较大，特别是有负荷波动、电场断电振打时原烟气粉尘浓度会大幅上升，净烟气粉尘浓度也会小幅上涨，由此可见500MW以上#1电除尘节能空间有限，但400MW以下节能潜力还可进一步挖掘。

3、通过调整#2炉电除尘总结出以下三种运行模式

MODE1： 常规模式，一电场I2=1000mA，二电场I2=1200mA，充电比1：1，如上图2中A1～A4电场；

MODE2： 节能模式，一电场I2=300mA，二电场充电比1：5，如上图2中B1、B3电场；

MODE3： 节能模式，一电场I2=600mA，二电场充电比1：3，如上图2中B2、B4电场.

4、#2炉电除尘节能模式参数对比

因#2炉超净排放改造，排放标准更严，且涉及到超净排放环保电价补贴，故对#2炉电除尘只做了针对300MW负荷时的调整，数据如下表：

上表中#2炉除尘变功率同样取自6KV高压侧开关，由于#2炉除尘B变还带冷水机组C，试验过程中保持冷水机组运行方式不变，以保证除尘变功率差值只由电除尘产生。从上表中可看出，尽管#2炉电除尘进行了阿尔斯通高频电源改造，电除尘功率明显低于#1炉，但在低负荷#2炉电除尘仍有进一步节能空间，在300MW采用节能模式2可省电351KW，节约厂用电约0.12%节能效果显著，且采用节能模式后原烟气和净烟气粉尘浓度均只有较小幅度上涨，对环保排放基本无影响。负荷300MW以上#2炉电除尘一、二电厂可以采用MODE1/MODE2/MODE3组合运行方式，根据负荷高低和粉尘排放浓度情况来投运省电模式，但在500MW以上高负荷#2炉电除尘节电空间已十分有限。

四、电除尘节能优化调整总结及建议

通过上述对#1、#2炉电除尘节能调整不难看出，该厂电除尘运行方式待优化，节能空间很大，特别是在机组低负荷300MW左右，电除尘节电潜力大，#1炉电除尘在300MW可节电761kW，#2炉电除尘在300MW亦可节电351kW。以上调整涵盖该厂目前主烧煤种，包括石炭2配印尼、同友2配石炭2、石炭2等，煤种适应性广。但目前该厂电除尘调整为开环控制，无法根据负荷或粉尘浓度自动调节电除尘出力，为优化电除尘节能控制，提出以下建议：

1、组织厂家、检修、运行对电除尘进行节能优化调整，引入机组负荷或粉尘浓度信号，以实现电除尘闭环自动控制，以达到深度节能的目的。

2、为保证粉尘排放不超标，建议辅控操作员站增加粉尘等排放物超标一级声光报警，一旦粉尘等排放物超标，操作员能及时作出调整，在节能的同时确保环保排放达标。

3、粉尘一旦超标，实现电除尘节能模式自动切除。

4、在电除尘节能调整未优化之前，建议参考以上实验调整数据，根据机组负荷手动调整电除尘模式，以节约厂用电。

5、由于粉尘浓度受机组变负荷、吹灰、电场断电振打、煤种变化等影响较大，故电除尘优化控制应充分考虑到以上因素，在调整时留足裕量，做到既节能又环保。endprint