調幅高頻電源在大唐蘭州西固熱電
有限責任公司12#爐的應用
1、前言
大唐蘭州西固熱電有限責任公司#12爐靜電除塵器是2000年左右投運的雙室三電場除塵器，配常規電源1.0 A/72kV 2×3=6套，按當時的排放要求是≤150 mg/Nm3近一段時間以來排放都超過200 mg/Nm3。所以西固熱電要求進行改造，改造后排放要求≤50 mg/Nm3。實測32.4 mg/Nm3，以下是具體改造方案：
2、#12擬改造除塵器及所屬鍋爐設備實測結果
一、鍋爐參數 | |||||
1、鍋爐型號 | E420-13.7-560KT | 2、產 地 | 俄羅斯 | ||
3、制 造 商 | 俄羅斯 | 4、燃燒方式 | 懸浮燃燒 | ||
5、投產日期 | 1999.10 | 6、額定蒸發量 | 420 t/h | ||
7、常用蒸發量 | 420 t/h | 8、額定壓力 | 13.7 MPa | ||
9、常用壓力 | 13.7 MPa | 10、煤 耗 | 60 t/h | ||
二、煙氣參數 | |||||
1、煙氣流量 | 840000 m3/h | 2、排煙溫度 | 110～137 ℃ | ||
3、煙氣初始濃度 | 25～30 g/Nm3（實測） | 4、SO2初始濃度 | 1565～2100 mg/Nm3 | ||
5、電除塵出口濃度 | 250～300mg/Nm3(實測) | 6、空氣過剩系數 | 1.4 | ||
三、燃煤數據 | |||||
1、含 硫 量 | 0.8%～1.0% | 2、灰 份 | 25%～30% | ||
3、低位發熱量 | 4500 kcal/kg | ||||
四、引風機參數 | |||||
1、型 號 | Y4-2×73№22F | 2、風 量 | 2×470214 m3/h | ||
3、全 壓 | 4250 Pa | 4、電機功率 | 1000 kW | ||
五、工程建成后達到的標準（除塵器出口處） | |||||
1、煙塵排放濃度 | ≤50 mg/Nm3 | 2、煙氣排放黑度 | 林格曼1級 | ||
單臺爐配用電除塵器臺數：2臺
型號：XIG108-3b
除塵器入口處理煙氣量： 2×367471 m3/h
處理煙氣溫度：137℃
瞬間最高溫度：180℃
單臺通流面積：108m2
煙氣流速： 0.945m/s
電場數目： 2×3
單電場長度： 4m
同極距： 410mm
陽極板：大C ，480mm
陰極線：一、二電場：鋸齒線；三電場：魚骨針加輔助電極
本體最大承受負壓：4902Pa
本體阻力： 294Pa
本體漏風率：≤3%
除塵效率： ≥99%
高壓硅整流設備：一、二、三電場：1.0 A/72kV 2×3臺
4、引風機基本情況：
風機
型號：Y4-2×73№22F
風量：（m3/h） 470214
風壓：（Pa） 4250
轉速：（r/min） 960
供貨商：沈陽鼓風機廠
型號： YKK560-6
功率：（kW） 1000
電壓：（V） 6000
電流：（A） 114
轉速：（r/min） 993
供貨商：蘭州電機廠 沈陽電機股份公司
數量： （臺） 2
5、燃煤性質
燃煤主要來自于甘肅省的靖遠、阿干、窯街煤礦、以及寧夏的靈武煤礦、興達煤礦。燃煤按比例配置成混煤燃燒。
6、煤 質 分 析
序號 | 項目 | 符號 | 單位 | 設計煤種 | 校核煤種 |
1 | 元素分析 | ||||
碳 | Car | % | 51.51 | 46.81 | |
氫 | Har | % | 3.19 | 2.88 | |
氧 | Oar | % | 8.99 | 6.95 | |
氮 | Nar | % | 0.59 | 0.45 | |
全硫 | Sar | % | 0.43 | 0.86 | |
2 | 工業分析 | ||||
全水份 | Mt | % | 8.1 | 11.00 | |
空氣干燥劑基水份 | Mad | % | 2.37 | 2.08 | |
收到基灰份 | Aar | % | 27.19 | 31.05 | |
干燥無灰基揮發分 | Vdaf | % | 37.06 | 33.91 | |
低位發熱量 | Qnet.ar | kJ/kg | 19560.0 | 18040.0 |
7、燃煤量
燃煤量 機組臺數 | 煤種 | 噸/小時 | 噸/日 （20小時） | 萬噸/年 （6500小時） |
1×420t/h爐 | 設計 | 58.63 | 1172.6 | 38.11 |
1×420t/h爐 | 校核 | 63.57 | 1271.4 | 41.321 |
4×420t/h爐 | 設計 | 234.52 | 4690.4 | 152.44 |
4×420t/h爐 | 校核 | 254.28 | 5085.6 | 165.28 |
8、改造后電除塵器基本參數（單臺除塵器）：
序號 | 項目 | 單位 | 設計數據 |
1 | 處理煙氣量 | m3/h | 420724（設計）/420818（校核） |
2 | 入口煙氣溫度 | ℃ | 110～137 |
3 | 除塵器型式 | 臥式單室三電場 | |
4 | 入口煙氣含塵濃度 | g/Nm3 | 26.63（設計）/（32.1）校核 |
5 | 除塵器有效截面 | m2 | 144.32 |
6 | 陽極板有效高度 | m | 16 |
7 | 同極間距 | mm | 一、二電場410，三電場460 |
8 | 通道數 | 個 | 一、二電場22，三電場19 |
9 | 電場長度 | m | 4.5+4+3.79 |
10 | 灰斗數 | 個 | 6×2 |
11 | 陰極線形式 | RS、RS、RS | |
12 | 陽極板型式 | C480 / 3790×465 | |
13 | 電場風速 | m/s | 0.81 |
14 | 收塵面積 | m2 | 一二電場5984，三電場2304 |
15 | 阻力損失 | Pa | ＜295 |
16 | 比集塵面積 | m2/m3/s | 一二電場51.20，三電場19.71（設計） 一二電場51.19，三電場19.71（校核） |
17 | 出口煙氣含塵濃度 | mg/Nm3 | 設計≤45 保證≤50 |
18 | 設計除塵效率 | % | ≥99.85 |
19 | 高頻電源 | 1.2A/72KV 2套，1.0A/72KV 1套 |
注：除塵器進行了大修和加高，并且第三電場改成了移動電極，常規電源更換成調幅高頻電源。
西固熱電現場安裝運行圖
9﹑ SCR-IGBT -1200mA/72KV調幅高頻電源技術參數：
(1).輸入電壓： 三相380±10%；
(2).輸入頻率： 50／60HZ；
(3).輸出平均電壓： 直流20～72KV；
(4).調壓方式：高頻調幅調壓+火花調頻調壓
(5).輸出平均電流： 0～1200mA
(6).電源效率： > 93%
(7).高頻電源工作方式：戶外。工頻可控硅整流濾波，串聯諧振逆變，高頻升壓整流輸出
(8). IGBT最大開關頻率： 20kHz；變壓器工作頻率40KHz
(9).保護功能：開路、短路、過載、欠壓、過熱 、IGBT溫度、變壓器油溫等
(10).冷卻方式：變壓器油浸自然冷卻，SCR IGBT強制風冷
(11) 遠端操作終端采用觸摸屏，能夠適時顯示運行數據，并能保存歷史數據和故障顯示。
10、高頻電源運行情況:
未改造前的運行參數
12號爐：左室
序號 | 一次電壓（V） | 一次電流（I） | 二次電壓(KV) | 二次電流(MA) |
一電場 | 260 | 130 | 57 | 220 |
二電場 | 240 | 100 | 57 | 440 |
三電場 | 175 | 95 | 45 | 460 |
12號爐：右室
序號 | 一次電壓（V） | 一次電流（I） | 二次電壓(KV) | 二次電流(MA) |
一電場 | 250 | 60 | 50 | 80 |
二電場 | 220 | 50 | 57 | 80 |
三電場 | 175 | 80 | 45 | 240 |
改造后的運行參數
12號爐：左室
序號 | 一次電壓（V） | 一次電流（I） | 二次電壓(KV) | 二次電流(MA) |
一電場 | 440 | 126.5 | 61 | 1000 |
二電場 | 378.3 | 135.3 | 55 | 1000 |
三電場 | 451 | 118.8 | 65 | 880 |
序號 | 一次電壓（V） | 一次電流（I） | 二次電壓(KV) | 二次電流(MA) |
一電場 | 429 | 145 | 60.6 | 1000 |
二電場 | 369 | 135 | 54 | 1000 |
三電場 | 398 | 129 | 65 | 845 |
11、改造前后設備運行情況比較：
從實際觀察到的設備運行效果來看，高頻電源電壓電流明顯增加，電暈功率加大；除塵效率提高。排放濃度降低。SCR-IGBT調幅高頻電源效率明顯高于其他高頻電源，并且可以長期可靠運行.
12、對于國內燃煤電廠的改造建議:
在電除塵器本體運行狀況良好的情況下，直接將常規電源換為SCR-IGBT調幅高頻電源（如果位置允許下還可保留原有電源作備用），直接將高頻電源接入原高壓隔離開關處即可。不需停產，時間短見效快，對于三電場除塵器出口可達到排放＜50 mg/Nm3以上，對于四電場除塵器出口可達到排放＜30 mg/Nm3以上。
13﹑檢測報告
2011/12/31
