高频电源在国电永福电厂300 MW机组电除尘器改造中应用

高频电源在国电永福电厂300 MW机组电除尘器改造中应用

介绍了高频电源的性能特点及优势，针对国电永福发电有限公司二期2×300MW机组电除尘器存在的问题，采用HF－01型高频电源对其进行改造。在电除尘器改造中不改变本体结构，采取改变电气中高压电源的运行方式，取得了较好的改造效果，实现了节能提效的目标。

高频电源;节能;提效

1 概况

国电永福发电有限公司二期2×300MW机组分别于 2007年 1月、7月投运，年利用时间为5000h。锅炉型式为亚临界自然循环单汽包、一次中间再热、尾部双烟道、挡板调温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢悬吊结构、“W”火焰煤粉炉。随着环保标准的提高，原电除尘器出口排放浓度已不能满足要求。为了实现节能减排，电厂决定对每台炉四室四电场电除尘器的高压电源进行改造，改造中采用HF－01型高频电源，提高电源转换效率及电除尘器的除尘效率，减少了粉尘的排放量。本文介绍了高频电源的性能特点及其在永福电厂2× 300MW机组电除尘器改造中的应用。

1.1 原电除尘器参数

永福电厂2×300MW机组原配套电除尘器为四室四电场除尘器，设计除尘效率为99.8%。阳极采用大C型极板，阴极为不锈钢螺旋线，阴、阳极配设机械振打装置，原电源为浙江佳环电子有限公司的GGAJ02－72kV1.2A，DJ－96型电除尘器高低压电源。工频电源在间歇供电及火花整定模式下的输出功率详见表1。表中间歇供电模式机组负荷为180MW，火花整定模式机组负荷为300MW。

表1 工频电源在不同运行方式下输出功率kW

1.2 高频电源性能特点

在国电永福电厂2×300MW机组电除尘器改造中采用HF－01型高频电源，其主要性能特点有:

(1)高频电源采用的是三相电源，保证了三相平衡，对电网影响小，无缺相损耗，为绿色环保电源。电源为多级变换，电磁兼容性好;

(2)高频电源可增大电晕功率，从而增加了电场内粉尘的荷电能力;高频电源在纯滞留供电方式时，电压波动小(一般在1%左右，而工频电压波动＞30%)，电晕电压高(可达到工频电源二次电压的130%)，电晕电流大(峰值电流是工频电源二次电流的200%);

(3)火花控制特性比工频电源好，仅需很短时间(＜25μs，而工频则需10ms)即可检测到火花发生并立即关闭供电脉冲，因而火花能量很小，电场恢复快(仅需工频电源恢复时间的20%)，从而进一步提高了电场的平均电压，提高了除尘效率;

(4)对粉尘的适应性强。高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成，其脉冲幅度、宽度及频率均可以调整，可以给电除尘器提供各种电压波形，控制方式灵活，因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘工况;

(5)节能效果明显。高频电源提供给电场的电能有效利用率高，减少了无功的供电损耗，提高了粉尘荷电能力，可显著提高除尘效率。在保证除尘效率不变的情况下，与工频电源相比，节能幅度最高可达50%～70%，减少粉尘排放40%～70%;

(6)体积小、重量轻，可集成度高。高频电源的配电系统、控制系统、高频整流变压器及振打、加热可根据需要设计集成在一个箱体内，而总重量只有工频电源的1/4;

(7)安装方便，辅助设备少。高频电源直接安装在电除尘器的顶部，由于是把控制部分集成在一个箱体内，就节省了配电控制室的空间，节约了大部分的控制、信号电缆，减少投资费用。

2 改造方案

2.1 改造要求

国电永福发电有限公司3、4号炉300MW机组电除尘器改造工程，在保持原电除尘器本体结构基础，在不影响电除尘器正常运行的情况下，采用逐台停电更换高压电源的方式进行改造。性能指标要求:电源转换效率应在额定负载条件下大于92%;保证除尘效率为99.75%。

2.2 改造方案

国电永福发电厂3、4号炉300MW机组电除尘器高压电源改造方案为:将电除尘器原高压控制柜中的单相380V电源改接为三相380V电源;将HF－01型原工频变压器拆除、吊卸;将HF－01型高频电源就位、安装、调试和运行;敷设通讯线将所有电场的高频电源控制信号接至控制室上位机。

3 改造效果

国电永福发电企业3、4号炉300MW机组电除尘器高压电源的改造工程于2009年11月4日开始，2009年12月5日全部更换完成。设备全部投运后，以3号炉电除尘器为例，其高频电源的输出功率(机组负荷为300MW)见表2。

表2 高频电源在脉冲模式输出功率 kW

经广西省电力试验研究院检测，结果表明，使用HF－01型电除尘高频电源的3号炉电除尘器比采用工频电源时节电51.9%以上(3号炉电除尘器高频电源供电功率为324kW，3号炉电除尘器工频电源供电功率为667kW)，除尘效率从99.78%提高到99.88%(3号炉电除尘器出口浓度47.42mg/m3)，电除尘器出口烟尘浓度排放减少39.7%。HF－01型高频电源可以很好地提高电场的二次平均电压和电流，有效地提高高比电阻工况下的除尘效率，同时节能效果显著，可减少厂用电及烟尘排放，增加电厂的经济效益。

［1］中国环保产业协会电除尘委员会.第十一届全国电除尘学术会议论文集［M］.郑州:2005.

［2］王洪礼.最新电除尘器的选型安装和运行及其技术应用使用手册［M］.北京:机械工业出版社，2006.

［3］DL/T 461－2004，燃煤电厂电除尘器运行维护导则［S］.

［4］张殿印，王纯.除尘器手册(第一版)［M］.北京:化学工业出版社，2005.

［5］刘后启，林宏.电除尘器(第一版)［M］.北京:中国建筑工业出版社，1987.

Application of ESP high－frequency power in 300 MW units ESP reformation

沈小俊
(南京国电环保设备有限公司，江苏南京 210044)

The technical characteristics of high－frequency power supply were described.Based on the problems existed in 2×300MW unit ESP 3，4 furnace of State Power，Yongfu Power Company Limited，some measures to change the high－voltage power supply operation mode from the electrical connection were taken.The ESP reformation was made without changing the body structure.The results were achieved after the ESP were put into operation and its energy conservation and efficiency goals were also reached.

high－frequency power;energy－saving;effect－raising

X701.2

B

1674－8069(2012)01－048－02

2011-10-14;

2011-12-16

沈小俊(1982-)，男，江苏南京人，助理工程师，主要从事火电厂电除尘高压电源的应用研究。E－mail:jakey_shen@sina.com