电厂三相电源提效改造方案效果解析

牛志宏，吴国华，谢友金，谢世金（.国投北部湾发电有限公司，广西 北海 53607；.厦门绿洋电气有限公司，福建 厦门 360）



电厂三相电源提效改造方案效果解析

牛志宏1，吴国华1，谢友金2，谢世金2
（1.国投北部湾发电有限公司，广西 北海 536017；2.厦门绿洋电气有限公司，福建 厦门 361101）

摘 要：以北部湾发电有限公司#1、#2机组电除尘提效改造方案为例，介绍了LYAVC-Ⅲ新一代三相高效节能电源改造后的测试结果，在满负荷常规烟气温度状态下，#1机组出口排放均值16.31mg/m3，除尘效率99.94%；#2机组出口排放均值17.24mg/m3，除尘效率99.93%，二次平均输出电压＞70kV，出口排放平均降幅84%，单电场提效幅度9.5%，各项性能指标均满足达标改造要求。

关键词：分区供电；三相高效节能电源；提效改造

1　工程概况

北部湾发电有限公司2×320MW燃煤机组为浙江某环保公司设计制造的双室四电场电除尘器，型式为：干式、卧式、板式，双室四电场；高压控制系统采用北京某电气设备公司生产的EPCON型高压控制器。烟尘排放浓度按照当时执行的《火电厂大气污染排放标准》（GB13223-2003），烟尘允许排放浓度为100mg/Nm3，除尘效率为99.6%。原设计煤种为：收到基低位发热量25，200kJ/kg，收到基灰分17.2%。电除尘入口烟尘浓度20g/Nm3，烟气流量924，000m3/h，设计效率大于99.6%。

由于近几年的煤质恶化，入炉煤热值降低，灰分升高，实际掺烧煤种与原设计煤种差异较大，收到基灰分达到37%；除尘器实际入口含尘浓度接近38g/Nm3，烟气流量达1，664，490m3/h，电除尘入口烟气温度130℃，实际烟尘排放浓度最高时达120mg/Nm3，远大于国家《火电厂污染物排放标准》（GB13223-2011）的要求。

根据国家《火电厂污染物排放标准》（GB13223-2011）相关规定，自2014年7月1日起现有火力发电厂锅炉烟尘排放浓度必须≤30mg/Nm3，重点地区火力发电厂锅炉烟尘排放浓度必须≤20mg/ Nm3。为此，该企业的电除尘器必须进行提效改造，才能满足新标准的要求。

2　原电除尘器的参数

该公司原电除尘器设备的主要设计参数见表1。

3　电除尘器具体改造方案

3.1改造范围

（1）保留原电除尘器的钢支架、灰斗及外壳（对泄漏减薄部分做补强处理）；

（2）对原电除尘器第一电场阴极系统进行改造，改为分区结构，同时更换阴极线为四齿芒刺线及更换部分框架；

（3）对二、三、四电场的极板、极线检修、消缺和调整，更换阳极振打锤由￠120mm改为￠130mm；

（4）四个电场的电控全部升级，配套均采用厦门某电气公司的LYAVC-Ⅲ新一代三相高效节能电源，第一电场8套800mA/90kV电源，二、三、四电场采用12套1400mA/90kV，智能低压PLC系统采用西门子S7-300，上位工控机升级；

表1　原电除尘器设计参数

（5）高压电缆全部更换，低压电缆及控制电缆利旧。

3.2改造后的单台炉电除尘器参数要求（见表2）

表2　改造后电除尘参数要求

3.3改造后除尘器性能要求

（1）除尘器整机寿命不低于30年，各部件满足6年1个大修周期；

（2）卖方不能以烟气调质剂作为性能保证的条件；

（3）电除尘器在下列条件下保证电除尘器出口粉尘浓度≤28mg/Nm3：1）在买方提供的设计条件和气象、地理条件下；2）入口烟气量≤1，664，490m3/h；3）除尘器入口含尘浓度≤38g/Nm3；4）除尘器入口烟气温度135℃。

4　改造后电除尘性能验收试验报告

该电除尘器改造后的性能验收测试报告对#1、#2机组电除尘在高、中、低三个负荷点下的全波输出和节能模式时的电除尘出口粉尘浓度、功耗的测试结果，以及高负荷下全波输出时的漏风率、本体阻力、除尘效率、噪声的测试结果进行了汇总，本文刊载部分内容如下。

表3　#1、#2机组高、中、低负荷全波输出和节能模式下出口粉尘浓度

表4　在线烟气温度数据记录

4.1高、中、低负荷全波输出和节能模式下出口粉尘浓度

测试结果见表3。

4.2高、中、低负荷全波输出和节能模式下烟气温度记录

测试结果见表4。

4.3高、中、低负荷全波输出和节能模式下功耗

功耗测试方法为：试验前记录时间和除尘变读数，试验后记录时间和除尘变读数，最后由试验后除尘变读数减去试验前除尘变读数得出试验期间电耗，并通过试验时间计算单位为kW·h的功耗。具体#1、#2机组高、中、低负荷全波输出和节能模式下功耗的测试结果见表5。

表5　高、中、低负荷全波输出和节能模式下的功耗

4.4高负荷（300MW）全波输出和节能模式下输出电压电流（见表6、表7、表8、表9）

4.5试验报告结论

该次试验高负荷为300MW，中负荷为240MW，低负荷为175MW，试验期间除尘器正常运行，各项条件均满足除尘器验收试验要求。试验结果如下：

（1）该电厂#1、#2机组除尘器高、中、低负荷全波输出和节能模式下出口粉尘浓度均＜28mg/Nm3，符合改造工程技术协议中除尘器出口粉尘浓度≤28mg/Nm3的要求。

（2）该电厂#1、#2机组除尘器高、中、低负荷全波输出和节能模式下功耗中，全波输出模式功耗较高，#2机高、中、低负荷全波模式下功耗分别为1320kW·h、1323.08kW·h、1318.92kW·h，#1机低负荷全波模式下功耗为1343.66kW·h，但在实际运行中，电除尘器除#1电场需要全波输出模式外，其余电场不需要全波输出模式运行，因此除尘器实际运行中的功耗低于除尘器全波输出模式运行时的功耗；#1、#2机组除尘器高、中、低负荷节能模式下功耗均远低于1295kW·h，#1机高、中负荷全波输出模式下功耗为1230.77kW·h、1188.24kW·h，均符合改造工程技术协议中功耗≤1295kW·h的要求。

（3）#2机组300MW全波输出模式下漏风率为1.65%，#1机组300MW全波输出模式下漏风率为1.10%，均符合改造工程技术协议中的除尘器本体漏风率≤2.5%的要求。

（4）#2机组300MW全波输出模式下除尘效率为99.93%，#1机组300MW全波输出模式下除尘效率为99.94%，均符合改造工程技术协议中的除尘器除尘效率≥99.92%的要求。

（5）#2机组300MW全波输出模式下本体阻力为230Pa，#1机组300MW全波输出模式下本体阻力为157.5Pa，均符合改造工程技术协议中的除尘器本体阻力≤245Pa的要求。

（6）#2机组300MW全波输出模式下除尘器平台噪声值为78.8dB，#1机组300MW全波输出模式下除尘器平台噪声值为77.2dB，均符合改造工程技术协议中的除尘器距本体1.5m噪声值＜80dB的要求。

表6　#2机组300MW电除尘全波输出测试记录

表7　#2机组300MW电除尘节能模式测试记录

表8　#1机组300MW电除尘全波输出测试记录

表9　#1机组300MW电除尘节能模式测试记录

5　总结与分析

5.1改造前后电除尘运行数据统计

以300MW满负荷，实际运行的节能供电模式为例，主要运行数据见表10。

表10　改造前后测试结果分析表

5.2改造前后运行数据分析

该改造工程项目采用第一电场分区改造和三相高效节能电源改造后，实际运行输出电压≥70kV，单电场同比提效≥9.5%，除尘器出口排放比率下降≥84%，在满足达标排放的条件下，实际运行能耗≤800kV，达到了节能减排目标。该提效改造选用的LYAVC-Ⅲ新一代三相高效节能电源，产品性能优越、效果显著。该项目具有投资费用低、施工周期短，见效快等特点。

5.3项目实施的经济效益和社会效益

（1）处理烟气量以1，664，490m3/h为基准，改造前出口排放值120mg/m3，粉尘排放量199kg/h；改造后平均出口排放16.775mg/m3，粉尘排放量28kg/h，平均下降171kg/h，全年按运行7000h计算，一台机组一年可减排粉尘1197吨，2台机组合计可减排2394吨，社会效益良好。

（2）在烟气温度135℃条件下，“第一电场分区供电+三相高效节能电源”相比较于“低温省煤器＋高频电源”达标改造方案，在满足＜30mg/m3排放标准的条件下，一次性改造费用更低，长期运行费用更低，且不增加600～800Pa系统阻力和电耗，经济效益更好，具有普遍性和推广性。

参考文献：

广西桂能科技发展有限公司.国投北部湾发电有限公司#1、#2炉电除尘器性能验收试验报告，编号：GN/2015-105-019［Z］.

Effect Analysis on Efficiency-raising and Reform Scheme of Three-phase Power Supply in Power Plant

NIU Zhi-hong1， WU Guo-hua1， XIE You-jin2， XIE Shi-jin2
（1.SDIC Beibuwan Electric Power Co.， Ltd， Guangxi Beihai 536017；2.Xiamen Leadyoung Electric Co.， Ltd， Fujian Xiamen 361101， China）

Abstract:By taking electric precipitation effciency-raising and reform scheme of #1、#2 generating set of Beibuwan Electric Power Co.， Ltd， as an example， the paper presents the testing result after power supply reform of three-phase high effciency and energy saving of new LYAVC-Ⅲ. Under the full load and general fue gas temperature， the equal value of exit emission of #1 generating set is 16.31mg/m3and the precipitation effciency meets 99.94%； the exit emission equal value of #2 generating set is 17.24mg/m3and the precipitation effciency is 99.93%， the twice average output voltage is ＞70kV， the exit emission reduces 84% on average， the increasing extent of single electric feld is 9.5%. All capability targets comply with the reform requirement.

Keywords:power supply by subarea； power supply of three-phase high effciency and energy saving； effciency-raising and reform

中图分类号：X773

文献标志码：A

文章编号：1006-5377（2016）05-0051-06