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大唐韓城第二發(fā)電廠電除塵節(jié)能改造應(yīng)用
一、基本情況
大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司裝機(jī)容量2400MW，擁有4臺(tái)600MW亞臨界燃煤機(jī)組，是西北地區(qū)特大型火力發(fā)電廠。其中一期1、2號(hào)機(jī)組于2002年9月開(kāi)工，分別于2005年8月、11月投產(chǎn)發(fā)電。二期3、4號(hào)機(jī)組于2006年8月開(kāi)工建設(shè)，2008年6月、8月投產(chǎn)發(fā)電。4臺(tái)機(jī)組全部建成后，該公司已成為西北單機(jī)容量最大，擁有600MW機(jī)組最多、全員勞動(dòng)生產(chǎn)率最高的火力發(fā)電企業(yè)。大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司4臺(tái)機(jī)組電除塵全部采用福建龍凈環(huán)保設(shè)備廠生產(chǎn)BE型臥式雙室四電場(chǎng)干式靜電除塵器，運(yùn)行穩(wěn)定，滿足煙塵排放的環(huán)保要求。
二、改造原因
近年來(lái)，龍凈環(huán)保公司以現(xiàn)場(chǎng)工況特性分析為基礎(chǔ)，以鍋爐負(fù)荷、煙氣溫度等多種參數(shù)為參考的閉環(huán)反饋控制節(jié)能技術(shù)日益成熟，已在多個(gè)大型火電廠成功應(yīng)用，效果十分顯著，該系統(tǒng)在保證除塵效率的前提下，節(jié)電率可最高可達(dá)80％以上，平均節(jié)電超過(guò)50％，達(dá)到了保效節(jié)能的目的。在目前火力發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的形勢(shì)下，該系統(tǒng)能夠大幅降低發(fā)電成本，爭(zhēng)取最大利潤(rùn)。
大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司1-4號(hào)機(jī)組電除塵器日常運(yùn)行電耗較高，機(jī)組廠用電率高居不下，發(fā)電成本高。雖然電除塵系統(tǒng)具有部分節(jié)能功能，但只能靠運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，且由于在不同煤種和不同機(jī)組負(fù)荷下，所需調(diào)整的狀況均不同，調(diào)整工作量大，在實(shí)際運(yùn)行中運(yùn)行人員一般不太輕易或頻繁改變電除塵的運(yùn)行方式，因此節(jié)能的實(shí)現(xiàn)可行性和操作性不大，造成電除塵耗電量一直高居不下。同時(shí)，電除塵電氣系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行在大電流、高功率方式下，不但能耗大，還會(huì)造成電除塵電器元件特別是高壓控制柜和整流變經(jīng)常因電流大、溫度高，設(shè)備故障率較高，維護(hù)費(fèi)用和工作量都比較大。加之目前電煤價(jià)格高居不下，企業(yè)經(jīng)營(yíng)難度加大，對(duì)電除塵電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造顯得非常迫切，意義非常重大。為此，該公司將1-4號(hào)機(jī)組電除塵電氣控制系統(tǒng)改造作為2009年的重大技改項(xiàng)目。該項(xiàng)目于2009年1月份進(jìn)行改造施工，由大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司與福建龍凈環(huán)保股份有限公司共同實(shí)施。
三、改造方案
經(jīng)雙方多次研究分析，節(jié)能改造的主要內(nèi)容為：
更換升級(jí)高壓控制系統(tǒng)、低壓振打控制系統(tǒng)，增設(shè)機(jī)組負(fù)荷、濁度等反饋控制信號(hào)，升級(jí)IPC系統(tǒng)軟件，新增自動(dòng)節(jié)能控制功能、斷電振打控制功能，設(shè)備調(diào)試及系統(tǒng)調(diào)試等。
本次改造每臺(tái)電除塵施工工期為20天左右，4臺(tái)電除塵交叉進(jìn)行，總工期約兩個(gè)月，就順利地完成了整個(gè)改造工作
四、改造后的運(yùn)行情況
通過(guò)改造，大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司4臺(tái)鍋爐電除塵均實(shí)現(xiàn)了以機(jī)組負(fù)荷信號(hào)等多種參量作為閉環(huán)反饋控制信號(hào),電除塵系統(tǒng)能夠根據(jù)機(jī)組負(fù)荷等多種參量變化自動(dòng)選擇高壓柜各運(yùn)行參數(shù)以及振打模式。整個(gè)控制過(guò)程全部由電除塵IPC智能節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，大大減少人為因素對(duì)電除塵運(yùn)行造成的影響，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。電除塵控制系統(tǒng)擁有監(jiān)控模式、節(jié)能模式；在節(jié)能模式下還有：普通節(jié)能、增強(qiáng)節(jié)能、超級(jí)節(jié)能等多種運(yùn)行模式可供運(yùn)行人員選擇，以保證在不同煤質(zhì)時(shí)，電除塵既節(jié)能，又保證排放達(dá)標(biāo)。電除塵的耗電量大幅降低，最大降幅在80%以上。
本次節(jié)能改造另一項(xiàng)技術(shù)成果就是復(fù)合式功率振打技術(shù)的應(yīng)用。采用此項(xiàng)技術(shù)有以下好處：
①能減少極板積灰，減輕反電暈的影響；
②有助于加強(qiáng)對(duì)粘性很大的粉塵清灰；
③能較大幅提高電場(chǎng)有效電壓的輸出；
④幫助提高除塵效率；減少除塵器無(wú)效能耗，延長(zhǎng)振打裝置壽命。
復(fù)合式功率振打技術(shù)的實(shí)施對(duì)電除塵運(yùn)行起到良好的促進(jìn)作用，效果明顯。在電場(chǎng)斷電時(shí)，粉塵的粘附力有所下降，因此在電場(chǎng)未斷電時(shí)振打不下去的粉塵，在電場(chǎng)斷電時(shí)絕大部分都被打了下去，特別是對(duì)于電除塵極板、極線起到清理作用，在2009年3月份進(jìn)行的2號(hào)機(jī)組C級(jí)檢修期間，經(jīng)檢查2號(hào)爐電除塵實(shí)施一個(gè)月后，電除塵極板原有的積灰絕大部分被清除掉，電場(chǎng)內(nèi)部極板表面較以往檢修時(shí)要干凈很多。
五、改造后經(jīng)濟(jì)效益
經(jīng)過(guò)測(cè)試，改造后電除塵高壓控制柜的運(yùn)行電壓、運(yùn)行電流與未改造前相比均大幅降低，電除塵能耗大幅下降，節(jié)能效果顯著。以1號(hào)爐電除塵運(yùn)行為例：在機(jī)組負(fù)荷355MW時(shí)，未投節(jié)能運(yùn)行模式，電除塵耗電量為1376kWh；同樣負(fù)荷下，投運(yùn)節(jié)能方式后電除塵耗電量下降為179kWh，節(jié)電量達(dá)1197kWh，節(jié)能效率為87%，總的平均節(jié)能效率72.25%。
由于節(jié)能效率與機(jī)組負(fù)荷以及煤質(zhì)具有較大關(guān)系，只按照平均50%的節(jié)電率進(jìn)行計(jì)算，1臺(tái)鍋爐電除塵每年可節(jié)約的電量為（按照機(jī)組運(yùn)行5000小時(shí)計(jì)算）：345萬(wàn)千瓦時(shí)。按照每千瓦時(shí)電價(jià)為0.3元計(jì)算，一臺(tái)爐電除塵每年可以節(jié)約資金103.5萬(wàn)元。保守計(jì)算，大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司4臺(tái)爐鍋爐電除塵每年節(jié)約資金可達(dá)414萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益非�？捎^。
六、結(jié)論
本次改造，大大降低了電除塵電氣設(shè)備的電耗，降低廠用電率，對(duì)火電企業(yè)節(jié)能減排工作和經(jīng)營(yíng)工作都起到極大的促進(jìn)作用，對(duì)于所有火電廠均值得借鑒和參考。同時(shí)通過(guò)改造，還一同處理了電除塵系統(tǒng)存在的缺陷和隱患，優(yōu)化、提高了電除塵的可靠性、穩(wěn)定性，從而大大減少設(shè)備損耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少設(shè)備維護(hù)量，降低設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。
總之，本次節(jié)能改造，充分挖掘了電除塵系統(tǒng)的潛力，在保證電除塵除塵效率不降低的前提下，大幅降低電除塵耗電量，減少企業(yè)發(fā)電成本。該節(jié)能技術(shù)對(duì)于火力發(fā)電廠的確是非常值得嘗試的。
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