高頻電源及控制器在柳鋼電除塵改造中的應(yīng)用

韋柳嬋 韋永生 孫明

【摘 要】論文介紹柳鋼燒結(jié)廠用較短的停機(jī)時(shí)間和較低的投資費(fèi)用，將原靜電除塵器改造成GE（ALSTOM）高頻電源以及EPICⅢ控制器，通過(guò)優(yōu)化調(diào)試控制參數(shù)及降功率振打，確保電除塵長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)滿(mǎn)足煙塵濃度排放的要求。

【Abstract】This paper introduces the short shutdown time and low investment cost used in Sintering Plant of Liugang， and the original electrostatic precipitator is transformed into GE （ALSTOM） high frequency power supply and EPICⅢ controller. By optimizing the control parameters and reducing power vibration， the electric dust removal can be operated for a long time， efficiently and stably， and at the same time meet the requirements of smoke and dust concentration emission.

【關(guān)鍵詞】高頻電源;ALSTOM智能控制器;振打;電除塵改造

【Keywords】 high frequency power supply; ALSTOM intelligent controller; vibration beating; electric dust removal transformation

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU834.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）07-0120-02

1 265m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器改造前的運(yùn)行狀況

265m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器2005年投入運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，使用環(huán)境惡劣，電除塵本體和電氣都存在較多問(wèn)題，尤其是電控方面，從表1可以看出，電除塵的部分電場(chǎng)二次電壓和二次電流均運(yùn)行在一個(gè)較低的水平上，尤其是第一級(jí)電場(chǎng)。同時(shí)，現(xiàn)有電除塵的控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的火花跟蹤控制，充電優(yōu)化，降功率振打等先進(jìn)的控制功能。同時(shí)，受到電除塵入口濃度較高的影響，導(dǎo)致火化率較高，電流受限。另外，由于振打不力，導(dǎo)致陰極線(xiàn)積灰嚴(yán)重，產(chǎn)生電暈閉塞現(xiàn)象，影響電場(chǎng)收塵，導(dǎo)致目前的排放較高，達(dá)到80mg/Nm3。同時(shí)，現(xiàn)有電除塵本體因長(zhǎng)期受氣流沖刷及振打錘振動(dòng)導(dǎo)致振打承擊砧脫落，在一定程度上影響了極線(xiàn)、極板的清灰效果，并且振打位置不準(zhǔn)確，振打效果減弱，造成陰、陽(yáng)極板偏離原位置，并且陽(yáng)極振打承擊安裝時(shí)工藝不對(duì)，引起承擊砧脫焊、固定螺栓松動(dòng)，嚴(yán)重影響了振打力。因此，為了適應(yīng)日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求，對(duì)電除塵進(jìn)行改造迫在眉睫[1]。

2 265m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器主要改造工作

針對(duì)265m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器的特點(diǎn)，對(duì)電除塵進(jìn)行詳細(xì)的本體檢查，通過(guò)本體檢查的結(jié)果對(duì)電除塵機(jī)械本體進(jìn)行必要的維護(hù)，使電除塵本體恢復(fù)至正常的工作狀態(tài)，保證了本體極間距良好，對(duì)本體的振打部分進(jìn)行了修復(fù)。在不改動(dòng)除塵本體的情況下，通過(guò)改電源和振打控制模式進(jìn)行改造。在此基礎(chǔ)上采用了高頻電源SIR4加EPICⅢ改造方案，即用兩臺(tái)高頻電源SIR4-85kV/1200mA取代原電除塵器A1、B1兩個(gè)一電場(chǎng)的高壓電源T/R和控制柜，用4臺(tái)EPICⅢ控制器改造原有二、三電場(chǎng)的四臺(tái)高壓柜內(nèi)的控制系統(tǒng)，同時(shí)改造低壓控制柜，將振打系統(tǒng)接入高頻電源和EPICⅢ控制器，實(shí)現(xiàn)高低壓的統(tǒng)一集中控制，使電能得到高效利用。EPICⅢ有EPOQ充電比優(yōu)化軟件，可以根據(jù)不同的工況條件對(duì)電除塵運(yùn)行的充電比和運(yùn)行電流等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，有效防止反電暈的發(fā)生，降低排放，有效節(jié)能。EPICⅢ有PCR降功率振打軟件，由ALSTOM的優(yōu)化專(zhuān)家根據(jù)煙氣和粉塵特性，結(jié)合電除塵運(yùn)行的工況，設(shè)置合理有效的振打，振打時(shí)減少電除塵器能量的注入，保證振打的有效性，使得清灰更加徹底，同時(shí)降低二次揚(yáng)塵的影響，減少振打次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。同時(shí)，安裝上位機(jī)軟件ProMoⅢ，對(duì)所有的高頻電源實(shí)施監(jiān)控，包括電場(chǎng)高壓側(cè)的電壓電流運(yùn)行參數(shù)、電場(chǎng)振打系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)、電場(chǎng)火花率，拉弧檢測(cè)等級(jí)的參數(shù)、電場(chǎng)出現(xiàn)的報(bào)警，跳閘的故障等。通過(guò)修復(fù)本體損壞部件，恢復(fù)本體至良好狀態(tài)，電場(chǎng)供電分區(qū)安裝ALSTOM先進(jìn)的智能控制器EPICⅢ，大幅度改善有效能量注入水平，提高電除塵整體的除塵效率。采用智能控制器EPICⅢ可進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)試控制參數(shù)及降功率振打，避免極板積灰和極線(xiàn)肥大的現(xiàn)象的發(fā)生，確保電除塵長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定運(yùn)行[2]。改造控制拓?fù)淙鐖D1所示。

由于高頻電源是成套系統(tǒng)且易安裝，改造時(shí)間約為7天。改造完成后，對(duì)高頻電源和控制器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，如火花控制優(yōu)化、電流密度優(yōu)化和振打優(yōu)化等。通過(guò)火花控制和電流密度優(yōu)化，使各電場(chǎng)電流比改造前有顯著提升，有效提高了電除塵能量注入水平，通過(guò)振打優(yōu)化主要包括振打時(shí)間優(yōu)化、降功率振打功能等先進(jìn)的控制方式，增強(qiáng)陽(yáng)極板的清灰效果，并有效減少電除塵二次揚(yáng)塵的產(chǎn)生。這些優(yōu)化措施可以有效地加強(qiáng)粉塵荷電與捕集，顯著增強(qiáng)振打清灰效果。

3 265m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器改造后的節(jié)能減排效果

經(jīng)過(guò)改造后的系統(tǒng)優(yōu)化，265m2燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器排放改造后排放平均值為6.3mg/Nm3，低于10mg/Nm3，與改造前的排放80mg/Nm3相比，降低幅度約80%（見(jiàn)表3），取得了滿(mǎn)意的減排結(jié)果。減排的原因在于通過(guò)安裝高頻電源SIR4及控制器EPICⅢ，電除塵能量水平注入明顯增加（見(jiàn)表2、表3），能量注入水平的增加就意味著排放濃度的降低。同時(shí)，高頻電源的使用效率、功率因素得到了很明顯的提升，這也使得改造后的電除塵能耗降低，有節(jié)能20%的效果。高頻電源和控制器EPICⅢ的穩(wěn)定使用，使后期的設(shè)備維護(hù)很小，這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于布袋除塵器的維護(hù)成本。與傳統(tǒng)的控制器相比，EPICⅢ控制器對(duì)火花的跟蹤判斷及處理更加準(zhǔn)確、靈活、有效。EPICⅢ控制器具有完善的報(bào)警處理功能，能夠保證故障得到及時(shí)的處理，降低故障損失，減少非計(jì)劃停機(jī)。EPICⅢ和RTU為電除塵器提供分析和遠(yuǎn)程診斷功能，操作快捷、方便。EPICⅢ使用以太網(wǎng)通訊，能夠方便有效地與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，方便監(jiān)控和管理。改造后的監(jiān)控操作畫(huà)面顯示，重要數(shù)據(jù)顯示直觀，并有時(shí)間報(bào)警記錄功能和歷史趨勢(shì)調(diào)用功能，為后期查找故障原因提供有力參考。改造后的電源柜工作方式能在控制畫(huà)面上選擇工作模式，根據(jù)生產(chǎn)要求，實(shí)時(shí)調(diào)整工作模式，并能收集火花率，了解除塵工作效率，振打柜能實(shí)現(xiàn)振打的全自動(dòng)和上位機(jī)手動(dòng)，減小崗位工的工作壓力，提高了振打效率，增強(qiáng)清灰效果，同時(shí)也提高了除塵的效率。

4 結(jié)論

通過(guò)以上實(shí)例不難看出，ALSTOM高頻電源SIR4以及智能控制器EPICⅢ應(yīng)用于鋼鐵廠除塵器有非常好的適用性，對(duì)于相對(duì)低比電阻的鋼廠機(jī)尾、環(huán)境電除塵器，采用高頻電源改造方案，對(duì)于高比電阻的鋼廠機(jī)電除塵器，采用控制器改造方案通過(guò)適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置和優(yōu)化調(diào)試，通?？梢允古欧沤档椭辽?0%。此種改造方式，改造周期短，甚至可以在不停機(jī)、不影響生產(chǎn)的情況下進(jìn)行改造，同時(shí)，電除塵器改造范圍較小，在保持本體狀況不變的情況下，只需對(duì)本體做相應(yīng)的維護(hù)，就可以獲得理想的減排效果，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】馬廣大.大氣污染控制工程[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

【2】趙衛(wèi)東.電除塵器運(yùn)行中遇到的問(wèn)題及其對(duì)策[J].電力環(huán)境保護(hù)，2006（03）：46-48.