電廠三相電源提效改造方案效果解析

牛志宏，吳國華，謝友金，謝世金（.國投北部灣發電有限公司，廣西 北海 53607；.廈門綠洋電氣有限公司，福建 廈門 360）

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電廠三相電源提效改造方案效果解析

牛志宏1，吳國華1，謝友金2，謝世金2
（1.國投北部灣發電有限公司，廣西 北海 536017；2.廈門綠洋電氣有限公司，福建 廈門 361101）

摘 要：以北部灣發電有限公司#1、#2機組電除塵提效改造方案為例，介紹了LYAVC-Ⅲ新一代三相高效節能電源改造后的測試結果，在滿負荷常規煙氣溫度狀態下，#1機組出口排放均值16.31mg/m3，除塵效率99.94%；#2機組出口排放均值17.24mg/m3，除塵效率99.93%，二次平均輸出電壓＞70kV，出口排放平均降幅84%，單電場提效幅度9.5%，各項性能指標均滿足達標改造要求。

關鍵詞：分區供電；三相高效節能電源；提效改造

1　工程概況

北部灣發電有限公司2×320MW燃煤機組為浙江某環保公司設計制造的雙室四電場電除塵器，型式為：干式、臥式、板式，雙室四電場；高壓控制系統采用北京某電氣設備公司生產的EPCON型高壓控制器。煙塵排放濃度按照當時執行的《火電廠大氣污染排放標準》（GB13223-2003），煙塵允許排放濃度為100mg/Nm3，除塵效率為99.6%。原設計煤種為：收到基低位發熱量25，200kJ/kg，收到基灰分17.2%。電除塵入口煙塵濃度20g/Nm3，煙氣流量924，000m3/h，設計效率大于99.6%。

由于近幾年的煤質惡化，入爐煤熱值降低，灰分升高，實際摻燒煤種與原設計煤種差異較大，收到基灰分達到37%；除塵器實際入口含塵濃度接近38g/Nm3，煙氣流量達1，664，490m3/h，電除塵入口煙氣溫度130℃，實際煙塵排放濃度最高時達120mg/Nm3，遠大于國家《火電廠污染物排放標準》（GB13223-2011）的要求。

根據國家《火電廠污染物排放標準》（GB13223-2011）相關規定，自2014年7月1日起現有火力發電廠鍋爐煙塵排放濃度必須≤30mg/Nm3，重點地區火力發電廠鍋爐煙塵排放濃度必須≤20mg/ Nm3。為此，該企業的電除塵器必須進行提效改造，才能滿足新標準的要求。

2　原電除塵器的參數

該公司原電除塵器設備的主要設計參數見表1。

3　電除塵器具體改造方案

3.1改造范圍

（1）保留原電除塵器的鋼支架、灰斗及外殼（對泄漏減薄部分做補強處理）；

（2）對原電除塵器第一電場陰極系統進行改造，改為分區結構，同時更換陰極線為四齒芒刺線及更換部分框架；

（3）對二、三、四電場的極板、極線檢修、消缺和調整，更換陽極振打錘由￠120mm改為￠130mm；

（4）四個電場的電控全部升級，配套均采用廈門某電氣公司的LYAVC-Ⅲ新一代三相高效節能電源，第一電場8套800mA/90kV電源，二、三、四電場采用12套1400mA/90kV，智能低壓PLC系統采用西門子S7-300，上位工控機升級；

表1　原電除塵器設計參數

（5）高壓電纜全部更換，低壓電纜及控制電纜利舊。

3.2改造后的單臺爐電除塵器參數要求（見表2）

表2　改造后電除塵參數要求

3.3改造后除塵器性能要求

（1）除塵器整機壽命不低于30年，各部件滿足6年1個大修周期；

（2）賣方不能以煙氣調質劑作為性能保證的條件；

（3）電除塵器在下列條件下保證電除塵器出口粉塵濃度≤28mg/Nm3：1）在買方提供的設計條件和氣象、地理條件下；2）入口煙氣量≤1，664，490m3/h；3）除塵器入口含塵濃度≤38g/Nm3；4）除塵器入口煙氣溫度135℃。

4　改造后電除塵性能驗收試驗報告

該電除塵器改造后的性能驗收測試報告對#1、#2機組電除塵在高、中、低三個負荷點下的全波輸出和節能模式時的電除塵出口粉塵濃度、功耗的測試結果，以及高負荷下全波輸出時的漏風率、本體阻力、除塵效率、噪聲的測試結果進行了匯總，本文刊載部分內容如下。

表3　#1、#2機組高、中、低負荷全波輸出和節能模式下出口粉塵濃度

表4　在線煙氣溫度數據記錄

4.1高、中、低負荷全波輸出和節能模式下出口粉塵濃度

測試結果見表3。

4.2高、中、低負荷全波輸出和節能模式下煙氣溫度記錄

測試結果見表4。

4.3高、中、低負荷全波輸出和節能模式下功耗

功耗測試方法為：試驗前記錄時間和除塵變讀數，試驗后記錄時間和除塵變讀數，最后由試驗后除塵變讀數減去試驗前除塵變讀數得出試驗期間電耗，并通過試驗時間計算單位為kW·h的功耗。具體#1、#2機組高、中、低負荷全波輸出和節能模式下功耗的測試結果見表5。

表5　高、中、低負荷全波輸出和節能模式下的功耗

4.4高負荷（300MW）全波輸出和節能模式下輸出電壓電流（見表6、表7、表8、表9）

4.5試驗報告結論

該次試驗高負荷為300MW，中負荷為240MW，低負荷為175MW，試驗期間除塵器正常運行，各項條件均滿足除塵器驗收試驗要求。試驗結果如下：

（1）該電廠#1、#2機組除塵器高、中、低負荷全波輸出和節能模式下出口粉塵濃度均＜28mg/Nm3，符合改造工程技術協議中除塵器出口粉塵濃度≤28mg/Nm3的要求。

（2）該電廠#1、#2機組除塵器高、中、低負荷全波輸出和節能模式下功耗中，全波輸出模式功耗較高，#2機高、中、低負荷全波模式下功耗分別為1320kW·h、1323.08kW·h、1318.92kW·h，#1機低負荷全波模式下功耗為1343.66kW·h，但在實際運行中，電除塵器除#1電場需要全波輸出模式外，其余電場不需要全波輸出模式運行，因此除塵器實際運行中的功耗低于除塵器全波輸出模式運行時的功耗；#1、#2機組除塵器高、中、低負荷節能模式下功耗均遠低于1295kW·h，#1機高、中負荷全波輸出模式下功耗為1230.77kW·h、1188.24kW·h，均符合改造工程技術協議中功耗≤1295kW·h的要求。

（3）#2機組300MW全波輸出模式下漏風率為1.65%，#1機組300MW全波輸出模式下漏風率為1.10%，均符合改造工程技術協議中的除塵器本體漏風率≤2.5%的要求。

（4）#2機組300MW全波輸出模式下除塵效率為99.93%，#1機組300MW全波輸出模式下除塵效率為99.94%，均符合改造工程技術協議中的除塵器除塵效率≥99.92%的要求。

（5）#2機組300MW全波輸出模式下本體阻力為230Pa，#1機組300MW全波輸出模式下本體阻力為157.5Pa，均符合改造工程技術協議中的除塵器本體阻力≤245Pa的要求。

（6）#2機組300MW全波輸出模式下除塵器平臺噪聲值為78.8dB，#1機組300MW全波輸出模式下除塵器平臺噪聲值為77.2dB，均符合改造工程技術協議中的除塵器距本體1.5m噪聲值＜80dB的要求。

表6　#2機組300MW電除塵全波輸出測試記錄

表7　#2機組300MW電除塵節能模式測試記錄

表8　#1機組300MW電除塵全波輸出測試記錄

表9　#1機組300MW電除塵節能模式測試記錄

5　總結與分析

5.1改造前后電除塵運行數據統計

以300MW滿負荷，實際運行的節能供電模式為例，主要運行數據見表10。

表10　改造前后測試結果分析表

5.2改造前后運行數據分析

該改造工程項目采用第一電場分區改造和三相高效節能電源改造后，實際運行輸出電壓≥70kV，單電場同比提效≥9.5%，除塵器出口排放比率下降≥84%，在滿足達標排放的條件下，實際運行能耗≤800kV，達到了節能減排目標。該提效改造選用的LYAVC-Ⅲ新一代三相高效節能電源，產品性能優越、效果顯著。該項目具有投資費用低、施工周期短，見效快等特點。

5.3項目實施的經濟效益和社會效益

（1）處理煙氣量以1，664，490m3/h為基準，改造前出口排放值120mg/m3，粉塵排放量199kg/h；改造后平均出口排放16.775mg/m3，粉塵排放量28kg/h，平均下降171kg/h，全年按運行7000h計算，一臺機組一年可減排粉塵1197噸，2臺機組合計可減排2394噸，社會效益良好。

（2）在煙氣溫度135℃條件下，“第一電場分區供電+三相高效節能電源”相比較于“低溫省煤器＋高頻電源”達標改造方案，在滿足＜30mg/m3排放標準的條件下，一次性改造費用更低，長期運行費用更低，且不增加600～800Pa系統阻力和電耗，經濟效益更好，具有普遍性和推廣性。

參考文獻：

廣西桂能科技發展有限公司.國投北部灣發電有限公司#1、#2爐電除塵器性能驗收試驗報告，編號：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

中圖分類號：X773

文獻標志碼：A

文章編號：1006-5377（2016）05-0051-06