电除尘电气控制的自动化设计要点分析.pdf
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1、2023 年 32 期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application电除尘电气控制的自动化设计要点分析肖清(福建龙净环保股份有限公司,福建 龙岩 364000)近年来我国经济增速放缓,产业格局升级迭代趋势明朗,传统粗放型生产模式被全面摒弃和淘汰,新型、绿色生产理念深入人心,为各行业领域的转型注入了活力。发电行业作为典型高耗能产业,同样加快了转型步伐,如何优化设备运行效益,如何提高除尘系统综合性能,成为了诸多管理者关注的焦点问题,有必要从清洁、绿色角度出发,对其自动化设计方式进行深入系统探究。1案例电除尘系统运行现状为直观说明电除尘电气控制自动化
2、设计要点,文章引进某火电厂除尘供电系统技改案例辅助阐述。该发电厂共配备了3台发电机组,规格均为200MW,采用并列配置方式与除尘系统相连,每台机组对应2 台除尘器,型号为 2GF158M 高压直流设备,运行模式共有 5 种,对应锅炉负荷情况可见表 1。系统采用常规电气控制方式,另外配备卸灰设备、阴极线阳极线、振打系统等附加装置,供电部分采用 DK-PLC 低压程控设备,以及 GGAJ02-1.4 A/72 kV-WE 型高压控制器1。正式运行环节,供电系统启动并全波供电,依赖人工控制四点式隔离开关,配合振打器间歇振打。系统自建成以来,至今已运行 20 余年,期间表现较为稳定,但存在耗能较高的问
3、题。高功率、大电流运行模式下电厂除尘成本上升,电器元件的工作环境也较为恶劣,维护保养费用相对较高,高压控制柜、整流变压器尤其需要加强保养,负担相对较重。现阶段电厂响应转型升级、绿色生产号召,考虑对电除尘系统进行优化改造,下面就其改造设计细节进行探究分析。作者简介:肖清(1989-),男,工程师。研究方向为电除尘自动控制设计与调试。摘要:为解决电除尘系统运行环节存在的耗电量过大、电气控制精度不足问题,规避由此引发的除尘效率下降困境,保证系统运行效益、节能效益的综合提升,该文进行深入探究。先简要分析案例电除尘系统运行现状,然后针对分析结果设计控制参数调节试验,在此基础上对应完善负荷控制、浊度控制功
4、能,拆除原有高低压控制柜,更换为 WFb 型电除尘专用高压整流设备,同时调整振打器振打方式,经过技改的电除尘系统运行表现良好,能够为电除尘电气控制自动化设计提供借鉴。关键词:电除尘;电气控制;自动化设计;通信网络系统;振打器中图分类号院X773文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2023冤32-0员圆源-0源Abstract:In order to solve the problems of excessive power consumption and insufficient electrical control precision in theoperation of the e
5、lectrostatic precipitator system,to avoid the decline of dust removal efficiency,and to ensure the comprehensiveimprovement of system operation and energy-saving benefits,this paper makes an in-depth exploration.First,the operation statusof the electrostatic precipitator system is briefly analyzed,a
6、nd then the control parameter adjustment test is designed according tothe analysis results.On this basis,the functions of load control and turbidity control are improved,the original high and lowvoltage control cabinet is removed and replaced by WFb special high voltage rectifying equipment for elec
7、trostatic precipitator.Atthe same time,the vibrating mode of the vibrator is adjusted,and the technical reform of the electrostatic precipitator systemperforms well.Therefore,this design can provide reference for the automatic design of electrical control of electrostatic precipitator.Keywords:elect
8、rostatic precipitator;electrical control;automatic design;communication network system;vibratorDOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.32.031124-设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application2023 年 32 期2电除尘电气控制参数试验2.1试验设计思路电除尘器工作过程通常分为 4 个阶段,即气体电离、粉尘荷电、粉尘沉降和清灰。供电系统运行提供能量,使气体电离并生成大量自由电子,与负离子、粉尘等发生碰撞,并吸附空气
9、中 0.01耀50 滋m 的粉尘,最后在沉积、振打功能支持下,将粉尘收集到灰斗之中,实现除尘目标。从中可以看出,电除尘装置运行效率主要受如下几个因素的制约。淤烟气及粉尘性质,比如粉尘浓度、粒径、黏附力等。于电除尘器结构,比如电场长度、串联数,以及电厂集尘面积、气流分布状态等。盂操作因素,比如锅炉运行参数设置、电场电晕功率设置等。其中电场电晕功率的可调节空间较大,功率越高、除尘效率越高,只有协调好各电场的出力关系,平衡好功率与除尘效率之间的关系,才能确保综合效益的优化。基于此,电气控制自动化设计环节,先对控制参数进行了试验分析,以案例项目 1 号锅炉为研究对象,对除尘器电场出力进行合理化分配。表
10、 1电除尘器运行模式及负荷情况2.2试验过程从现有结构上看,电除尘器各运行模式下,主要对应设置有 4 个电场,选定模式 3、模式 4 作为研究对象。初始状态下,模式 3、模式 4 的二次电流参数有所不同,前者 1耀4 号电场电流分配参数分别为 400耀700、400耀700、400耀600、400耀700 mA,后者 4 个电场的电流分配参数分别为 400耀800、400耀800、400耀600、400耀700 mA。试验开始后对两电场电流分配情况进行调节,过程分述如下。淤第一次试验。1 号电场二次电流限制均设置为 600 mA,2 号电场二次电流适当调低,模式 3 和模式 4 分别设置为 4
11、00、450mA,持续运行 24 h并记录运行结果,发现厂用电率有所下降,从原先的0.32%降低到了 0.29%,粉尘质量浓度也明显下降,从原先的 11 mg/m3降低到了 9 mg/m3。于第二次试验。根据前述试验结果,对电场出力进行深入调节,优化 3 号电场电流分配结构,模式 3、模式 4 条件下,电流分别调整为 400、450 mA,启动除尘设备运行 24 h,并跟踪记录除尘情况、耗能情况,结果发现粉尘质量浓度未变,厂用电率下降 0.02%。盂第三次试验。在第三次试验中,将 3 号电场的二次电流限制调整到 350 mA,4 号电场的二次电流限制同样下调,为 200耀350 mA,统计结果
12、显示厂用电率继续下降,降幅同样为 0.02%,但此时的粉尘质量浓度出现了明显上涨,从原先的9 mg/m3升至 13 mg/m3。2.3试验结果通过前述的 3 次试验可以发现,电场二次电流分配情况对电除尘器运行效率有着较为明显的影响,适当调整二次电流限制,可以降低厂用电率,同时促进粉尘质量浓度的下降,但调节不当,也可能会引发粉尘质量浓度上升问题,削弱处理效果。基于此,对电除尘器最优二次电流配置参数进行综合协调,协调结果可见表 2。不同模式下,采用的二次电压限制均为 80 kV,粉尘进入 1 号电场后,在较高的二次电流作用下充分带电,提高收灰效率,2、3 号电场二次电流调低,以降低出口处的粉尘质量
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