某发电有限公司电除尘高压电源节能改造方案

武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]、国电集团某发电有限公司电除尘器改造需求分析..........................22、高频电源工作原理及技术特征..........................................22.1、原理拓扑图....................................................22.2、原理电路图....................................................32.3、技术原理......................................................32.4、技术特点......................................................43、高频高压电源应用分析................................................43.1、高频电源的转换效率高..........................................53.2、高频电源的输出伏安特性好......................................53.3、输入供电平衡..................................................54、改造方案............................................................54.1、推荐的改造方案................................................54.2、方案特点......................................................64.3、改造效果分析..................................................64.4、经济分析与比较（以800mA/72KV为例）...........................95、改造实施方案.......................................................105.1、改造所需辅助材料.............................................105.2、改造步骤.....................................................10武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]、、、、国电集团某国电集团某国电集团某国电集团某发电有限公司电除尘器改造需求分析发电有限公司电除尘器改造需求分析发电有限公司电除尘器改造需求分析发电有限公司电除尘器改造需求分析在我们与国电集团某发电有限公司沟通过程中，国电集团某发电有限公司首先提出了节能的改造需求。在相同条件下高频电源比传统可控硅电源能够节电30%以上，能够满足上述节能需求。通过对国电集团某发电有限公司待改造电除尘器的各项运行参数调查，国电集团某发电有限目前使用的是浙江佳环电子有限公司的型号为GGAj02(DJ-96)型额定输出1.2A/72kV的工频高压电源，在实际运行中有不正常粉尘排放，而目前新修订的国家污染物排放标准要求最高允许烟尘浓度为50mg/m3，电源的转换效率低，能耗大，给整个的公司长远效益带来了影响，企业存在急迫的节能减排改造需求。根据上述情况我们认为国电集团某发电有限公司的改造需求为：1、通过改造使企业达到小于50mg/m3排放标准；2、在达到减排的同时降低设备能耗、提升企业经济效益。2222、、、、高频电源工作原理及技术特征高频电源工作原理及技术特征高频电源工作原理及技术特征高频电源工作原理及技术特征GCHP智能高频高压电除尘器（ESP）电源是武汉国测数字技术有限公司研制开发的新一代高频高压开关电源。产品采用国际上先进的高频开关技术，以DSP作为控制核芯研制而成，在电除尘电源行业中具有国内领先水平、是传统可控硅电源（SCR）的武汉国测数字技术有限公司针对永福发电有限公司电除尘器改造项目需求，进行了设备情况和用户需求调查。在此基础上通过认真分析，我们以在满足客户需求的情况下提供最经济的解决方案为原则，提出通过更换电除尘器电源、实现节能减排目标的改造方案。武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]更新换代产品。2008年8月我公司参与山东日照钢铁公司烧结厂球团3#主抽电除尘器电源改造项目。在不改变本体的情况下，仅仅将原来三台1200mA/72kV可控硅电源更换为我公司生产的三台600mA/72kV高频开关电源，使得粉尘排放由100mg/m3降至25mg/m3左右，除尘效率大大提高，取得了很好的经济和社会效益。2.12.12.12.1、原理拓扑图电源原理拓扑如图1所示：图1原理拓扑图2.22.22.22.2、原理电路图电路工作原理如图2所示：图2电路原理图武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]、技术原理(1)、工频（50Hz）整流和滤波三相380V交流经整流桥得到直流电压，再经充电电感L，滤波电容C，输出平直的直流电压（约510V）。(2)、高频逆变直流电压经由IGBT逆变桥、谐振电容Cs，谐振电感Ls及高频变压器组成的高频谐振式逆变电路，逆变成高频交流电压。(3)、高频升压整流逆变波形经过高频变压器升压、高频整流桥整流，从而得到ESP所要求的直流电压。2.42.42.42.4、技术特点(1)、主电路采用高频逆变、高压整流，产生ESP所需电压。(2)、核心部件均采用进口原装，保证其质量，和产品稳定性。(3)、各个电源独立运行，可通过CAN网由上位机（PC机）集中管理。(4)、先进的运行控制：①、开机软启动②、浮动火花跟踪识别闪络发生及闪络处理③、PWM、PFM相结合的变流控制④、根据不同的负载（高、低比电阻），产生合适的供电波形⑤、软开关状态工作(5)、完善的保护功能：开路、短路、闪络、过载、欠压、过热（IGBT、油箱）及通讯故障等保护处理及报警。(6)、所有电源的数据（运行参数设置、显示、故障状态）均由上位机集中控制和显示。(7)、其它满足JB/T5845-1991《高压静电除尘用整流设备试验方法》要求。武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]、、、、高频高压电源应用分析高频高压电源应用分析高频高压电源应用分析高频高压电源应用分析高频高压电源（以下称GCHP）是静电除尘器（以下称ESP）的新一代供电电源，是传统可控硅电源（SCR）的更新换代产品。它是现代电力电子技术、数字信号处理技术、网络控制技术发展结合的产物。下面从技术、经济、社会效益等方面对GCHP电源与传统可控硅电源进行比较。两者电气性能比较如下表1所示：表1SCR与GCHP电源电气性能比较由表1可见，与SCR电源相比，GCHP高频电源电气性能均大大优越，后者取代前者是必然趋势。3.13.13.13.1、高频电源的转换效率高单相直流电源的输出功率与输入功率之比的转换效率低于75%，高频高压直流电源输出功率与输入功率之比的转换效率达到95%，可提高转换效率25%，大大减少电网供电的负荷空损率，有利于节约能源。3.23.23.23.2、高频电源的输出伏安特性好单相电源输出的电压脉动范围大于25%，线性度差。GHCP高频电源输出的电压波动小于5%，其直流平均电压接近峰值电压，GHCP高频除尘电源的输出伏安特性好。输出相同电流条件下，GHCP高频开关电源输出的二次电压比工频可控硅电源低10KV～15KV，实际上就节电10％～14％。性能电源输入功率因数电源效率调压方式工作频率闪络处理速度工作波形性价比体积重量SCR二相不平衡0.3~0.9＜0.75交流移相50Hz10ms脉动低大GCHP三相平衡0.950.93调频20~50kHz0.1ms平直高小武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]、输入供电平衡传统工频可控硅电源为单相供电，输入功率因数一般小于0.7，这对电网造成极大的干扰和三相不平衡；高频开关电源为三相输入，功率因数一般大于0.9，而GCHP型高频除尘电源输入功率因数接近0.95。功率因数会直接导致电网的无功损耗加大，容易对电网产生谐波干扰，影响电网中其它电气设备的正常运行，高频电源此项可以节电4％～7％。在很多地方，电力部门对用电企业的功率因数的大小和谐波含量有明确规定。当功率因数高于规定值时按正常电费收取，甚至还有奖励。当功率因数低于规定值时电力部门则会提高电费标准。这从另一个方面也会影响用电企业的成本支出。综上所述，单台GCHP高频电源对比SCR工频电源，可节约企业用电30％～46464646％。4444、、、、改造方案改造方案改造方案改造方案4.14.14.14.1、推荐的改造方案针对国电集团某发电有限公司电除尘器的改造需求，我们提供了以下的改造方案：只对电除尘器高压控制部分进行改造，一台双室四电场的电除尘器每个电场分区分别用一台800mA////72KV高频电源全部替换传统的SCR电源，两台电除尘器就需要更换16台800mA/72KV的高频电源。4.24.24.24.2、方案特点1.无需改造除尘器本体设备。通过改变ESP的供电电源，可使ESP收尘性能改善。改造后的电源工况的适应性大大优于传统的可控硅电源，其输出电压更适合于不同比电阻工况的ESP应用。2.设备体积小、重量轻、安装维护方便。3.改造成本低，改造周期短、设备停机时间短。4.采用上位机集中监控，操作方便、减轻现场人员工作强度。运行数据可以随时调用，方便用户查看。武汉国测数字技术有限公司地址：武汉市庙山经济开发区江夏大道国测路特1号电话：[phone]传真：[phone]、改造效果分析下表为国电集团某发电提供的可控硅电源数据表A：由表A我们可以得出以下几个结论：可控硅的二次电压实际运行值仅达到其设计值的58.3%~88.9%；二次电流实际运行值仅达到其设计值的28.1%~73.7%通常情况下，可控硅的电转换效率的理论最大值为75%；表A中3#电场和4#电场的可控硅实际转换效率分别达到92%和97%，这两组数据与理论值存在误差。分析表A数据，我们判断有四种情况值得参考：情况一：可控硅的一次电压和一次电流值的实际运行值无误，暂定可控硅的电转换效率为理论最大值75%，计70%；以二次电压为准并作为参考，我们得出B表B：以表B的值为参考，若采用我公司的GCHP72KV/800mA高频电源来更换客户的可控硅工频电源；在实际运行中，我们先保证客