水泥厂窑头配套电除尘器提效改造案例分析

发布时间：2021-10-13

我公司依据水泥厂窑头配套电除尘系统影响除尘效率的主要因素，主要采用“前电场高频电源..

我公司依据水泥厂窑头配套电除尘系统影响除尘效率的主要因素，主要采用“前电场高频电源+后电场脉冲电源”技术，提升除尘效率，充分挖掘现有电除尘器的潜力，提升除尘效率。结合具体实例，从原理和方法两方面展开论述，结合理论计算和实测结果分析，组合提效改造技术除尘效果稳定，颗粒物排放浓度可稳定在10mg/Nm3以下，为水泥厂窑头电除尘器实现提标改造提供参考。

某水泥厂窑头配套电除尘器为三电场干式电除尘器，原除尘器设计出口PM浓度＜50 mg/Nm3，已不能满足现阶段PM浓度＜10mg/Nm3的排放要求，需实施提效改造，做到达标排放。

水泥厂窑头配套电除尘器改造具体实施方案说明：

1、电源部分改造

电源部分改造主要采用：前电场布置高频电源+后电场布置脉冲电源。通过双电源系统实现前电场在高电压下强放电，后电场在高电压下的弱放电。

1)针对前电场PM粒径大、、易发生火花闪络等特点，利用高频电源提高前电场的平均电压、供电功率，增加前电场的二次电压及二次电流，使粉尘充分荷电。具体方法为：采用三相交流输入整流为直流电源，经逆变为高频交流，醉后整流输出直流高压，直流供电时其二次电压波形几乎为一条直线，提供了几乎无波动的直流输出。通过提高二次电压平均值，提高粉尘驱进速度，使得前电场粉尘能够充分荷电并被收集下来，大幅提升除尘效率。高频电源可在几十微秒内关断输出，在很短的时间内使火花熄灭，以毫秒级恢复全功率供电，平均输出高压无下降。

2)针对后电场PM粒径小、浓度低、不易发生火花闪络的特点，实际运行中的情况通常是二次电流大、二次电压无法提升到足够的高电压，而后电场的微细粉尘的捕集，需要的电场强度才能捕集，因此利用脉冲电源提高后电场的峰值电场，进而使微细颗粒物被充分收集。

脉冲电源在基础电源上叠加的高压脉冲电压，二次电压和二次电流独立控制。叠加的脉冲电源提供微秒级瞬间高压能量，由于脉冲电压的上升以及持续时间很短，虽然瞬时总电压提升很高，但供电前期间隔保持较低的电荷密度，维持了电场的绝缘，不会形成闪络通道，了火花闪络，峰值电压接近电场击穿电压，脉冲电源瞬时高压使电晕放电均匀，避免了反电晕的产生，可提高粉尘荷电效率和荷电量，大幅提高微细粉尘的捕集能力，除尘效率显著提高，符合弱电流下的高电压低排放要求。

相对于传统直流供电，高压脉冲电源供电脉冲电压上升时间，提高了电场击穿电压，电场能获得几倍于传统直流电源的峰值电压，利于粉尘粒子荷电提效率。此外，针对常规直流电源电流用于对PM荷电以及在频繁的火花放电过程中形成浪费，脉冲电源仅在脉冲输出时才产生电流，脉冲宽度窄，电场中离子流和电子流间歇脉动，电场无火花。

3)电源改造说明：拆除顶部一、二电场的工频变压器和高压隔离开关；拆除配电室内一、二电场用工频电源控制柜内控制器及辅控回路、可控硅等，保留母排、断路器等，增加小母排将工频电源控制柜改造成高频电源。拆除顶部三电场的工频变压器和高压隔离开关；拆除配电室内三电场用工频电源控制柜内控制器及辅控回路、可控硅等，保留母排、断路器等，增加小母排将工频电源控制柜改造成高频+脉冲电源配电柜。动力电缆改造部分：利旧，将原工频电源动力电缆改造成满足高频电源、高频+脉冲电源三相供电的需求。新增信号电缆，高频电源和高频+脉冲电源到DCS的控制电缆、信号电缆，将改造后电源的开关量信号(运行信号、准备好信号、综合报警信号、启动/停止信号)和模拟量信号(二次电压、二次电流)接入主生产系统DCS。