烟气调质及高频电源技术在电除尘改造中综合应用探讨

(2)电除尘器电气改造方案

在一、二电场分别安装高频电源SIR-85kV/1200mA和SIR-102-70kV/1700mA替换原有的工频电源，使用高频电源后电场的二次电源可以有效提高，电除尘能量注入提高数倍，极大的提升了电场的收尘能力，三电场加装ALSTOM的EPICIII控制器，同时加装ALSTOM上位机系统ProMoIII，建立基于以太网的控制网络。

在相同电场运行工况下，高频电源二次电压比单相工频电源提高30%以上，电压更平稳，更有效提高除尘效率。供电为三相平衡供电，对电网影响小，功率因数与转换转换效率比工频电源高，配电容量比工频低;输出电压纹波系数小，有利于提高闪络电压，提高电晕功率，提高电除器除尘效率。与工频电源相比，高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成，可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。控制高低波时间，可以输出不同电压电流脉冲波形。与工频电源相比，高频电源的变换拓扑结构是串联LC谐振电路，本质上是恒流源，不怕短路，更适合电除尘工作特点(电场击穿引起的短时间短路状态)。火花控制特性好，仅需很短时间(<30μs，而工频电源需10ms)即可检测到火花，火花能量小，对供电冲击小。

1.3烟气调质系统调质原理

粉尘比电阻是影响电除尘器效率的重要因素之一。电除尘器的最佳工作条件要求粉尘比电阻在106~5x1010Ω.cm的范围内，若粉尘的比电阻超过临界值5x5x1010Ω.cm时，则通过极板上粉尘层的电晕电流就会受到限制，影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率、电场强度。当粉尘比电阻达到1012Ω.cm时，会导致比较严重的反电晕，此时电流大增，电压降低，收尘效率大幅下降。而三氧化硫烟气调质在烟气进入电除尘器之前，往烟气中注入少量的SO3(10~15ppm)，SO3与烟气中的水分结合生成烟酸气溶胶极易附着在粉尘表面，能够提高粉尘的表面导电，降低粉尘的比电阻，有效克服高比电阻因素对电除尘器的不利影响，从而大幅度提高除尘效率。具体示意图见图1、图2。

图1调质工作原理图

图2调质效果对比图

1.4调质工艺流程

烟气调质系统由SO3生成器(集装箱式)、储硫罐、注入系统三大部件组成。SO3生成器包括风机、电加热器、燃硫炉、转化器和PLC控制系统。

储硫罐分为熔区和储区两部分。在储硫罐熔区内用饱和蒸汽加热固体硫磺，使之变为液态硫磺储存在储区中。运行时，利用输送设备将液体硫磺输送到SO3生成器，可编程控制器根据运行工况精确控制硫磺的输送量;硫磺在生成器内的燃硫炉与热空气相遇燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在转化塔中经五氧化二矾催化作用生成三氧化硫。三氧化硫和空气的混合气体通过分配支管和注入器喷射到烟气中。

根据锅炉的负荷以及降低比电阻所需的三氧化硫量，系统自动调节三氧化硫的生成速度。三氧化硫的注入量取决于多种变量，包括灰的成份和过程状况等。最佳的三氧化硫注入量由锅炉负荷、浊度和烟气温度输入信号决定。

系统需要的三氧化硫注入量由计算决定，最佳注入量取决于现场实验、煤灰成份和灰的化学构成。整个系统由PLC控制器控制，全自动运行，人机界面实时监控。系统流程图见图3。

图3三氧化硫烟气调质系统流程图

2两种改造方式比较

2.1优缺点比较

(1)改为纯布袋

优点：除尘效率高，与锅炉运行情况及煤质变化关系不大，粉尘排放浓度有保障。

延伸阅读：

电除尘专栏第14期烟气调质技术经济性比较及案例分析

电除尘专栏第12期除尘技术之烟气调质技术

电除尘专栏第9期除尘技术之高频电源技术

脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用