基本信息
- 项目名称：
- 火电厂电除尘器节能减排理论与技术方案的研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 多年来，我国火电厂电除尘器普遍消耗电能较多，部分电除尘器有时不能达标排放。利用传统的经典理论不能完全解释这种现象：消耗电能多时，有时排放浓度降低，有时反而升高。本作品针对这一现状，从分析电除尘器的基本原理入手，建立了高压供电节能减排除尘效率公式，指出了高压供电节能减排运行方式；并合理确定清灰振打周期，改进防止结露积灰的加热保温方式，以节省电能消耗并减少二次扬尘。从理论上研究了火电厂电除尘器节能减排的可行性，提出了火电厂电除尘器节能减排技术方案。按该技术方案运行可实现节能与减排的有机统一，为火电厂电除尘器的设计运行提供参考与依据。
- 详细介绍：
- 本作品主要针对降低电除尘器高压能耗、延长振打周期、降低电加热能耗，研究并提出了节能减排理论与技术方案，为火电厂电除尘器的设计、调试和运行提供参考与依据。 第一、多年来，我国火电厂绝大多数电除尘器的设计运行沿用电晕功率与除尘效率成正比的怀特公式思路，普遍耗能较多，而且运行效果欠佳。本作品对电除尘器高压部分能耗进行分类，从理论上探讨节能减排的可行性，并对怀特除尘效率公式进行了分析拓展。作品通过调试试验探索电除尘器实际运行状况，建立了除尘效率公式，表明了较低电晕功率与高除尘效率可以达到有机统一。其技术关键是找到最佳工作点，在此工作点下，除尘效率最高，而电晕功率较低。 第二、本作品通过对电除尘器在不同锅炉负荷、不同电场、不同烟尘浓度的振打周期进行了计算，发现其计算值远比经验值大，建议根据锅炉负荷和烟尘浓度调整振打周期，最好能实现自动控制。其节能和减排的效果相当明显。 第三、鉴于当前用于防止电除尘器积灰结露的电加热耗能较多且容易产生故障，建议利用电除尘器烟气中的热量对阴极绝缘子进行自加热，由空气预热器出口引来热风对灰斗进行循环保温。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本项目从分析电除尘器节能减排基本原理入手，建立高压供电节能减排除尘效率数学模型，分析低压供电振打和加热部分节能减排的技术措施，并提出节能减排技术方案，为火电厂电除尘器的设计、调试、运行和节能减排提供参考与依据。
科学性、先进性及独特之处
- 一、提出将电除尘器高压电能消耗分为四类的思想，明确了节能减排的方向。 二、提出节能减排技术方案：（1）自动优化调整占空比；（2）根据烟尘浓度和锅炉负荷调整振打周期；（3）利用烟气自身的热量对阴极绝缘子加热保温，采用从空气预热器引来的热风加热灰斗。
应用价值和现实意义
- 一、为电除尘器的设计、调试、运行和节能减排提供参考与依据； 二、按本技术方案运行，减排可达10-50%，节能可达50-80%； 三、2008年，我国火电装机总容量6.0132亿KW。若发电机组配套电除尘器全按节能减排方式运行，共节约电功率约1630MW，相当于利用节能再建了一个160万KW的大发电厂（相当于年节约电费约37亿元），亦相当于年节约标准煤435万吨，减少二氧化碳排放686万吨等。
学术论文摘要
- 多年来，我国火电厂电除尘器普遍耗能较多。本项目把电除尘器高压能耗分为有效、反效、无效和转换电能四类，并对经典怀特公式进行了分析拓展，通过对除尘效率、烟尘浓度及电晕功率与占空比关系曲线图的分析，建立除尘效率公式，通过调整占空比到最佳工作点，提高峰值、谷值电压，达到最高除尘效率及最低烟尘排放浓度，同时有较小能耗，使节能与减排达到有机统一。 本项目针对电除尘器不同锅炉负荷、不同电场、不同烟尘浓度的振打周期进行了计算，计算值远比经验值大，建议根据锅炉负荷和烟尘浓度调整振打周期，节能减排效果明显。 电加热使烟气温度不低于露点，可使电除尘器安全稳定高效运行。建议电除尘器中的烟气经阻尘罩后通入阴极绝缘子内对其加热；建议由空气预热器出口引来热风进入灰斗夹套内进行循环保温。既保证了加热效果，又节省了能耗，经计算证明所需热量及引风所需压差能够达到要求。 综上，本项目提出如下节能减排技术方案：以脉冲供电为主，自动优化调整占空比与幅比；根据烟尘浓度和锅炉负荷的变化适当调整振打周期，最好实现其自动控制；利用烟气自身热量对阴极绝缘子加热保温，采用从空气预热器引来的热风对灰斗加热保温。
获奖情况
鉴定结果
参考文献
- 【1】HU Man-yin, LIU Yu-jing, YIN Qi, LIU Zhong ,GAO Xiang-lin, Research on Vibration Period Optimization of Electrostatic Precipitator , 11th International Conference on Electrostatic Precipitation ,Hangzhou ,2008.10.20-24, 【2】LEI Ying-qi , HU Man-yin, Liu Yu-jing, GAO Xiang-lin, Study on Efficiency Enhancing and Energy Saving of High Voltage Power Supply of EP ,11th International Conference on Electrostatic Precipitation ,HangZhou, 2008.10.20-24, 【3】杨君超，高香林。火电厂电除尘技术的特点及最新进展[J].华电技术，2008，（12）：35-37 【4】除尘技术，胡满银、赵毅、刘忠编著，化学工业出版社，2006。
同类课题研究水平概述
- 近几年来，我国围绕电除尘器的节能减排开展了大量创新工作，如具有提效节能智能优化控制功能的电除尘器高压供电控制设备的研发，反电晕自动控制技术，高频、中频、三相高压电源的研发，降压、降功率、停电振打优化技术，活动电极、活动钢刷技术等均在研发之中。国内外研究火电厂电除尘器节能减排理论的课题很少，指导教师在这方面发表过部分论文。
