专利名称：一种热电厂锅炉除尘电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力行业，具体涉及一种火电厂锅炉烟气除尘装置的电源改造方案。
背景技术：
为了响应国家的节能、环保号召，节约能源保护环境，按照新的电力行业排放标准要求，应把除尘器出口烟气排放浓度降低到50mg/Nm3以下，脱硫出口烟气排放浓度降低到30mg/Nm3以下。目前现有技术中普遍存在这样的情况，热电厂由于设计煤种缺口较大，导致锅炉实际燃烧煤种与设计煤种偏差很大，常常用发热量较低的褐煤代替，因褐煤发热量较 低，故锅炉燃烧煤量增加，相应的烟气中烟尘含量增加，造成原有除尘装置效率不足，除尘器出口烟气中粉尘含量60mg/Nm3左右，直接影响进入脱硫系统后的脱硫效率。现有锅炉的电除尘系统是每台炉配备16套容量为I. 4A/72KV的单相高压控制设备、2套低压控制设备、I套上位机系统。其电气产品使用的是基于90年代控制理论与技术的电气设备，存在控制方式落后、自动化程度低等缺点，从环保要求及电除尘器电气的发展角度出发，已无法满足现状，存在的缺陷如下I)波形脉动大，输出平均电压低，除尘效率低；单相电源的输出电压加到ESP所产生的峰值电压比平均电压高出25%_35%，造成火花放电提前，而且线性度差，当系统阻抗不匹配和在高浓度粉尘的工况下极易产生火花击穿，容易出现高电压低电流或低电压大电流的不正常状态，输入电场的功率降低，整体的除尘效率难以进一步提高。2)功率因数低，电能转换效率低；单相供电，初级输入电流大，电网功率因数低，功率因数=O. 7，电能转换效率理论计算只有70%，实际为65%左右。超过30%的电能无法做有用功，不利于节能降耗。也不利于设计制造超大功率整流电源，难以满足大型发电机组、干法旋窑水泥生产线、钢铁大型烧结机生产线中电除尘器的要求。3)不平衡供电；单相电源输入为380VAC/50HZ,其中两相工作，另一相处于空载。在非三电场的电除尘器应用中，相序无法匹配，存在着严重的缺相损耗。电除尘器选用的电源规格越大，不平衡问题就越严重，无法保障供电电网的功率因数指标和电网安全运行。如对于一台1000MA/72KV的设备就有271A的电流无法平衡。在四电场或五电场实际应用中，至少其中一个电场的单相高压电源，无法进行相序组合。
实用新型内容为解决现有技术中火电厂锅炉在使用褐煤时，电除尘设备除尘效率低，导致烟气粉尘超标的问题，本实用新型提供一种由三相电驱动的通过数字信号控制器控制的电除尘设备，不但满足了烟气的除尘要求，而且能够提高转换效率并保持供电线路间的电压平衡。具体方案如下一种热电厂锅炉除尘电路，包括电除尘本体，其特征在于，所述电除尘本体采用三相电源供电。为方便调整三相电源所述三相电源与电除尘本体之间安装有变压器。为避免电流回流所述三相电源的各相电分别通过一个稳压二极管与变压器连接。为控制电除尘本体的工作所述电除尘本体连接有数字信号控制器，所述数字信号控制器通过控制三相电源的变化进而达到控制电除尘本体的目的。为方便与各元件连接所述数字信号控制器通过I/O板分别与三相电源中各相电的稳压二极管负极连接。了为控制振打电机所述I/O板连接有控制振打电机工作的振打控制板。本实用新型采用三相高压电源输入，利用变压器进行调整每相电的电压，而调整过程完全由数字信号控制器控制。本实用新型更换所有电场高压电源为三相高压电源，升级改造低压控制系统，以使高、低压电源控制设备取得更好的除尘节能效果和实现完整通讯；并通过数据信号上位机管理系统，实现集中控制、数据记录和振打优化、降电压振打、锅炉负荷优化及粉尘排放优化等，保证和提升了整个锅炉的除尘效果。三相高压电源有反电晕检测功能，可以有效避免由反电晕所产生的无效电流和低效电流，因此其具备更高功率因数和更高的电源转换效率，通过完全的三相调压、三相升压、三相整流后，三相电源的功率因数3 O. 95，电源转换效率彡87%，而单相电源功率因数g O. 70，电源转换效率g 64%，在输出直流功率相同的情况下，三相电源从理论上可提高转换电能效率23%以上，配合三相电源其它的节能控制手段，可实现节能30%-50%，节能效果明显。本实用新型引入断电振打技术不仅可提高除尘效率、延长除尘器使用寿命，同时可大幅节能。
图I本实用新型的电路连接示意图。附图中标号说明1_数字信号控制器、101-1/0板、2-振打电机、201-振打控制板、
3-电除尘本体、4-变压器。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的除尘电路，包括去除锅炉烟气中粉尘的电除尘本体3，其中电除尘本体3利用三相电源供电驱动。为方便控制三相电源的各相电，三相电源与电除尘本体3之间安装有变压器4。为避免电流反向流动，三相电源的每相电分别通过一个稳压二极管与变压器4连接。为精确控制电除尘本体3的工作过程，电除尘本体3连接有数字信号控制器1，数字信号控制器I通过控制三相电源的变化进而达到控制电除尘本体3的目的，数字信号控制器I通过网络模块与热电厂的整个控制系统连接，实现整个热电厂的一体控制。数字信号控制器I通过I/o板101分别与三相电源中每相电的稳压二极管负极连接。为了进一步加强除尘效果，I/o板201连接有控制振打电机2工作的振打控制板201。如图I所示，本实用新型整个除尘电路连接说明如下三相电源的每相电A、B、C分别通过三极电路开关与一个稳压二极管ZD1、ZD2、ZD3串联，三个稳压二极管ZDI、ZD2、ZD3与变压器T连接，变压器T输出三相电A、B、C分别连接到两个串联二极管D1、D2、D3之间，三个串联二极管D1、D2、D3采用并联的方式接入与电除尘本体连接串联的的四个电阻Rl、R2、R3、R4线路上，控制器通过网络接口与整个控制系统连接，控制器在除尘电路内采用I/O板与内部元件连接，I/O板通过线路分别与三个稳压二极管ZDI、ZD2、ZD3的负极连接，同时通过线路分别与三个串联二极管Dl、D2、D3线路和四个电阻Rl、R2、R3、R4串联线路连接。I/O板还通过线路与振打电机的振打控制板连接。本实用新型采用降压振打、闭环节能控制和间歇供电技术，使高压硅整流变压器的负荷大幅度降低，控制柜、高压硅整流变压器的温升大幅度下降，减少电除尘器本体磨损，延长设备使用寿命，通过改变高压供电运行工作方式，降低电除尘器总功耗，达到节能目的。降低粉尘排放量，达到国家新的排放标准。以32位DSP数字信号处理器为核心的控制器，为实现各项基本运算和复杂的提升功能提供了必要的软硬件基础。三相电源控制器是调整、控制静电除尘器输入电力的一种数字信号处理器控制器。三相电源控制器针对各种烟气不同的温度、灰尘成份、烟气流量等，使火花率保持适中，同时跟踪二次电压和二次电流的变化，自动控制最佳输出点，达到使除尘器电气系统运行在最佳的状态，从而提高电除尘器的除尘效果和降低电除尘器的电耗量。它控制整流器的方式是随火花条件变化而·改变通过电除尘器的二次电流；通过变压器实时运行优化软件RCQ通过选择变压器的供电方式，优化电除尘器的电气运行方式。电除尘器的运行参数可通过控制器面板上的大液晶屏进行修改，电除尘器工艺计算机监控系统或电厂的集散控制系统监控整个操作过程。控制器内部仅仅包含三块电路板(CPU板为贴片封装四层板、运放隔离为双面板)，电路板具有完成所有控制器而需要的功能，控制器内置12组逻辑定时器和4组I/O接点用于控制振打电机。每套DHEP同时还有两组开关量输出用于报警处理，二组直接接收热电偶(PT100)温度信号输入，用于电场烟气温度及变压器油温的温度监测，二组4-20MA模拟量输入用于采集浊度信号接入和锅炉负荷接入。控制器上具有标准工业以太网接口，支持M0DEBUS通讯协议的冗余以太网接口和RS485接口，可向上位机及辅网传送运行的一次电压、电流、二次电压、电流、火花率、设备启、停状态、设备故障、变压器故障、除尘器故障等信号。电除尘设备的启动、停止、升压、降压、调整可受上位机及辅网上的操作员站控制，并在上位机和辅网上的操作员站之间实现可靠的闭锁。此外控制器还能够实现负载开路、短路保护，设备过流保护、欠压报警，变压器油温超限、偏励磁、轻重瓦斯、低油位报警及保护。多组电除尘器本体的控制器，可以其中的一台作为主机功能，其它的控制器为辅助控制运行，也就是当一台控制器被定义为主机后，它能协调、控制在现场总线系统上的所有控制器的运行，并在每24小时将在现场总线上的控制时钟同期一次，确保各控制器的振打周期相对固定不变。本实用新型收尘效率在机组负荷大于设计值的70%，燃煤低位发热量> 4000kcal/kg工况条件下，保证脱硫出口粉尘排放浓度彡30mg/匪3，用电量节能率彡30%。在实际工作中，振打电机的振打效果不佳会引起收尘极板严重积灰，电场击穿点降低；造成极线肥大，产生电晕闭塞，造成除尘效率下降，更为严重的是当粉尘低比电阻较高的情况下，如振打运行不良，很容易导致反电晕现象的发生。控制器可独立或与低压系统配合实现断电及降功率振打功能。本方案在运行断电振打或降功率振打方式时，在振打启动前降低或停止电场输入电压，以减弱粉尘的静电吸附力，可大大改善振打清灰效果，提高除尘效率。在高比电阻粉尘工况下，可有效克服反电晕现象的发生。因振打时减少了电场的功率输入，即降低能耗。同时由于振打清灰效果得以改善，振打频度可以下降，设备的磨损减少，使用寿命大幅度延长。该控制器与低压及上位机系统组成的专家系统还具有电场能量自动补偿功能，即在前级电场实行降功率振打的同时，后级电场会自动调整运行参数，从根本上解决了由于降功率振打时粉尘二次飞扬导致的除尘效率下降的问题。控制器通过引入浊度及锅炉负荷闭环反馈控制功能，在已达到除尘效率的前提下，可以降低电场输入功率，从而可以有效节能，与原单相电源相比，在相同的工况条件下，至少可以减少15%以上的粉尘绝对排放量。以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。·
权利要求1.一种热电厂锅炉除尘电路，包括电除尘本体(3)，其特征在于，所述电除尘本体(3)采用三相电源供电。
2.如权利要求I所述的一种热电厂锅炉除尘电路，其特征在于，所述三相电源与电除尘本体(3 )之间安装有变压器(4 )。
3.如权利要求2所述的一种热电厂锅炉除尘电路，其特征在于，所述三相电源的各相电分别通过一个稳压二极管与变压器(4)连接。
4.如权利要求3所述的一种热电厂锅炉除尘电路，其特征在于，所述电除尘本体(3)连接有数字信号控制器(I )，所述数字信号控制器(I)通过控制三相电源的变化进而达到控制电除尘本体(3)的目的。
5.如权利要求4所述的一种热电厂锅炉除尘电路，其特征在于，所述数字信号控制器(I)通过I/O板(101)分别与三相电源中各相电的稳压二极管负极连接。
6.如权利要求5所述的一种热电厂锅炉除尘电路，其特征在于，所述I/O板(101)连接有控制振打电机(2 )工作的振打控制板(201)。
专利摘要本实用新型公开一种热电厂锅炉除尘电路，包括电除尘本体，所述电除尘本体采用三相电源供电。本实用新型更换所有电场高压电源为三相高压电源，三相高压电源有反电晕检测功能，可以有效避免由反电晕所产生的无效电流和低效电流，因此其具备更高功率因数和更高的电源转换效率，通过完全的三相调压、三相升压、三相整流后，三相电源的功率因数≧0.95，电源转换效率≥87%，三相电源从理论上可提高转换电能效率23%以上，配合三相电源其它的节能控制手段，可实现节能30%-50%，节能效果明显。本实用新型引入断电振打技术不仅可提高除尘效率、延长除尘器使用寿命，同时可大幅节能。
文档编号B03C3/68GK202700655SQ20122032856
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者吕作义, 王秀江, 马文原 申请人:大唐黑龙江发电有限公司哈尔滨第一热电厂, 大唐黑龙江发电有限公司