水泥廠窯頭配套電除塵器改造實施方案說明

我公司依據水泥廠窯頭配套電除塵系統影響除塵效率的主要因素，主要采用“前電場高頻電源+后電場脈沖電源”技術，提升除塵效率，充分挖掘現有電除塵器的潛力，提升除塵效率。結合具體實例，從原理和方法兩方面展開論述，結合理論計算和實測結果分析，組合提效改造技術除塵效果穩定，顆粒物排放濃度可穩定在10mg/Nm3以下，為水泥廠窯頭電除塵器實現提標改造提供參考。

某水泥廠窯頭配套電除塵器為三電場干式電除塵器，原除塵器設計出口PM濃度＜50 mg/Nm3，已不能滿足現階段PM濃度＜10mg/Nm3的排放要求，需實施提效改造，做到達標排放。

水泥廠窯頭配套電除塵器改造具體實施方案說明：

1、靜電除塵器電源部分改造

電源部分改造主要采用：前電場布置高頻電源+后電場布置脈沖電源。通過雙電源系統實現前電場在高電壓下強放電，后電場在高電壓下的弱放電。

1)針對前電場PM粒徑大、、易發生火花閃絡等特點，利用高頻電源提高前電場的平均電壓、供電功率，增加前電場的二次電壓及二次電流，使粉塵充分荷電。具體方法為：采用三相交流輸入整流為直流電源，經逆變為高頻交流，醉后整流輸出直流高壓，直流供電時其二次電壓波形幾乎為一條直線，提供了幾乎無波動的直流輸出。通過提高二次電壓平均值，提高粉塵驅進速度，使得前電場粉塵能夠充分荷電并被收集下來，大幅提升除塵效率。高頻電源可在幾十微秒內關斷輸出，在很短的時間內使火花熄滅，以毫秒級恢復全功率供電，平均輸出高壓無下降。

2)針對后電場PM粒徑小、濃度低、不易發生火花閃絡的特點，實際運行中的情況通常是二次電流大、二次電壓無法提升到足夠的高電壓，而后電場的微細粉塵的捕集，需要的電場強度才能捕集，因此利用脈沖電源提高后電場的峰值電場，進而使微細顆粒物被充分收集。

脈沖電源在基礎電源上疊加的高壓脈沖電壓，二次電壓和二次電流獨立控制。疊加的脈沖電源提供微秒級瞬間高壓能量，由于脈沖電壓的上升以及持續時間很短，雖然瞬時總電壓提升很高，但供電前期間隔保持較低的電荷密度，維持了電場的絕緣，不會形成閃絡通道，了火花閃絡，峰值電壓接近電場擊穿電壓，脈沖電源瞬時高壓使電暈放電均勻，避免了反電暈的產生，可提高粉塵荷電效率和荷電量，大幅提高微細粉塵的捕集能力，除塵效率顯著提高，符合弱電流下的高電壓低排放要求。

相對于傳統直流供電，高壓脈沖電源供電脈沖電壓上升時間，提高了電場擊穿電壓，電場能獲得幾倍于傳統直流電源的峰值電壓，利于粉塵粒子荷電提效率。此外，針對常規直流電源電流用于對PM荷電以及在頻繁的火花放電過程中形成浪費，脈沖電源僅在脈沖輸出時才產生電流，脈沖寬度窄，電場中離子流和電子流間歇脈動，電場無火花。

3)電源改造說明：拆除頂部一、二電場的工頻變壓器和高壓隔離開關；拆除配電室內一、二電場用工頻電源控制柜內控制器及輔控回路、可控硅等，保留母排、斷路器等，增加小母排將工頻電源控制柜改造成高頻電源。拆除頂部三電場的工頻變壓器和高壓隔離開關；拆除配電室內三電場用工頻電源控制柜內控制器及輔控回路、可控硅等，保留母排、斷路器等，增加小母排將工頻電源控制柜改造成高頻+脈沖電源配電柜。動力電纜改造部分：利舊，將原工頻電源動力電纜改造成滿足高頻電源、高頻+脈沖電源三相供電的需求。新增信號電纜，高頻電源和高頻+脈沖電源到DCS的控制電纜、信號電纜，將改造后電源的開關量信號(運行信號、準備好信號、綜合報警信號、啟動/停止信號)和模擬量信號(二次電壓、二次電流)接入主生產系統DCS。

經慧陽改造的水泥廠窯頭配套電除塵器除塵效果穩定；除塵效率達99.，出口PM排放濃度測試值低于15mg/Nm3，通過電源的應用組合，并結合增加前電場布置高頻電源+后電場布置脈沖電源裝置等，滿足了改造目標要求。