烧结机头机尾及竖炉环保除尘改高频电源的分析报告

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公司有关领导：

能源中心与烧结厂结合、现场落实，与设备厂家直接技术交流，并经咨询，初步确定：烧结厂的烧结机头、机尾和两座竖炉，或者，1#和/或2#竖炉的环保除尘先行改为高频电源，工艺技术先进，运行安全可靠，节能效益明显，而其技改工程的推动，有利于促进公司节能减排工作的有效开展。主要报告内容如下： 1、现状

265m2烧结机机头、机尾和1#、2#竖炉均设有烟气环保电除尘器（整流前输入电源采用三相交流电源、工作电压380V）。其中，烧结机机头、机尾电除尘2008年建设，采用双菱环保设备，机头电除尘16个电场（除尘器规格：双吸口，有效横截面260m2）、电耗约500kWh/h，机尾电除尘8个电场（除尘器规格：电场有效截面积200m2，卧式双室四电场）、电耗约250kWh/h；1#和2#竖炉电除尘器2010年建设，也采用双菱环保设备，均设有4个电场（除尘器规格：电场有效截面积150 m2，卧式单室四电场），目前电耗各约250kWh/h；上述4套电除尘，电耗合计约1250kWh/h。 2、改造的可行性

（1）高频电源属于国家节能新技术推广项目（第二批），是新一代电除尘电源，由高压整流器和控制系统组成并为ESP（电除尘器）提供能量及进行控制，还可以直接控制ESP振打设备，以太网作为主要的通讯协议，通过普通计算机就可以实现远程控制和监视，可以在不改变除尘器本体及不增加电场（占地）的情况下提高电除尘的性能，通过与供货商签订有关技术服务协议，可以满足不同的运行工况要求。

而且，经过调研，国内诸如武钢、安钢、河北敬业、兴澄特钢、西宁特钢等企业，均采用高频电源新技术（包括旧有的同我公司的老式环保电除尘器的改造，不需要进行原有电场改造），而且运行良好，并分别取得节电40～70%的直接经济效益。

（2）本次改造主要针对现有电除尘器的电气系统进行改造。目前电除尘供电电源为传统硅整流电源，电气系统改造主要针对原高压供电装置与低压控制系统，无须对原电除尘器本体进行改造，只需要将原工频电源更换为高频电源，低压柜母排由原来二相改做三相，原控制器不用，柜门上加装就地启动停止按钮，并通过网线将高频电源接入上位机控制，最后调高频电源参数，达到电除尘最佳运行状态。通过相关计算分析，采用高频电源替代目前所使用的工频电源，额定输出功率明显提升，电源的转换效率大于92%，可以大幅度减少电除尘器的能耗，因而实施节能改造是最有效的，并且可确保节能改造后的粉尘排放指标优于目前的粉尘排放指标。此外，通过DSP控制对电除尘器运行参数优

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化设置，电源本体和控制实现一体化、集成化，技术更先进可靠，也有效节省维护费用，增强了用电的安全性；高频电源通过网线与上位机联接，并通过上位机对电源进行操作、监控，方便电除尘器的管理和操作，为电除尘器的升级改造提供全新的模式。

（3）电除尘器高频电源具有提高除尘效率（出口粉尘含量～50mg/Nm3）、节约电耗（40～70%）、高效率、高度集成、体积小、重量轻、多种供电模式、适应各种工况、三相平衡供电的优点。

（4）高频电源主要元器件，如高频开关管、断路器、接触器、循环油泵等，多为法、德等欧盟国家生产，质量可靠，运行稳定，较国产件使用寿命长。 （5）高频电源主要技术指标： 输入电源电压: 380V±10% 输入电源频率: 50Hz±5% 输出频率: 20KHz～50KHz 功率因数：＞0.95 电源转换效率：＞93% 重量：500～1000kg 温度：-30℃～45℃ 湿度：≤90%（标况） 海拔高度： ≤ 3000米

（6）工频、高频电源性能对比表 表1 工频、高频电源性能对比表

因此，公司首先在烧结厂进行环保除尘采用高频电源技术改造，是可行的。 3、实施方案

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（1）主要工程内容

包括机械配件（安装底座）、电器材料（高频电源、计算机、电缆、软件、控制电缆、接地线、网线、母排、按钮开关、运行指示灯、电压表、电流表），以及安装、调试。 （2）1#、2#竖炉除尘改造（以1套为例，1#、2#竖炉同，均4个电场） 1）电源改造

本次改造的电源数量共4台，施工时先拆除烧结机机头原有电除尘器第一、二、三、四电场的4台工频电源，再将高频电源底座密封焊接与本体之上，并与原隔离开关箱圆筒法兰相连，最后将高频电源安装与底座之上，并用铜管将电源高压输出端与隔离开关相接，再接入三相五线电缆与控制线和网线即可。改造及高频电源外形尺寸图如下：

2）低压柜改造

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将两相母排改为三相，在低压柜门上安装手动启动、停止、运行指示按钮和电压电流表，实现手动自动控制两种启动方式。将该电场的振打控制线与网线接入高频电源，实现高低压的统一集中控制。 3）网络监控系统

通过安装电除尘上位机软件，可以对高频电源实施监控，包括：电场高压侧的电压电流运行参数、电场振打系统的运行参数、电场火花率，电场出现的报警、跳闸故障等。如将上位机接入到中控网，可对高频电源进行实时的远程优化控制。保证高频电源发挥最佳的性能。

（3）烧结机头除尘改造（16个电场） 1）电源改造

本次改造的电源数量共12台，施工时先拆除烧结机机头原有电除尘器第一、二、三、四电场的12台工频电源，再将高频电源底座密封焊接与本体之上，并与原隔离开关箱圆筒法兰相连，最后将高频电源安装与底座之上，并用铜管将电源高压输出端与隔离开关相接，再接入三相五线电缆与控制线和网线即可。改造示意图及高频电源外形尺寸图同前述竖炉电除尘。 2）低压柜改造

将两相母排改为三相，在低压柜门上安装手动启动、停止、运行指示按钮和电压电流表，实现手动自动控制两种启动方式。将该电场的振打控制线与网线接入高频电源，实现高低压的统一集中控制。 3）网络监控系统

通过安装电除尘上位机软件，可以对高频电源实施监控，包括：电场高压侧的电压电流运行参数、电场振打系统的运行参数、电场火花率，电场出现的报警、跳闸故障等。如将上位机接入到中控网，可对高频电源进行实时的远程优化控制。保证高频电源发挥最佳的性能。

（4）烧结机尾除尘改造（除电场为8个外，同（3），改造规模减半，略）。 4、经济效益分析 （1）投资分析 1）1#竖炉

4台电源设备费用100万元；上位机控制、电缆及其它辅材费用8万元；折装费、安装调试费共9万元；合计总投资117万元。见下表-表2：

表2 1#竖炉除尘器技改投资估算表

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2）2#竖炉，同1）。 3）烧结机头

12台电源设备费用300万元；上位机控制、电缆及其它辅材费用15万元；折装费、安装调试费共18万元；合计总投资332万元。见下表-表3：

表3 265m2烧结机头除尘器技改投资估算表

（注：项目建议书中的投资估算在初步设计或技术方案论证确定后，可根据论证结果进行调整）

4）烧结机尾（同烧结机头，工程量及投资减半）。

5）上述投资合计：117万元+117万元+332万元+166万元=732万元。 （2）经济效益

1）能耗（电耗）降低的直接经济效益

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