软稳电源在富氧底吹炉铜冶炼电收尘中的应用_吕军.pdf

63电力安全技术第25卷(2023年第2期)软稳电源在富氧底吹炉铜冶炼电收尘中的应用吕 军(山西北方铜业有限公司，山西 运城 043700)Application of Soft Stable Power Supply in Electric Dust Collection of Copper Smelting in Oxygen Bottom Blowing ConverterLYU Jun(Shanxi North Copper Industry Co.,Ltd.,Yuncheng 043700)摘 要 为了提升某冶炼厂富氧底吹炉铜冶炼电收尘效率，对电收尘器单室(1 号电收尘器)进行软稳电源改造。改造后软稳电源运行情况良好，软稳电源放电电压基本稳定在 40 kV，月平均电收尘效率逐渐提升达到88.5%，电收尘出口尘浓度降至2 g/m3以下，作业环境得到了较大改善。关键词 软稳电源；电收尘器；收尘效率Abstract:In order to improve the efficiency of electric dust collection in the smelting of oxygen bottom blowing converter,the single-chamber(1#)of the electrostatic precipitator is retrofitted with a soft regulated power supply.Upon the retrofit,the soft regulated power supply has been running in good condition with its discharge voltage of the soft-stabilized power supply basically stable at 40 kV,dust collection efficiency gradually improved up to 88.5%per month,dust concentration at the outlet of the electric dust collector reduced below 2 g/m3,and working environment well improved.Key words:soft regulated power supply;electrostatic precipitator;dust collection efficiency中图分类号:TM910.2 文献标识码:A 文章编号:1008-6226(2023)02-0063-03用一种新的电除尘技术，即使用软稳电源解决工频整流电源电收尘器放电电压不稳定的问题，并通过实践验证为后续工频电吸尘器的改造积累经验。1 软稳电源工作原理软稳电源是指软特性、准直流电源，“软”是指电源性质属于软特性，即电源输出电压、电流随负载大小的变化而变化，是针对常规电源的硬特性来说的；“稳”是指电源波形是一条稳定的直线，即电源输出稳定的直流，是针对常规工频整流电源的脉动性来说的。软稳电源的输出电压波形表现如图 1 所示。0 引言电收尘器由放电极和收尘极组成，运行过程中，放电极在高压电的作用下，在电极周围引发电晕放电，电晕放电产生的负电荷在异极空间内运动，含尘烟气从电收尘器收尘入口进入，电晕放电电荷与粉尘气流相碰撞形成荷电粉尘，荷电粉尘电荷量达到一定程度时在电场力作用下向收尘极运动，最后沉积于收尘板上，积灰厚度达到一定值时通过振打系统敲落进入灰仓中。传统的电收尘器电源采用工频整流电源，但工频整流电源具有电收尘器放电电压不稳定、停电后再送电时间长、电场能耗高等缺点，因此，提出采第25卷(2023年第2期)电力安全技术64图 1 软稳电源输出电压波形软稳电源采用三相电源供电，经过滤波整流、电压调整、高频逆变、闪络控制等环节，为电场提供可靠的始终处于火花始发点电压Vf以下临界处的输出电压Vt，减少了火花电压造成的能量损失及无法连续收尘的弊端。三相输入电压经过可控整流，并根据上位机记忆的控制配方调整输出电压后，经过高频逆变升压并整流，使放电电压波动较小，稳定于电收尘器Vf以下的Vt处。2 电收尘改造效果某冶炼厂富氧底吹炉铜冶炼电收尘器采用双室四电场进行收尘，为了对比软稳电源和工频整流电源两种电收尘系统的收尘效果，仅对 1 号电收尘器进行软稳电源改造。2021 年 12 月改造完成后经 3个月的试运行测试，软稳电源运行情况基本良好。以 2022 年 2 月电收尘器运行情况为例，软稳电源(1号电收尘器)和工频整流电源(2 号电收尘器)送电情况对比见表 1。由表 1 可知，软稳电源在一电场、二电场、三电场的二次电压大于 30 kV 的占比较高，而工频整流电源在四电场的占比较高；软稳电源二次电压在30 kV 以上的时长大于工频整流电源。电收尘二次电压大于 25 kV，粉尘才能荷电。由此判断软稳电源放电情况稳定，基本可稳定在 40 kV 左右。2022 年 2 月底吹炉电收尘器收尘测定结果和收尘效率见表 2。随着软稳电源的运行时间越长，其运行效果越好，收尘效率逐步提升，到 2022 年2 月软稳电源月平均收尘效率达到 88.50%，高于工频整流电源，其电收尘出口尘浓度降至 2 g/m3以下，月平均值达到 1.40 g/m3，作业环境得到了明显改善。表 1 软稳电源和工频整流电源输出电压时长 单位：h 二次电压电场1 号电收尘器2 号电收尘器10 kV 以下一电场134二电场00三电场26四电场5110 20 kV一电场18110二电场341三电场044四电场12320 30 kV一电场44188二电场3838三电场0408四电场32730 40 kV一电场1079二电场405255三电场903四电场38610740 kV 以上一电场1710二电场15127三电场3690四电场26343表 2 2022 年 2 月底吹炉电收尘效果参数1 号电收尘2 号电收尘月平均进口尘浓度/(g.m-3)13.936.89月平均出口尘浓度/(g.m-3)1.401.17月平均收尘效率/%88.5081.483 软稳电源运行优、缺点3.1 软稳电源优点(1)在底吹炉巡检时发现，试运行期间软稳电源二次电压比工频电源提升更快，即二次电压到达30 kV 所用时间比工频电源减少 12 h。(2)软稳电源运行过程中，二次电压基本稳定在 40 kV 左右，不存在大幅波动，而工频电源在运行过程中存在大幅波动现象。(3)软稳电源收尘效率高于工频电源收尘效率，送电情况更好。3.2 软稳电源缺点(1)软稳电源试运行期间，数次出现高压电缆线(3 m)烧损故障导致各电场停机长达数十小时，故障率较高，曾因运行二次电压过高导致磁轴断裂而更换了 7 根磁轴。(2)试运行的 3 个月处于气温较低月份，其设VfV/kVt/hVt065第25卷(2023年第2期)电力安全技术备温度显示较高，后期随着气温的上升，设备温度继续升高可能会导致软稳电源停运及电收尘器停工的情况。(3)软稳电源电路板和控制器属于厂家独家技术产品，市场通用性低，后期可能面临设备备件垄断、维修成本较高的问题。3.3 软稳电源改进措施(1)针对瓷轴断裂问题，对软稳电源电收尘器绝缘瓷轴进行了改造，将石英瓷轴全部更换为绝缘效果更好的 95 瓷轴；严格控制软稳电源输出电压在 50 kV 以下，出现超过 50 kV 的电压时及时调整送电参数。这两种措施实施后，软稳电源连续运行8 个月，未再出现瓷轴断裂现象。(2)针对软稳电源设备温度高及烟气腐蚀的问题，对软稳电源设备安置方式进行了改进，将其置于密封小房内，在房内底层铺盖隔热棉，房内安装空调，合理控制软稳电源设备所处温度，避免 SO2等烟气进入，从而解决温度高及烟气腐蚀问题。(3)针对设备备件技术产品价格可能导致维修成本高的问题，与软稳电源厂家签订后期技术维护协议，约定控制系统的备品备件及后续售后服务价格，有效控制软稳电源后期维修维护成本。4 结束语富氧底吹炉 1 号电收尘器改造后，收尘效率明显提升，降低了进入制酸工段的烟尘量，减少了净化工段的处理量，改善了电收尘作业环境质量，在进一步提升经济效益的同时，为全面推广软稳电源创造条件。参考文献：1李文厚，张介轩提高电除尘器过滤效率的软稳电收尘技术及应用 J工业安全与环保，2014，40(11)：67-70.2吴福雨静电除尘器软稳电源的工作原理和改造研究J.电力安全技术，2017，19(6):32-35.3王利人高压软稳电源节电技术在电厂除尘器上的应用J能源与节能，2012(8):98-99.收稿日期：2022-06-27。作者简介：吕军(1991)，男，工程师，主要从事铜冶炼收尘、铜冶炼固体废弃物处理相关研究工作，email:。中国大唐召开 2023 年安全生产工作会议2023-01-18，中国大唐集团有限公司召开 2023 年安全生产工作会议，部署 2023 年安全生产重点工作。会议指出，集团公司安全生产工作仍然面临许多风险挑战，全系统要清晰认识安全生产这一“国之大者”，围绕国资委提出的“安全管理强化年”要求，树牢安全理念，健全安全体系，压实安全责任，深化专项整治，严防安全风险，全面提升本质安全水平。会议强调，要提高政治站位，坚持人民至上、生命至上，统筹发展和安全，始终把安全作为生产经营发展工作前提、基础和保障，落实“从零开始、向零奋斗”，切实提高安全生产管理水平和工作质量标准。健全责任体系，强化考核问责，进一步强化安全责任落实。持续深化“五个突出整治”，压实政治责任，加强源头治理，强化安全风险隐患治理。要坚持综合施策、齐抓共管，坚持依法治安、科学管理，着力落实“管行业必须管安全、管业务必须管安全、管生产经营必须管安全、管党建必须管安全”。要用更大力度抓好安全生产工作，坚决做到落实责任、抓住重点、科学投入、提升素养，确保“谁检查谁负责、谁整改谁负责”，杜绝较大及以上安全生产事故发生。要健全工作体系，完善管理体制，强化科技赋能，加强队伍建设，培育安全文化，持续推进“本质安全工程”建设。要加强应急能力建设，持续开展应急预案演练，抓好能源电力安全保供工作，完善应急管理体系。要加强党建对安全生产的引领保障作用，凝心聚力、齐抓共管，全力抓好安全生产工作。(来源：中国大唐集团有限公司网站 2023-01-19)