又一項(xiàng)領(lǐng)先于國(guó)際的節(jié)能環(huán)保技術(shù)誕生；又一件針對(duì)燃煤電廠超低排放的“新式武器”問世。

　　7月16日，中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)在北京組織召開福建龍凈環(huán)保股份有限公司（下稱“龍凈”）“除塵用脈沖高壓電源”技術(shù)成果鑒定會(huì)。

　　由清華大學(xué)郝吉明院士、環(huán)境保護(hù)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)陳尚芹研究員、北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所莊德安研究員、中電聯(lián)節(jié)能環(huán)保分會(huì)常務(wù)副秘書長(zhǎng)毛專建、環(huán)保部環(huán)境工程評(píng)估中心教授級(jí)高工陳瑾、中鋼集團(tuán)武漢安全環(huán)保研究院教授級(jí)高工劉衛(wèi)平等專家組成的鑒定委員會(huì)，在聽取了研發(fā)單位的匯報(bào)，審閱了相關(guān)技術(shù)資料，經(jīng)質(zhì)詢和討論后，一致認(rèn)為：龍凈自主研發(fā)的SuPulse型脈沖高壓電源為電除塵器配套提供了一種高效節(jié)能的新型產(chǎn)品，在同類產(chǎn)品中達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平、部分技術(shù)指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。

　　脈沖高壓電源終獲產(chǎn)業(yè)化

　　“非常高興看到龍凈自主開發(fā)出脈沖高壓電源，感謝龍凈為燃煤電廠又提供了一項(xiàng)先進(jìn)的高效、節(jié)能、環(huán)保的新式武器。”鑒定委員會(huì)專家在聽取技術(shù)報(bào)告后紛紛表示。當(dāng)前，在電廠超低排放的實(shí)際實(shí)踐中，捕集細(xì)顆粒物、煤種適應(yīng)性與節(jié)能已成為大家最為關(guān)注的話題，而脈沖高壓電源在這些方面具有特別的優(yōu)勢(shì)。

　　上世紀(jì)80年代，美國(guó)GE公司和丹麥FL SMIDTHS公司開始了脈沖供電技術(shù)的研發(fā)，但受制于當(dāng)時(shí)電子電力技術(shù)的水平，技術(shù)并未有大的突破，設(shè)備可靠性不夠，且造價(jià)高昂。我國(guó)對(duì)該技術(shù)的涉足始于二十幾年前，但苦于許多關(guān)鍵技術(shù)難以解決，一直未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。龍凈于2013年啟動(dòng)了脈沖高壓電源的開發(fā)，并最終成功研制出SuPulse型脈沖高壓電源，擺脫了二十多年來(lái)我國(guó)在脈沖高壓電源技術(shù)上的被動(dòng)與落后，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該項(xiàng)技術(shù)上的空白。

　　“國(guó)內(nèi)電廠具有特殊性和復(fù)雜性，且沒有先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，研發(fā)需要啃很多‘硬骨頭。’”龍凈電控事業(yè)部副部長(zhǎng)鄒標(biāo)說。

　　其一，脈沖電源的總體電路方案選擇和設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)確定。鄒標(biāo)告訴記者，脈沖電源的電路方案有很多種，主要電力電子開關(guān)放置位置方案多樣，開關(guān)類型也有多種選擇，“要非常細(xì)致地分析各種方案的利弊，選擇出最優(yōu)方案。”

　　其二，如何抵擋電場(chǎng)火花閃絡(luò)帶來(lái)的巨大電流電壓沖擊。脈沖高壓電源工作時(shí)脈沖寬度窄、電壓高、電流大，其所產(chǎn)生的火花閃絡(luò)現(xiàn)象，導(dǎo)致電路的峰值電壓和峰值電流極大，對(duì)設(shè)備造成巨大沖擊。

　　其三，與國(guó)內(nèi)燃煤電廠的獨(dú)特性息息相關(guān)。煤電超低排放要求提出后，電廠的靜電除塵器通常需要增加多個(gè)電場(chǎng)。這時(shí)，傳統(tǒng)電源因?yàn)殡y以滿足高電壓而需要改造。但出于成本的考慮，電廠更多的是希望在原有的直流高壓電源上疊加脈沖高壓電源，而不是將原有的電源推翻。

　　“單一的疊加技術(shù)已屬不易，何況是任意選擇三種基礎(chǔ)直流高壓做通用疊加，這在火花判別、控制方式等方面都需要通用技術(shù)支持。”龍凈副總經(jīng)理謝小杰說。

　　另外，脈沖電源外形尺寸如何適應(yīng)外部環(huán)境空間、內(nèi)部結(jié)構(gòu)能否靈活組合，以及脈沖電源的核心部件——脈沖變壓器能不能滿足耐高壓、耐火花沖擊等要求，諸多難點(diǎn)考驗(yàn)著龍凈的專業(yè)和智慧。

　　節(jié)能率達(dá)30%~70%

　　好在龍凈具有十多年技術(shù)攻關(guān)的傳承，且擁有大量的電除塵器項(xiàng)目，有著豐富的電除塵器運(yùn)行數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

　　經(jīng)過龍凈研發(fā)人員的刻苦攻關(guān)，上述技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)被一一攻破。根據(jù)鑒定委員會(huì)的鑒定意見，龍凈自主研發(fā)的脈沖高壓電源具有五項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)。

　　第一，開發(fā)了基于脈沖變?cè)叢⒙?lián)的諧振LCC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的脈沖電路，最大能承受電流峰值達(dá)8000安。

　　第二，開發(fā)了基礎(chǔ)直流高壓加脈沖高壓的多重疊加技術(shù)，該技術(shù)可與工頻高壓電源、三相高壓電源、高頻高壓電源匹配使用。

　　第三，發(fā)明了應(yīng)用硬件火花檢測(cè)技術(shù)、軟件火花檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的雙重火花檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了超微火花控制運(yùn)行，優(yōu)于國(guó)外技術(shù)的火花頻率限制參數(shù)。

　　第四，開發(fā)了一種脈寬自適應(yīng)調(diào)整電路，便于設(shè)備投運(yùn)互換，自動(dòng)跟蹤工況變化的脈沖寬度變化。

　　第五，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)功能部件的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可優(yōu)化組合出設(shè)備的多種外形結(jié)構(gòu)和參數(shù)，適應(yīng)不同場(chǎng)合的需要。

　　經(jīng)國(guó)家空氣污染治理設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)：該產(chǎn)品脈沖寬度最小為65微秒，脈沖峰值電壓最高為88千伏，最大脈沖重復(fù)頻率150pps，最高火花率60次/分鐘。這些指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)領(lǐng)先于國(guó)際。

　　謝小杰指出，現(xiàn)在很多電廠在實(shí)施超低排放后遇到了一個(gè)極大的困擾，就是由于除塵器大幅擴(kuò)容而引發(fā)的能耗大幅增加。同時(shí)，煤種變化對(duì)除塵效果帶來(lái)不利影響也是一大隱憂，尤其在高灰分、高鋁高硅煤種和高比電阻粉塵情況下，細(xì)顆粒物的捕集更加困難。而SuPulse型脈沖高壓電源對(duì)中高比電阻也能發(fā)揮出很好的作用，煤種的適應(yīng)性超過了以往各種供電技術(shù)。“根據(jù)我們?cè)囼?yàn)研究得出的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于較高比電阻粉塵工況，適當(dāng)?shù)靥岣呙}沖高壓幅度，盡量逼近火花電壓，適度降低脈沖重復(fù)頻率，可以保持最佳工作效果；對(duì)于中等比電阻粉塵工況，調(diào)整好基礎(chǔ)電壓與脈沖電壓的比例關(guān)系，也能起到很好的收塵效果。”

　　此外，脈沖高壓供電技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)“減排”與“節(jié)能”雙贏。2015年，龍凈SuPulse型脈沖高壓電源進(jìn)入批量生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)工程應(yīng)用，迅速取得了深圳媽灣電廠、瀘州川南發(fā)電有限公司、貴州粵黔電力有限責(zé)任公司等30多個(gè)項(xiàng)目上應(yīng)用200多臺(tái)套的成績(jī)。西安熱工院、華北電科院等對(duì)多個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該產(chǎn)品可降低粉塵排放30%以上，同時(shí)降低運(yùn)行能耗30%~70%。以一臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組為例，按年運(yùn)行280天、電費(fèi)0.4元/千瓦時(shí)計(jì)算，采用脈沖高壓電源一年可減少粉塵排放約250噸，節(jié)約電費(fèi)約80萬(wàn)元。

　　應(yīng)用前景受肯定

　　四川瀘州川南發(fā)電有限公司是龍凈脈沖高壓電源較早的受益者。該公司2臺(tái)60萬(wàn)機(jī)組是環(huán)保督查重點(diǎn)項(xiàng)目，環(huán)保壓力較大。據(jù)該廠副總工陳嵩透露，由于預(yù)測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以后還會(huì)發(fā)生變化，該廠的環(huán)保改造要求“不做大動(dòng)，局部小動(dòng)”。

　　2015年，龍凈對(duì)該廠電除塵器第四個(gè)電場(chǎng)進(jìn)行改造，在原有的工頻單相高壓電源基礎(chǔ)上疊加脈沖高壓電源。改造完成后，經(jīng)過多次性能測(cè)試，電除塵器出口含塵濃度下降了51.4%以上。

　　“我廠燒‘百家煤’，煤質(zhì)變化很大，屬于高比電阻，也順利解決了。改造完成后維護(hù)率很低，能耗也大大減少。”陳嵩說。

　　委員會(huì)專家毛專建認(rèn)為，今后電廠將在環(huán)保的同時(shí)注重節(jié)能，SuPulse型脈沖高壓電源對(duì)于解決目前超低排放設(shè)備投運(yùn)后電除塵器能耗較高的現(xiàn)實(shí)問題具有重要意義。

　　“此外，龍凈開發(fā)的在基礎(chǔ)直流高壓電源上自由疊加脈沖高壓的方式極具創(chuàng)新。這意味著今后電廠提效改造時(shí)，將不再需要把現(xiàn)有的設(shè)備拆掉。”他說。

　　委員會(huì)專家陳瑾評(píng)價(jià)SuPulse型脈沖高壓電源時(shí)說，高頻電源和低頻電源對(duì)煤種具有敏感性，而脈沖高壓電源能夠克服煤種的變化，應(yīng)用前景非常大。

　　脈沖電源既能實(shí)現(xiàn)超低排放，又節(jié)約能耗，“鋼鐵是怎么煉成的？”龍凈主管技術(shù)的副總經(jīng)理郭俊在回答這個(gè)問題時(shí)說，龍凈具有電除塵機(jī)電一體化獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，掌握了在不同煤種條件下選用適用的電暈線的核心技術(shù)，對(duì)脈沖電源與本體匹配的研究國(guó)際領(lǐng)先。

　　“控制電源相當(dāng)于人的大腦，其重要性不言而喻。對(duì)于提效改造，電源改造的動(dòng)作是最小的，當(dāng)然若能本體和電源同時(shí)下手解決問題效果會(huì)更好。”龍凈總經(jīng)理黃煒說，龍凈以電源技術(shù)產(chǎn)品起家，這些年始終不斷創(chuàng)新，從工頻高壓電源、三相高壓電源、高頻高壓電源到脈沖高壓電源，始終處于領(lǐng)先水平。脈沖高壓電源研發(fā)成功后，龍凈應(yīng)對(duì)超低排放的“武器”更加豐富、齊全。“怎么把這些‘武器’用好？未來(lái)龍凈將針對(duì)不同用戶的實(shí)際情況，做系統(tǒng)性的、協(xié)同的一攬子解決方案。”