今年1月1日起，新修訂的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》開(kāi)始實(shí)施，其中，煙塵排放濃度限值已由50毫克/立方米加嚴(yán)至30毫克/立方米。面對(duì)“越繃越緊”的約束性指標(biāo)，如何提高除塵效率并降低能耗，已成為火電行業(yè)治污領(lǐng)域的工作重點(diǎn)。

    30毫克/立方米，是一個(gè)令企業(yè)焦慮的數(shù)字。焦慮的原因不是電除塵技術(shù)不能保證達(dá)標(biāo)排放，而是很多人認(rèn)為要滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求，需要投入較多的資金對(duì)電除塵器本體進(jìn)行改造。如何才能既滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，又符合企業(yè)利益、減少改造投資？先進(jìn)的電源電控技術(shù)起著關(guān)鍵性的作用。

    為什么要研制高頻電源？

    高頻電源是電除塵器實(shí)現(xiàn)節(jié)能的關(guān)鍵部件之一，被業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為是新一代供電電源的發(fā)展方向。國(guó)外從上世紀(jì)90年代中期就開(kāi)始進(jìn)行電除塵器高頻電源的研發(fā)，并拒絕轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)。為此，國(guó)內(nèi)用戶只能購(gòu)買(mǎi)國(guó)外的高頻電源，并支付高額的后期維護(hù)費(fèi)。

    為了打破國(guó)外公司的技術(shù)壟斷，南環(huán)公司在國(guó)家發(fā)改委、國(guó)電集團(tuán)公司和江蘇省科技廳的大力支持下，從2006年開(kāi)始進(jìn)行大功率高頻電源研制。經(jīng)過(guò)兩年多時(shí)間，公司終于研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率高頻電源產(chǎn)品，多項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平，得到業(yè)界認(rèn)可，被國(guó)家發(fā)改委列入《國(guó)家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄(第二批)》和《當(dāng)前國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備(產(chǎn)品)目錄(2010年版)》。

    2012年，在國(guó)家能源局、財(cái)政部發(fā)布的《關(guān)于開(kāi)展燃煤電廠綜合升級(jí)改造工作的通知》中，這一技術(shù)被列為主要參考技術(shù)。在中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的2011年國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)項(xiàng)目目錄中，這一設(shè)備被列為首選的電除塵器用供電電源裝置，可完全替代進(jìn)口。

    目前，南環(huán)公司生產(chǎn)的1500多臺(tái)高頻電源已經(jīng)在全國(guó)25個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)、50多家燃煤發(fā)電企業(yè)、近百臺(tái)機(jī)組上使用。前不久，臺(tái)塑集團(tuán)寧波熱電廠進(jìn)行電除塵電源改造招投標(biāo)，這一高頻電源在與國(guó)外高頻電源的比拼中，憑借顯著的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，一舉中標(biāo)。

    “現(xiàn)在有了高頻電源，對(duì)原達(dá)標(biāo)排放的電廠來(lái)說(shuō)，要想滿足新的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可不用對(duì)現(xiàn)有的電除塵器動(dòng)‘大手術(shù)’，只要更換高頻電源就行了。”南環(huán)公司總經(jīng)理王強(qiáng)表示，如果原電除塵器出口的煙塵濃度能控制在50毫克/立方米以內(nèi)，使用高頻電源后，無(wú)需改造電除塵器本體，出口煙塵濃度即可控制在30毫克/立方米以內(nèi)。

    由于節(jié)能效果明顯，只需兩年多時(shí)間便可收回改造投資。對(duì)于新建的電除塵器裝置，如果直接采用高頻電源，所增加的投資約1年即可收回。

    華能南京電廠是南環(huán)公司高頻電源的第一家用戶。電廠共有兩臺(tái)320MW燃煤發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組采用兩臺(tái)雙室五電場(chǎng)電除塵器，每臺(tái)電除塵器配置10臺(tái)工頻電源。

    2008年10月，南環(huán)公司為其2號(hào)機(jī)組的兩臺(tái)電除塵器更換了高頻電源。2009年2月，江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心分別測(cè)試了1號(hào)機(jī)組使用工頻電源和2號(hào)機(jī)組使用高頻電源的電除塵器。結(jié)果表明，在同等條件下，使用高頻電源的2號(hào)機(jī)組電除塵器總功耗降低80％，電除塵口煙塵濃度降低44％。

    2009年10月，南環(huán)公司為上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司的2×1000MW超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組7號(hào)、8號(hào)爐電除塵器進(jìn)行了供電電源改造。經(jīng)測(cè)試，電除塵器出口煙塵濃度由改造前35毫克/立方米~50毫克/立方米降低到改造后的10毫克/立方米~23毫克/立方米，同時(shí)電除塵器總功耗由改造前的871千瓦~880千瓦降低到266千瓦~280千瓦。

    由于上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司電除塵器供電電源經(jīng)改造后效果顯著，其臨近的上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司也要求對(duì)其正在運(yùn)行的2×600MW機(jī)組電除塵器供電電源進(jìn)行改造，上海外高橋第二發(fā)電有限責(zé)任公司要求對(duì)其正在運(yùn)行的2×900MW超臨界壓力機(jī)組電除塵器供電電源進(jìn)行改造。

    2011年8月和2012年1月，南環(huán)公司分別按這兩家企業(yè)的要求實(shí)施了改造。經(jīng)測(cè)試，上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司燃煤鍋爐電除塵器出口煙塵濃度由改造前的44.4毫克/立方米降低到22.9毫克/立方米，同時(shí)電除塵器總功耗由改造前的343千瓦降低到83千瓦。而上海外高橋第二發(fā)電有限責(zé)任公司燃煤鍋爐電除塵器出口煙塵濃度由改造前的41.1毫克/立方米降低到17.5毫克/立方米，同時(shí)電除塵器總功耗由改造前的232千瓦降低到132千瓦。

    還能適合更多的行業(yè)應(yīng)用嗎？

    2011年8月，電除塵器高頻電源工程技術(shù)研究中心落戶南環(huán)公司。目前，公司正依托這一中心，在現(xiàn)有第一代大功率高頻電源的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展研發(fā)工作，目前已研制出適用更多行業(yè)、技術(shù)性能更佳的第二代大功率高頻電源樣機(jī)。

    據(jù)介紹，第二代大功率高頻電源的研制，將通過(guò)增大高頻電源輸出功率，增強(qiáng)電除塵器電場(chǎng)內(nèi)部的粉塵荷電能力，拓展高頻電源對(duì)各類特性粉塵的適應(yīng)能力，有效打破當(dāng)前高頻電源應(yīng)用瓶頸。這將有助于把高頻電源從火電行業(yè)推廣到冶金、建材、化工等行業(yè)的粉塵治理工作中，同時(shí)將最新產(chǎn)品從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)轉(zhuǎn)投國(guó)際市場(chǎng)。

    通過(guò)第二代大功率高頻電源的研制，公司將搭建電除塵電源新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的研發(fā)和工藝試制平臺(tái)，利用掌握的專利技術(shù)成果推動(dòng)我國(guó)電除塵器產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，提升我國(guó)在這一領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，為最終提供具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化能力提供技術(shù)支撐。

    “高頻電源技術(shù)的不斷創(chuàng)新，對(duì)排放燃煤煙塵、工業(yè)粉塵的火電、鋼鐵、有色冶煉、水泥、紡織、造紙、化工等企業(yè)節(jié)能降耗、減少污染物排放、改善空氣質(zhì)量、促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。”王強(qiáng)對(duì)此深信不疑。

    據(jù)悉，今年，南環(huán)公司還計(jì)劃與美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)、南京航空航天大學(xué)合作，開(kāi)展高頻電源自適應(yīng)實(shí)時(shí)控制技術(shù)研究，建立高頻電源產(chǎn)品遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況并為用戶提供可行的在線解決方案，使高頻電源能根據(jù)工況智能地進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步改善高頻電源運(yùn)行性能，提高售后服務(wù)的實(shí)時(shí)性及服務(wù)質(zhì)量。<