今年1月1日起，新修訂的《火電廠大氣污染物排放標準》開始實施，其中，煙塵排放濃度限值已由50毫克/立方米加嚴至30毫克/立方米。面對“越繃越緊”的約束性指標，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。

    30毫克/立方米，是一個令企業(yè)焦慮的數(shù)字。焦慮的原因不是電除塵技術(shù)不能保證達標排放，而是很多人認為要滿足新標準要求，需要投入較多的資金對電除塵器本體進行改造。如何才能既滿足國家標準要求，又符合企業(yè)利益、減少改造投資？先進的電源電控技術(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現(xiàn)節(jié)能的關(guān)鍵部件之一，被業(yè)內(nèi)一致認為是新一代供電電源的發(fā)展方向。國外從上世紀90年代中期就開始進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，國內(nèi)用戶只能購買國外的高頻電源，并支付高額的后期維護費。

    為了打破國外公司的技術(shù)壟斷，南環(huán)公司在國家發(fā)改委、國電集團公司和江蘇省科技廳的大力支持下，從2006年開始進行大功率高頻電源研制。經(jīng)過兩年多時間，公司終于研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大功率高頻電源產(chǎn)品，多項性能指標均達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平，得到業(yè)界認可，被國家發(fā)改委列入《國家重點節(jié)能技術(shù)推廣目錄(第二批)》和《當前國家鼓勵發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備(產(chǎn)品)目錄(2010年版)》。

    2012年，在國家能源局、財政部發(fā)布的《關(guān)于開展燃煤電廠綜合升級改造工作的通知》中，這一技術(shù)被列為主要參考技術(shù)。在中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會的2011年國家重點環(huán)境保護實用技術(shù)項目目錄中，這一設(shè)備被列為首選的電除塵器用供電電源裝置，可完全替代進口。

    目前，南環(huán)公司生產(chǎn)的1500多臺高頻電源已經(jīng)在全國25個省(自治區(qū)、直轄市)、50多家燃煤發(fā)電企業(yè)、近百臺機組上使用。前不久，臺塑集團寧波熱電廠進行電除塵電源改造招投標，這一高頻電源在與國外高頻電源的比拼中，憑借顯著的性價比優(yōu)勢，一舉中標。

    “現(xiàn)在有了高頻電源，對原達標排放的電廠來說，要想滿足新的煙塵排放標準要求，可不用對現(xiàn)有的電除塵器動‘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，只需兩年多時間便可收回改造投資。對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320MW燃煤發(fā)電機組，每臺機組采用兩臺雙室五電場電除塵器，每臺電除塵器配置10臺工頻電源。

    2008年10月，南環(huán)公司為其2號機組的兩臺電除塵器更換了高頻電源。2009年2月，江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心分別測試了1號機組使用工頻電源和2號機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號機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)電機組7號、8號爐電除塵器進行了供電電源改造。經(jīng)測試，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)任公司也要求對其正在運行的2×600MW機組電除塵器供電電源進行改造，上海外高橋第二發(fā)電有限責(zé)任公司要求對其正在運行的2×900MW超臨界壓力機組電除塵器供電電源進行改造。

    2011年8月和2012年1月，南環(huán)公司分別按這兩家企業(yè)的要求實施了改造。經(jīng)測試，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)上進一步開展研發(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。

    據(jù)介紹，第二代大功率高頻電源的研制，將通過增大高頻電源輸出功率，增強電除塵器電場內(nèi)部的粉塵荷電能力，拓展高頻電源對各類特性粉塵的適應(yīng)能力，有效打破當前高頻電源應(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，同時將最新產(chǎn)品從國內(nèi)市場轉(zhuǎn)投國際市場。

    通過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，利用掌握的專利技術(shù)成果推動我國電除塵器產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，提升我國在這一領(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、促進地區(qū)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。”王強對此深信不疑。

    據(jù)悉，今年，南環(huán)公司還計劃與美國弗吉尼亞大學(xué)、南京航空航天大學(xué)合作，開展高頻電源自適應(yīng)實時控制技術(shù)研究，建立高頻電源產(chǎn)品遠程監(jiān)控平臺，實時監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運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)工況智能地進行參數(shù)調(diào)節(jié)，進一步改善高頻電源運行性能，提高售后服務(wù)的實時性及服務(wù)質(zhì)量。<