广德独山南方水泥有限公司窑头、窑尾
电除尘器节能改造
技术方案
浙江菲达电气工程有限公司
2011.6.28
一. 整体设计方案
本次改造主要是广德独山南方水泥有限公司窑头、窑尾电除尘器节能改造，双室三电场更换新的电除尘控制器，其中窑头6台、窑尾6台，增设电除尘控制用上位机系统及相关软件。保留现有的低压控制柜及低压动力回路的相关设备，更换柜内PLC 控制器，保留现有高压控制柜的壳体及一次主回路，更换高压柜柜内控制回路元器件及高压控制器。
二. 工作范围
工作范围包括高压设备更换（拆除、移走旧高压设备，安装新高、低压设备），电气一、二次接线，设备整体的调试、传动的全部工作。
三. 节能指标
本工程为节能改造工程，改造后窑头、窑尾电除尘总的能耗（按消耗电量计）不高于改造前总的能耗（按消耗电量计）60%，并在出口烟尘含量不大于改造前的要求下实现。
四．接口方案
4.1 电气设备
4.1.1 卖方提供电除尘器及其辅助设备所需电源接线图。卖方设备内部所需的直流电源及其他交流电源，由卖方自行解决。
4.1.2所有设备间的联络电缆由卖方供货。卖方向买方提供一份包括电缆的起点、终点、电缆芯数、电缆截面等内容的电缆清册。
4.1.3电除尘器怕干扰的控制电缆，在敷设上有何特殊要求，向买方提出。 4.1.4卖方预留以太网通讯接口，详见附件。
五. EPIC-Ⅲ控制系统介绍
1、概述：
EPIC-Ⅲ控制器是瑞典ALSTOM FLAKT公司开发的第三代静电除尘器电控系统专用控制器，代表着当今该行业控制领域的最高水平。该控制器在世界各地均得到了广泛的应用，在国内也已大量使用，反响良好。该控制器性能稳定，运行可靠。
我公司是瑞典ALSTOM 公司在中国的工程应用合作伙伴，公司人员经过ALSTOM 公司的专业培训，在多年的改造和应用中已积累了丰富的经验。
特别值得一提的是：我们承诺采用EPIC-Ⅲ作为电除尘核心控制器，通过我们专业工程师现场优化后运行能耗不大于装机容量的1/3，且不影响除尘效率。
我公司具有专业的施工安装队伍, 可以确保在机组小修期间（15天）就改造完毕，不影响机组的正常运。
2、EPIC-Ⅲ控制器主要技术特点：
控制器（EPIC-Ⅲ）
控制柜
控制T/R、 振打、加热等
电除尘器
EPIC-Ⅲ控制管理系统
── EPIC-Ⅲ是装置式控制器；
── 遥控操作单元，用做操作界面。一个操作单元可以对联网的许多个EPIC-Ⅲ进行操作；
──现场控制总线方式为以太网通讯；
EPIC-Ⅲ是用于调整和控制输入到静电除尘器的电源功率的基于微处理器的控制器。在烟气温度、烟气成分、气流发生很大变化时，EPIC-Ⅲ能够
将
火花率调整到一个比较合适的水平，使得输入除尘器的电流根据工况的变化而变化。
EPIC-Ⅲ有主控控制的功能。主控功能是把任意一个EPIC-Ⅲ控制器定义为主控单元，然后这个主控单元可以控制联网的其它控制器，可以提高除尘的效果。
EPIC-Ⅲ在封闭的金属盒内仅有一块印刷线路板，包括了所有控制器的功能组件：
内置开关电源，可以使用交流或直流的24V 电源供电； 一个准32位的内含软件的实时控制用CPU ； 一个准32位的内含软件的过程参数处理用CPU ； 对模拟量和数字量的参数检测； 对可控硅的触发电路；
用EEPROM 保存系统参数，不需要电池后备； 用EPROM 保存控制软件，不需要电池后备； 实时钟（电容后备，不需要电池）；
EPIC-Ⅲ控制器的优越性如下：
1) EPIC-Ⅲ控制器除了控制整流变压器外，还有多组I/O接点，用来控制振打、加热器或排灰系统，使之成为电场控制器。
2) EPIC-Ⅲ控制器拥有更加完善的火花跟踪和间隙供电功能。
3) 在EPIC-Ⅲ控制器中内置了EPOQ 、PCR 和OpOpt 专利软件，具备了独立的控制和优化能力。由于EPIC-Ⅲ控制器具备独立的控制和优化能力，EPIC-Ⅲ系统比以往的系统拥有更高的可靠性，在ESP 控制领域第一次真正实现了离散式分布控制。
4) 浊度仪信号可以直接接入EPIC-Ⅲ控制器中，将EPIC-Ⅲ系统组成一个闭环系统，即ESP 的能效系统。配合使用EPIC-Ⅲ控制器中的OpOpt 软件，能有效地保证排放要求的前提下，降低ESP 的功耗。
EPIC-Ⅲ系统同国内的ESP 控制系统相比较，它最大限度地提高了ESP 的除尘效率，并且最大限度地减少了ESP 的功率消耗，同时具备了更高的运行稳定性。
①
②
③
注：
①EPOQ ：EPOQ 软件是EPIC-Ⅲ用来处理反电晕，改善电除尘器效果的专家软件。EPOQ 软件通过调整T/R装置的二次电流和半波充电比，降低电晕的负效区来实现电除尘器的最佳运行效果。
ESP 二次电压曲线
确定有效电晕时间
确定起晕电压
EPOQ 算法
EPOQ 软件首先根据二次电压曲线监测出二次峰值电压和二次谷底电压，然后根据二次电压曲线的电晕下降过程和线性下降过程计算出实际电晕时
间，依照二次峰值电压和二次谷底电压计算出电晕电压，最后根据电晕电压值，参照二次电压曲线和实际电晕时间得出电压有效区和电压负效区。EPIC-Ⅲ控制器根据电压有效区和电压负效区自动调整T/R装置的二次电流和半波充电比，使电压有效区尽可能增大，电压负效区尽量减小，从而达到提高电除尘器除尘效率的目的。EPIC-Ⅲ控制器按照设定的时间间隔连续地采样参照量，并优化充电比和电流。
②PCR ：为了进一步克服反电晕带来的问题，每个EPIC-Ⅲ控制器都含有一个PCR 即功率控制振打软件，通过改变振打期间的T/R装置的功率，可以改变收尘极对灰尘的吸附力。借助PCR 的运行，调节T/R的功率和振打顺序，使收尘极上的灰尘的性质更加均匀一致，有助于收尘板更加清洁，从而提高ESP 收尘效率，另外也降低了振打期间T/R装置的功耗。
功率控制振打
上图显示振打时，EPIC-Ⅲ控制器降低二次电流输出，振打结束时二次电流输出恢复。
③间隙供电：间隙供电是克服ESP 发生反电晕的有效方法，EPIC-Ⅲ控制器的间隙供电方式有三种：第一种是出一个波，停几个波的间隙供电方式，其半波比在1～65可调；第二种方式是出二个波，停若干个波；第三种方式是输出一个波，在停几个波中出一个小电流以适应特殊的工况条件。下图就是几种供电方式示例。用户可以根据实际使用工况从三种方式中选择一种。
EPIC-Ⅲ控制器间隙供电示例
六、供货范围（窑头）
供货范围（窑尾）
七、投资成本估算
1、窑头设备 单位：万元
2、窑尾设备 单位：万元
改 造 投 资 费 用 总 计
七、投资成本回收估算
1、电除尘器在全部电场投入正常运行，且满足除尘效率及排放要求的情况下，窑头、窑尾总计能耗（高压部分）估算为：
(1.0X72/0.7+1.6X72/0.7)X6X0.55=882.52KW
2、通过节能改造，使用EPIC-III 控制器后，窑头、窑尾总计能耗（高压部分）为： (1.0X72/0.7+1.6X72/0.7)X6X0.3=481.37KW
3、按电除尘器每年平均运行7500小时、上网电价0.55元计算，每年可节约的费用约为： （882.52-481.37）X7500X0.55=165.47万元
浙江菲达电气工程有限公司
2011-6-28
联系人:钱经华
电话:[1**********] 0575-87210659 传真:0575-87218510 邮箱:[email protected]
广德独山南方水泥有限公司窑头、窑尾
电除尘器节能改造
技术方案
浙江菲达电气工程有限公司
2011.6.28
一. 整体设计方案
本次改造主要是广德独山南方水泥有限公司窑头、窑尾电除尘器节能改造，双室三电场更换新的电除尘控制器，其中窑头6台、窑尾6台，增设电除尘控制用上位机系统及相关软件。保留现有的低压控制柜及低压动力回路的相关设备，更换柜内PLC 控制器，保留现有高压控制柜的壳体及一次主回路，更换高压柜柜内控制回路元器件及高压控制器。
二. 工作范围
工作范围包括高压设备更换（拆除、移走旧高压设备，安装新高、低压设备），电气一、二次接线，设备整体的调试、传动的全部工作。
三. 节能指标
本工程为节能改造工程，改造后窑头、窑尾电除尘总的能耗（按消耗电量计）不高于改造前总的能耗（按消耗电量计）60%，并在出口烟尘含量不大于改造前的要求下实现。
四．接口方案
4.1 电气设备
4.1.1 卖方提供电除尘器及其辅助设备所需电源接线图。卖方设备内部所需的直流电源及其他交流电源，由卖方自行解决。
4.1.2所有设备间的联络电缆由卖方供货。卖方向买方提供一份包括电缆的起点、终点、电缆芯数、电缆截面等内容的电缆清册。
4.1.3电除尘器怕干扰的控制电缆，在敷设上有何特殊要求，向买方提出。 4.1.4卖方预留以太网通讯接口，详见附件。
五. EPIC-Ⅲ控制系统介绍
1、概述：
EPIC-Ⅲ控制器是瑞典ALSTOM FLAKT公司开发的第三代静电除尘器电控系统专用控制器，代表着当今该行业控制领域的最高水平。该控制器在世界各地均得到了广泛的应用，在国内也已大量使用，反响良好。该控制器性能稳定，运行可靠。
我公司是瑞典ALSTOM 公司在中国的工程应用合作伙伴，公司人员经过ALSTOM 公司的专业培训，在多年的改造和应用中已积累了丰富的经验。
特别值得一提的是：我们承诺采用EPIC-Ⅲ作为电除尘核心控制器，通过我们专业工程师现场优化后运行能耗不大于装机容量的1/3，且不影响除尘效率。
我公司具有专业的施工安装队伍, 可以确保在机组小修期间（15天）就改造完毕，不影响机组的正常运。
2、EPIC-Ⅲ控制器主要技术特点：
控制器（EPIC-Ⅲ）
控制柜
控制T/R、 振打、加热等
电除尘器
EPIC-Ⅲ控制管理系统
── EPIC-Ⅲ是装置式控制器；
── 遥控操作单元，用做操作界面。一个操作单元可以对联网的许多个EPIC-Ⅲ进行操作；
──现场控制总线方式为以太网通讯；
EPIC-Ⅲ是用于调整和控制输入到静电除尘器的电源功率的基于微处理器的控制器。在烟气温度、烟气成分、气流发生很大变化时，EPIC-Ⅲ能够
将
火花率调整到一个比较合适的水平，使得输入除尘器的电流根据工况的变化而变化。
EPIC-Ⅲ有主控控制的功能。主控功能是把任意一个EPIC-Ⅲ控制器定义为主控单元，然后这个主控单元可以控制联网的其它控制器，可以提高除尘的效果。
EPIC-Ⅲ在封闭的金属盒内仅有一块印刷线路板，包括了所有控制器的功能组件：
内置开关电源，可以使用交流或直流的24V 电源供电； 一个准32位的内含软件的实时控制用CPU ； 一个准32位的内含软件的过程参数处理用CPU ； 对模拟量和数字量的参数检测； 对可控硅的触发电路；
用EEPROM 保存系统参数，不需要电池后备； 用EPROM 保存控制软件，不需要电池后备； 实时钟（电容后备，不需要电池）；
EPIC-Ⅲ控制器的优越性如下：
1) EPIC-Ⅲ控制器除了控制整流变压器外，还有多组I/O接点，用来控制振打、加热器或排灰系统，使之成为电场控制器。
2) EPIC-Ⅲ控制器拥有更加完善的火花跟踪和间隙供电功能。
3) 在EPIC-Ⅲ控制器中内置了EPOQ 、PCR 和OpOpt 专利软件，具备了独立的控制和优化能力。由于EPIC-Ⅲ控制器具备独立的控制和优化能力，EPIC-Ⅲ系统比以往的系统拥有更高的可靠性，在ESP 控制领域第一次真正实现了离散式分布控制。
4) 浊度仪信号可以直接接入EPIC-Ⅲ控制器中，将EPIC-Ⅲ系统组成一个闭环系统，即ESP 的能效系统。配合使用EPIC-Ⅲ控制器中的OpOpt 软件，能有效地保证排放要求的前提下，降低ESP 的功耗。
EPIC-Ⅲ系统同国内的ESP 控制系统相比较，它最大限度地提高了ESP 的除尘效率，并且最大限度地减少了ESP 的功率消耗，同时具备了更高的运行稳定性。
①
②
③
注：
①EPOQ ：EPOQ 软件是EPIC-Ⅲ用来处理反电晕，改善电除尘器效果的专家软件。EPOQ 软件通过调整T/R装置的二次电流和半波充电比，降低电晕的负效区来实现电除尘器的最佳运行效果。
ESP 二次电压曲线
确定有效电晕时间
确定起晕电压
EPOQ 算法
EPOQ 软件首先根据二次电压曲线监测出二次峰值电压和二次谷底电压，然后根据二次电压曲线的电晕下降过程和线性下降过程计算出实际电晕时
间，依照二次峰值电压和二次谷底电压计算出电晕电压，最后根据电晕电压值，参照二次电压曲线和实际电晕时间得出电压有效区和电压负效区。EPIC-Ⅲ控制器根据电压有效区和电压负效区自动调整T/R装置的二次电流和半波充电比，使电压有效区尽可能增大，电压负效区尽量减小，从而达到提高电除尘器除尘效率的目的。EPIC-Ⅲ控制器按照设定的时间间隔连续地采样参照量，并优化充电比和电流。
②PCR ：为了进一步克服反电晕带来的问题，每个EPIC-Ⅲ控制器都含有一个PCR 即功率控制振打软件，通过改变振打期间的T/R装置的功率，可以改变收尘极对灰尘的吸附力。借助PCR 的运行，调节T/R的功率和振打顺序，使收尘极上的灰尘的性质更加均匀一致，有助于收尘板更加清洁，从而提高ESP 收尘效率，另外也降低了振打期间T/R装置的功耗。
功率控制振打
上图显示振打时，EPIC-Ⅲ控制器降低二次电流输出，振打结束时二次电流输出恢复。
③间隙供电：间隙供电是克服ESP 发生反电晕的有效方法，EPIC-Ⅲ控制器的间隙供电方式有三种：第一种是出一个波，停几个波的间隙供电方式，其半波比在1～65可调；第二种方式是出二个波，停若干个波；第三种方式是输出一个波，在停几个波中出一个小电流以适应特殊的工况条件。下图就是几种供电方式示例。用户可以根据实际使用工况从三种方式中选择一种。
EPIC-Ⅲ控制器间隙供电示例
六、供货范围（窑头）
供货范围（窑尾）
七、投资成本估算
1、窑头设备 单位：万元
2、窑尾设备 单位：万元
改 造 投 资 费 用 总 计
七、投资成本回收估算
1、电除尘器在全部电场投入正常运行，且满足除尘效率及排放要求的情况下，窑头、窑尾总计能耗（高压部分）估算为：
(1.0X72/0.7+1.6X72/0.7)X6X0.55=882.52KW
2、通过节能改造，使用EPIC-III 控制器后，窑头、窑尾总计能耗（高压部分）为： (1.0X72/0.7+1.6X72/0.7)X6X0.3=481.37KW
3、按电除尘器每年平均运行7500小时、上网电价0.55元计算，每年可节约的费用约为： （882.52-481.37）X7500X0.55=165.47万元
浙江菲达电气工程有限公司
2011-6-28
联系人:钱经华
电话:[1**********] 0575-87210659 传真:0575-87218510 邮箱:[email protected]