静电除尘器高频电源改造技术应用与推广
高频电源在静电除尘器上的应用

高频电源在静电除尘器上的应用摘要: 节能减排保护环境和生态平衡是各行各业的重要任务,也是衡量各个企业制造出来的产品性能价格比的重要指标。
目前燃煤电厂传统的电除尘电源及其控制系统已不能满足现代化电厂低能耗、低排放的要求。
贵溪发电有限责任公司(厂)电气专业组织有关技术人员对该情况进行讨论研究,决定保持现有电除尘器本体等基础,对贵溪发电有限责任公司(厂)#5炉双列四室一电场高压电源进行改造换型,提高电除尘电源效率、提高除尘效率,减少排放量,增加节电量。
笔者时任贵溪电厂二期维护部电气技术员,全程主持了此次高频电源改造项目,现将高频电源的原理、功能及改造后的效果编辑整理,以飨读者。
关键词: 电除尘器高频电源燃煤电厂除尘效率一、前言电除尘用高频高压整流设备(简称高频电源)可配套各类除尘设备广泛应用于电力、冶金、建材、轻工、化工等众多行业的烟气粉尘治理,是一种高效除尘、保护环境的重要设备。
高频电源是新一代的绿色电源产品,是我国电除尘器供电技术的一项革命性的突破。
该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异明显,具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、成套设备集成一体化、转换效率与功率因数高、采用三相电源对电网影响小等多项显著优点,它的研制成功实现了电除尘器配套电源技术水平质的飞跃,对我国环保设备配套电源产品的产业结构调整和优化升级有积极的影响。
二、高频电源应用特点1. 体积小、重量轻,仅为常规电源的几分之一,安装方便,不占空间。
2. 效率与功率因数高,高频电源效率>0.9,功率因数>0.9。
3. 采用三相电源对电网影响小,无缺相损耗,无电网污染。
4. 纯直流供电时,输出电流大,可达工频电源的2倍,输出电压高,可达工频电源的1.3倍(图一),间歇供电时,可有效抑制反电晕现象,实现保效节能,特别适用于高比电阻粉尘工况。
5. 采用串并联混合谐振逆变器有恒流特性,可以有效抑制电场火花的电流冲击,可以更迅速地熄灭火花并且快速恢复电场能量。
火电厂电除尘器高频电源改造的优势及应用

璐
电源 相数
两相
不平衡
三相
平衡
场电压为直流 , 其 运 行 平 均 电压 基 本 上 就 是 击 穿 电 压 , 比工 频 电 源 平 均 电
●
_
I
! 可
压 要 高大 约 2 0 %, 因 而 可 以 增 加粉 尘荷 电 , 从 而提 高 除尘 效 率 。
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的不同需求。
关 键词 : 高频 电源 ; 除尘器 ; 节能 ; 增效
一
、
概 述
电除尘器除尘原理 : 建 立 高 压 电场 , 空 气 电离 产 生离 子 , 粉 尘 吸 附离 子
内粉尘的荷电强度, 增加粉尘的电驱动力, 从而提 高电除尘器的收尘效率 。 在 电场击 穿放 电时 , 因工频 电源 的可控 硅不能 实现 关断, 还将 继续供
形 成 高 频 脉 动 电流 送 除 尘 器 , 其工作频率可高于 2 0 k Hz 。
关 闭供 电脉冲 , 因而火花能量很小, 等待电场恢复的时间就 少得 多。
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二、 高频 电源与工频 电源对 比
工 频 电源 高 频 电源
=谈 电流
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电, 因 而 引起 较 大 的 电流 冲 击 , 而 此 冲 击 电 流 的 能量 又 被 用 来 进 行 气 体 电 离, 因而火花 能量较大 , 等 待 电场恢 复的时间 比较长 。在高频 电源 的情况 下, 因高频 电源供 电每个 脉冲的时 间很 短, 一旦检测 到火花发 生可 以立刻
带 电, 粉尘受 电场力作用, 向 电极运动, 被吸附在极板上 , 通 过振 打作用 , 粉 尘掉入灰斗 。 目前, 电除尘器供电电源基本 上是工频可控 硅电源 。 其 电路结 构是两相 工频 电源经过可 控硅移相 控制幅度后送整 流变压器 升压整流后 形成 5 0 Hz的脉 动 电流 送 除 尘 器 。而 高 频 电源 是 把 三 相 工 频 电源 通 过 整 流 形成直流 电, 通过逆变 电路形成高频 交流 电, 再经 整流变压器 升压整流后
电除尘高频高压整流设备的创新应用与示范工程研究

电除尘高频高压整流设备的创新应用与示范工程研究随着环境保护意识的不断提高和空气质量的日益恶化,电除尘技术成为了净化大气中粉尘颗粒的重要手段之一。
而在电除尘技术中,高频高压整流设备的创新应用与示范工程研究成为了当前研究的热点之一。
本文将围绕这一主题展开探讨,旨在深入了解电除尘设备的工作原理、技术创新及示范应用。
首先,我们来了解一下电除尘高频高压整流设备的基本原理。
电除尘是一种利用电场作用力去除颗粒物的技术,高频高压整流设备则是实现电除尘过程的核心设备。
其工作过程如下:首先,高频电源将低频电能转换为高频电能;然后,高频电能经过整流装置转换为直流电能,并加高压进行供电;接下来,通过电极间的电荷积聚与颗粒物的碰撞,实现对颗粒物的捕集和去除;最后,经过洁净气体输出口排放,达到净化空气的目的。
在电除尘高频高压整流设备的创新应用方面,我们可以从以下几个角度来展开研究。
首先是在电场强度和效能方面的创新应用。
随着科技的发展,人们对于高频高压整流设备的性能要求也越来越高。
因此,一方面需要提高设备的电场强度,以增强对颗粒物的捕集效果;另一方面需要提高设备的能效,以降低工作成本和环境污染。
通过研究改进设备的电场分布、电极结构和电场控制技术等,可以有效提高电除尘设备的性能。
其次是在材料选择和制造工艺方面的创新应用。
电除尘设备的关键部件是电极,在选择材料时需要考虑到其导电性能、耐腐蚀性能和寿命等因素。
目前,常用的电极材料包括不锈钢、铝合金和铜等。
然而,这些材料的性能和成本之间存在一定的矛盾。
因此,通过研究新型材料和制造工艺,如碳纳米管和金属有机骨架材料等,可以提高电极的性能和使用寿命。
另外,还可以在电除尘设备的智能化和自动化控制方面进行创新应用。
当前,随着物联网和人工智能等技术的快速发展,智能化和自动化控制已成为各行业的发展趋势。
在电除尘设备中,通过采用传感器和控制系统实现对电场强度、气体流量和设备运行状态的实时监测和控制,可以提高设备的稳定性和可靠性,减少人工干预和维护成本。
高频电源在电除尘器前电场的应用

B L 6 / -5 E 2 4 2 ;一 、二 电场 的 同极 距为4 O 1 mm,原配 备的 电源为龙净 公司K型0 8 6 k . A/ 6 V设 备 ;三 、四、 五 电场 的 同极 距 为4 0 5 mm,配 备 的 电源 为龙 净 公 司 K型0 8 7 k .A/ 2 V设备 ;各 电场 的 阴极 线均为 针刺线 。 20 年 3 0 7 月底 ,该 厂将1 #号炉一 电场 的配备 电源改造
坑 口电厂1 #、2 #炉为 同样炉型 ,在基本 同等锅炉
满负荷 、同样燃烧煤 种、基本 同等给煤量 、基本 同样锅
炉排烟温度的条件下 ,假定 l #、2 #炉 电除尘器工况一
致 ,在 同一时间段 ,做出两组 1 #、2 #炉一电场负载伏
高频 电源输 出直流 电压 比工频 电源平均 电压要 高约 安特性 曲线 ( 见下图)。
电源 的后级 电场的输入功率也均有不 同程度的提高 ,且 度的设计 问题 。
电场 闪络的火花率低 ,运行参数稳定 ; ()2 2 #炉 电除尘器对应的l #炉每一 电场输入功率 都低 ,而且闪络频繁 ,火花率 较高,运行参数不稳定 。
33 改 造后 的坑 口 电厂 1 炉 除 尘效 果 . #
从实 际观察 到的除尘效果来看 ,1 #炉 电除尘器 采 应 用需 严格 考虑 本体结 构 、极 配型式 、 电流密度 、不 用高频 电源后除尘效率有 明显提高 ,具体可从下面三种 情况反映出来 : 原来的2 %下降为 1%,浊度值下降明显。 6 7
( )从1 1 #炉 电除尘器浊度仪显示值 看 ,浊度值 从 展 开 。
( =0 1 a r | .lE/ l )
高频电源在静 电除尘器上的应用

高频电源在静电除尘器上的应用摘要:为了更好地满足环境保护对电厂除尘效果提出的新标准、新要求,在全面系统研究几种常见除尘器改造方案之上,有效转换某300MW机组静电除尘器的工频电源,本文详细阐述了高频电源原理引入除尘器。
更改之后,单台静电除尘器能够有效降低粉尘排放,数量大约在114.6吨,从而节约112.5万元电费,进而达到节能减排的目的。
关键词:高频电源;静电;除尘器前言:如今,在我国大力倡导节能减排,在此背景下,发电厂认真贯彻执行国家大政方针,积极引入和运用合理的节能降耗技术和有效的应对策略。
在新生代静电除尘器的供电装置中,大功率高频电源相对于工频电源而言,在保证除尘工作效率基础上,可以大大降低电除尘器的功耗。
电厂将原来用的工频电源更换为高频电源,从而获得了良好的节能减排功效。
1高频电源工作原理交流输入经三相整流转换为直流电源,再由逆变器转换为高频交流,最后由整流器输出直流高压。
变换器目前已经基本实现了直流向高频交流的过渡和转换,而高频整流器以及高频变压器也已经顺利完成了升压,并以整流形式输出,进而为除尘器提供电能。
1.1高频电源的节能原理由于工频电源输出频率相对较低,电源转换效率并不理想,只达到了75%,而高频电源转换效率可达95%,从而有效节约了20%的电能。
静电除尘器主要利用工频电源产生的电晕,在此过程中,只有很少的电能被用于烟尘荷电,绝大部份电能做了无效的空气电离。
而采用高频电源进行电能供应时,需要采用5-10μs的脉冲宽度对粉尘进行充电,充电量大,能耗小,从而大大降低了电能。
再利用三相电整流完成后,高频电源逆变在直流电源上,纹波很小,能将直流脉冲的幅度严格控制在无火花区,基本上不产生火花。
即便不慎出现火花,也会在5-10μS内自动熄灭,而工频电源一般电火花较多,且电源消耗较大。
一旦产生火花,可在10毫秒(10000μs)内关闭,因此高频电源可节约电能。
1.2高频电源除尘效率工作原理因高频电源的高压转换一直都在50KHz以上,所以脉冲幅度能够在非火花区调整至最大值,即二次电压可以调整为最大,这与工频电源放电不同,但始终维持荷电状态,所以烟尘总荷电量通常会很大,尤其是对微细烟尘极易发生荷电反应,所以站在理论角度,高频电源可以最大限度发挥除尘功效。
高频电源改造技术及应用分析

High & New Technology︱26︱2017年11期高频电源改造技术及应用分析雷先伟贵州华电桐梓发电有限公司,贵州 桐梓 563200摘要:高频电源作为一种环保材料,一直以来被国家大力提倡,推荐为鼓励发展的环保产品。
因此,常规电源会逐步被高频电源所替代,电除尘器高频电源必然是未来电除尘器应用的主流电源。
随着国家环保要求的日益严格,高频电源改造势在必行,这也是目前燃煤电厂用于电除尘器提效改造的有效手段。
本文结合分析高频电源的各方面特点,提出了不同改造方案,以及阐述了在实际应用中,高频电源改造的效果。
关键词:高频电源;电除尘器;改造方案中图分类号:TG434.1 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)11-0026-021 引言随着社会不断的进步与发展,国家对于环保的要求越来越高,2015年12月2日召开的国务院常务会议决定,计划在2020年前,对现有的燃煤机组进行改造,做到低排放和节能。
使所有现役电厂每千瓦时平均煤耗低于310克、新建电厂平均煤耗低于300克,对落后产能和不符合相关强制性标准要求的坚决淘汰关停,东、中部地区要提前至2017年和2018年达标。
为了尽快达到国家标准,高频电源作为国家大力推进的新型节能材料,成为各大电厂的首选。
近年来高频电源技术在燃煤电厂等场合的快速推广和普及,市场容量的急剧上升,越来越多的高频电源厂家如雨后春笋般涌现,市场上的产品品质也优劣不等。
通过市场调查,目前进口品牌高频电源技术是最早的开发和应用的,在高频电源技术方面一直居于全球行业领先地位,产品性能稳定可靠,入市场已20余年,技术应用非常成熟,市场使用反馈良好。
所以,现目前,为了确保节能减排各项工作科学有序开展以及整个高频电源改造的顺利完成,在国内市场进一步完善之前,普遍选用进口高频电源。
2 技术改造方案针对2.1 粉尘性质分析燃煤发电是我国电力供应的主要来源,但是发电过程中的煤炭燃烧所产生的一系列废物,也是造成大气环境污染的重要原因之一。
电除尘高效(高频+三相)电源改造技术研究与应用

电除尘高效(高频+三相)电源改造技术研究与应用摘要:国家十二五规划燃煤电厂新的排放标准(GB13223-2011)已下达,某电厂地属广东珠三角边缘,2008年建造燃煤供热机组。
根据国家的排放标准,要在2014年7月1日前烟囱粉尘排放应控制在20mg/Nm³。
某电厂电除尘原设计粉尘出口排放≤50mg/Nm³,经石灰石石膏湿法脱硫后至少有40%~50%的收尘效率,但仍然达到32~33mg/Nm³的粉尘排放,无法满足≤20mg/Nm³的标准,因此存在电除尘器提效改造的必要性。
我单位对电除尘器进行高频电源改造,使其能够满足标准要求是限制,也在一定程度上实现节能。
关键词:电除尘高效;高频+三相;电源改造一、概述1、目前设备主要参数:某电厂一期1#、2#机组配套双列双室四电场电除尘器,设计比集尘面积91.81m2/m3/s(保证值85.18m2/m3/s),于2009年底投入使用,1台机组配套16台高压控制柜、2台振打控制柜、2台加热控制柜。
高压柜额定容量为:一电场1.0A/66KV(4台),二、三电场1.0A/72KV(8台),四电场0.8A/72KV(4台)。
高低压控制柜及整流变压器均为福建龙净环保股份有限公司的电控产品。
2、前期技术改造情况:目前电除尘高压控制系统运行在间歇脉冲供电方式及部分火花跟踪控制运行方式下,运行参数见下表,运行方式及参数可根据工况变化自动调整,使之运行在最佳的运行方式下。
具备根据锅炉负荷参数的变化自动调整运行方式和参数,能耗较低,设备运行稳定。
三相电源的电压值脉动比单相电源小的二次电流多,峰值和平均值比较接近,能有效提高电晕功率;三相电源的电流由一系列比较窄的脉冲构成二次电压,可调范围广、适应性强;1、三相电源主要特点1.1三相电源的基本原理三相电源输入为三相50Hz工频380V电压,通过三相移相调压技术后经三相整流变压器升压、整流输出高压直流,为电除尘器提供比单相电源更为平直的直流高压。
脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用

脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用随着国家电厂污染物的控制与管理,各种相应的法规政策的颁布于实施,部分企业现有的电除尘设备无法满足实际的排放标准。
随着脉冲电源与高频电源技术的兴起于应用,人们逐渐认识到这两种技术在静电除尘中的重要作用,尝试在实际应用中组合使用两种技术,因此在电厂的日常工作过程中,就逐渐的应用了脉冲电源与高频电源技术的组合方式,取得了较为显著的效果,有效的提高了企业的除尘需求。
对此文章主要探究了脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用方式,希望为今后的静电除尘工作的开展提供一定的帮助。
标签:高频电源;脉冲电源;电除尘;除尘效率我国相关行业的除尘设备主要以静电除尘为主。
在我国对于环境保护日益重视的过程中,颁布了各种措施与规定,加强对烟尘排放量的控制力度。
对此,各个电厂为了践行国家方针政策,逐渐使用了低硫煤以及相关措施降低对大气的污染,但是这无形之中降低了传统静电除尘器的公众效率,对此就逐渐运用脉冲电源与高频电源技术的组合方式,提高静电除尘的整体工作效率。
1 静电除尘特点在上个世纪以来,静电除尘器逐渐的呈现这商业发展的趋势。
现阶段,在火电厂的烟尘废气排放治理上有着较为广泛的应用。
空气因为高压电场电离子作用下产生一定的负离子与电子,在空气中悬浮的各种粉尘颗粒经过高压电场的同时,因为引力下向的作用,会达到除尘净化的目的。
静电除尘器与其他相关除尘器相比就有以下的特点:第一,除尘效果相对较为良好。
静电除尘器在使用中,可以利用电场加长的方式,达到除尘的根本目的。
一般状况下,主要利用三级静电除尘的操作场合,如果空气中的粉尘颗粒浓度相对较低,其除尘效果可以在百分之九十以上,如果使用相对较高级数的电场时则除尘率就相对更高。
第二,阻力小,耗能低。
静电除尘器能耗的消耗主要是因为设备阻力以及供电系统等环节中消耗的能源构成。
静电除尘器设备自身的阻力一般在200-300pa 范围之内,是布袋式除尘器使用过程中消耗能源的四分之一。
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静电除尘器高频电源改造技术应用与推
广
摘要:基于对静电除尘工作原理的分析,把握高频电源较之工频电源所具有
的优势,进一步地,围绕工程实例展开研究,结果显示,用高频电源对工频电源
进行替代,执行静电除尘器的技术改造任务,以原有除尘效率的有效保持为前提,能够达到至少50%的节能率。
关键词:静电除尘器,工频电源,高频电源,改造技术,节能减排
在国家倡导节能减排的宏观背景下,火电厂积极地对各种行之有效的节能降
耗技术和手段进行探寻与应用。
高频电源是一种新型的为静电除尘器供电的设备,相较于工频电源而言,该设备能够以对除尘效率的有效保证为前提,在很大程度
上实现对电能消耗的降低。
某火电厂对静电除尘器的供电方式进行改造,由高频
电源对以往的工频电源进行替换,将理想的节能效果发挥出来。
1静电除尘工作原理
静电除尘器主要是在两个金属电极上进行高压直流电的加装,以此得到一个
高压电场,该电场能够让原本位于其中的气体发生电离现象。
而在此之后,会有
电子和正负离子生成,其中,带电的离子与电子能够令粉尘荷电。
基于异性相吸
的原理,在电场力的作用之下,荷电粉尘会沿着异性电极的方向不断运动,并在
最后吸附于电极之上,以此便能实现从烟气中的分离。
在电除尘振打设备具有规
律的振打之下,在电极上吸附的那些粉尘便会落入对其进行收集的物体中。
从构成上来看,静电除尘器主要包括两大组成部分,其一为电除尘器本体,
主要功能为对烟尘进行净化处理,其二则是将高压直流电产生的模块以及低压控
制模块。
现阶段,板卧式电除尘器有着最高的应用率,主要由壳体、阴阳极系统、阴阳极振打模块以及气流分布模块与拍灰模块共同构成。
2高频电源较之工频电源所具有的优势
2.1具有更大的电晕功率
相较于工频电源而言,高频电源提供的输出电压和电流均可以达到更高的水平,在相同的电场内部,输入的功率也会明显较之工频电源要更大,这意味着其
可以在较大程度上实现对收尘效率的提升。
另外,基于对参数的借鉴,执行对高
比电阻粉尘的判断任务,将间歇脉冲供电占空比确定下来,又能进一步达到对反
电晕的有效抑制目的,将粉尘排放量有效减少,可以超过30%;不仅如此,电晕
电压和峰值电流较之工频电源的二次电压和电流而言也要高出较为明显的水平。
2.2可对火花进行很好的控制
高频电源的脉冲时间非常短,这也意味着其无需太长时间,便可以达到对火
花的有效检测目的,同时,在第一时间将供电脉冲关闭,可以将火花能量损失控
制在一个很小的水平内,达到快速恢复电场的目的。
2.3体积小且重量轻
较之工频电源而言,高频电源无论是在体积上,还是重量上,都更加具有优势,它和控制柜实现一体化的高度集成,能够降低对铁与铜等原材料的使用量,
在总重量上仅为工频电源的1/4。
不仅如此,高频电源对于电缆的使用量也明显
更低,基本上不会对控制室的空间进行占用,对于土建以及电缆成本的节省同样
具有积极意义,综合而言,有着更为理想的性价比。
2.4电源平衡无污染,且有很好的节能效果
高频电源的输入电源对三相380V电源加以采用,可以实现三相电源供电的
平衡,不会对火电厂配电工电网产生太大的影响,在将缺相损耗消除的同时,亦
可以达到将电网污染消除的重要目的。
此外,若是对简易脉冲供电方式加以采用,运行工况不同时,通过对高频脉冲以及低频脉冲的调整,将它们在整个周期的占
空比改变,能够生成与具体工况相适应的供电波形,不仅可以实现对除尘效率要
求的有效满足,还能有效降低电能的损耗。
3静电除尘器高频电源改造技术实例
3.1改造之前设备的实际情况
某火力发电厂原本运行的是2×150MW机组,搭配的锅炉是480t/h循环流化
床锅炉,电场有效断面积、最大烟气量以及设计除尘效率分别为301㎡、
7.63×105m³/h以及99.8%。
除尘器采用的为工频电源,380V,出于节能的考虑,
该火电厂计划对电源进行改造,用高频电源将原有的工频电源替换。
3.2改造方案
该火电厂对原本两台机组中的一台静电除尘器实施改造,经过5天的时间完
成了对设备的安装任务,基于对高频高压自冷型数字除尘电源的安装(安装数量
一共为8台),将原本的工频电源代替,执行对电场供电的任务。
为了确保设备
可以在一个正常的状态下运行,同时,为后期的对比验收提供便利,在最大程度
上保证产品运行的可靠性,对最初的工频电电源控制柜以及整流变压器予以保留,采用增设一台三点式转换轨的方式,保证新柜体和最初电源以及电场的接口位置
不会发生变化,以此达到方便切换新旧两种电源的重要目的,进一步地,确保电
场的电源能够实现连续、可靠而又高效的运行。
另外,高压出线对150kV高压电
缆加以采用,执行架空安装处理,图1所示为大致的安装情况。
图1 高压电源连线安装示意图
3.3改造效果
在完成改造以后,在相同的工况下(煤种、负荷以及排放均保持一致),用时1个月的时间对原本的工频电源以及经过改造的高频电源进行运行试验,并比较两种方案的实际能耗,得到如表1所示比较结果。
表1 工频电源与高频电源能耗对比分析结果
根据表1能够知道,运行条件相同时,高频电源与工频电源高负荷运行方式相比,能够实现60%的节能率,与工频电源节能运行方式相比,亦能实现52%的节能率。
另外,对供电方式进行改造,由高频电源将工频电源代替,可以较大地提高功率因数,由最初0.644增加至0.97-0.99,无功消耗明显降低。
进一步地,按照每台静电除尘器每年运行330天进行估算,改造项目每年能够节约大约90万kWh的电量,折合为标准煤则为300t,等价为实现了对691t、2.55t、2.22t二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量的降低,可知,改造方案能够将非常理想的节能效果发挥出来,环境效益突出。
从除尘效率上来看,经过改造处理,试验数据并不能证明静电除尘器的除尘效率实现了很大的提升,究其原因,可能在于实际的运行工况并没有满足除尘增效的条件。
不过有一点可以肯定,通过对高频电源的采用,至少能够实现对原有除尘效率的有效保持。
4结语
节能减排以及环境保护已然成为社会经济发展以及工业化、数字化发展进程中一个尤为重要的社会主题。
出于对近年来环境保护宏观形势以及燃煤机组装机容量所占比重的考虑,采取行之有效的技术与手段将火电厂烟尘排放量降低对于环境保护工作的顺利与高效开展而言势在必行。
本次工程实例证明,对高频电源加以运用,执行对工频电源静电除尘器的技术改造任务,以原有除尘效率的有效保持为前提,能够达到至少50%的节能率,总的来说,此项改造技术对于节能减排工作的顺利推进具有明显的积极意义,具有在行业内推广的价值。
参考文献:
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