高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用
- 格式：doc
- 大小：246.50 KB
- 文档页数：6
文档推荐
-
电除尘器高频脉冲电源及控制系统页数:11
-
电除尘器高频脉冲电源及控制系统页数:11
-
脉冲电源_电除尘电源的第三个里程碑页数:7
-
电除尘用新型高频脉冲电源页数:3
-
我国电除尘器脉冲电源与国外先进技术的差距页数:2
下载文档原格式
合集下载
高频电源在火电厂电除尘上运用分析
高频电源在火电厂电除尘上运用分析摘要：高压静电除尘技术是一种较为实际的技术，但是大多数电除尘设备周边场地难以扩展，要想达到新的环境保护标准，最好的方式就是更换电源，以提高电除尘效率。
本文主要探讨高频电源在火电厂电除尘上的应用，旨在节约能耗，提高生产效益。
关键词：高频电源；火电厂；电除尘；应用1火电厂电除尘设备系统的分类以及功能实现1.1静电除尘设备的应用1.1.1静电除尘设备的使用功能在火力发电厂采用静电除尘设备，可有效降低烟尘含量，减少工程机械的生产安全隐患，从而更好地保护工作人员生命安全与身体健康。
电除尘设备操作流程：气体电离、粉尘带电、荷电粉尘收集、电荷粉尘清除[1]。
静电除尘设备中，电晕电极是电源负电极，属于线性结构；集尘级是电源的正电极，也是整个电力系统的正电极，它的主体结构是扁平和圆柱体；高压可以让电晕产生大量的负离子，利用电场的力量，让灰尘颗粒变成带电颗粒，在电场的作用下，灰尘会向正极运动，从而达到净化灰尘的目的。
在静电除尘装置的工作原理上，有两个基本问题要加以考虑。
第一个基础是，在整个静电除尘过程中，必须有一个电场。
电磁场可以将灰尘颗粒带上负电荷；另外，在有电场的情况下，可以将带电粉尘粒子的反应分离开来。
1.1.2静电除尘设备的主要分类电除尘设备分为除尘器主体与供电装置两种。
由于功能实现较为复杂，所以组成成分更加完整。
单驱电除尘设备的电气装置在管路中央，可以与使用多根管道设计，根据电除尘设备清灰方式的不同，又可以分为干式电除尘与湿式电除尘两种。
在湿法电除尘装置的研制中，利用水雾法原理对灰尘进行吸附，通过电场力将灰尘清除，然后通过管道进入沉淀池。
此外，在干式电除尘装置中，它是利用振动的原理，把电极上的灰尘粒子抖落，然后利用电场的力量把它们吸收。
1.2影响电除尘参数的因素影响电除尘参数的因素有很多，如尘比电阻大；排烟温度高；高压电缆老化；本体磨损漏风；部分保温箱漏风、漏雨、保温不足等等。
脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合应用
除尘效率达不到设计预期，粉尘排放量难以控制。随着《火电厂大气 象， 粉尘就没有办法被电场吸附， 这是传统的电除尘设备除尘效率
污染物排放标准（２０１１）》的确定，大部分企业无法满足新的排放标 较低的主要原因。采用 ＭＰＳ 脉冲电源技术， 使用短宽度的脉冲施加
准。沿海某 ４＊６００ＭＷ 燃煤发电机组电除尘器为双室五电场四通道 高脉冲电压所产生的电场很稳定， 不会产生逆电晕现象， 毫秒级脉
3脉冲电源在电除尘末电场的应用该电厂12机组电除尘通过将电除尘前电场改造为高频电源改造后除尘效率有了明显的提高然而电除尘器排放量部分时间仍在50mgm3以上经试验研究表明电除尘出口浊度高于50mgm3表明电除尘对细微颗粒收集效效果不好由于细微颗粒粒径小质量轻表面积大数量多所以对细微颗粒的收集效果受到诸多因素影响
３ 脉冲电源在电除尘末电场的应用
员会,2007:351-355.
该电厂 ＃１、＃２ 机组电除尘通过将电除尘前电场改造为高频电 [4]吴彦.脱除 SO2 和 NOX 用高压脉冲电源特性的研究[J].大连理工
源，改造后除尘效率有了明显的提高，然而电除尘器排放量部分时 大学学报,1994,34(5):518-521.
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 器，将末电场改为脉冲电源。通过高频电源和脉冲电源的组合应用，
电路形成高频交流电，再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电 在前电场运用脉冲电源，对直径较大的颗粒物进行收集后，在 ５ 电
流送除尘器，负载运行时起晕电压比采用工频电源起晕电压低，有 场（末电场）使用脉冲电源，对细微颗粒物进行收集。通过高频电源
效果越好。
电源由于其微脉冲的特性，对细微颗粒及粒径较大的颗粒物均有较
根据除尘效率公式（多依奇公式）
脉冲供电技术在烧结电除尘中的应用
脉冲供电技术在烧结电除尘中的应用许海明 （杭州钢铁集团公司基建技改部 杭州 310022）摘 要：通过改变电除尘器的供电方式降低设备能耗，提高收尘效率，改善运行环境。
杭钢烧结电除尘直流供电改装成脉冲直流双功能供电后，检测结果表明脉冲供电节能减排的效果明显,具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词：电除尘器 脉冲供电 直流供电 节能减排0 前言目前国内电除尘器主要采用常规直流供电，采用直流供电方式在应用于收集高比阻粉尘时，由于沉积在尘极上粉尘导电性能差，使得电场强度增大而击穿粉尘层，产生与电晕极相反的电晕放电，即反电晕现象。
反电晕现象会破坏除尘器稳定性、降低除尘效果；此外，高能耗也是直流供电的主要缺点。
而脉冲供电技术能有效的克服这些缺点，特别是在能源日益紧缺，节能环保成为时代主题的今天，发展高效、节能、环保的脉冲供电除尘器显得尤为重要。
2010年炼铁对1＃、2＃烧结电除尘16套直流供电电源中的2套进行了脉冲供电的技术应用，投运至今，设备运行可靠。
通过检测表明设备自耗量大大降低，烟气含尘浓度下降，取得了良好的效果。
1 脉冲供电的原理和技术特性1.1脉冲供电原理脉冲形成的基本原理是利用晶闸管元件的开关作用和整流二极管的单向导电性，在变压器的低压端形成脉冲，然后经变压器升压高压硅堆整流后形成既有基础电压，又有窄脉冲供电。
本脉冲供电电路由可控硅主电路、基础电压电路、脉冲形成电路、脉冲幅值调节电路、运行智能控制器等组成，其核心技术是脉冲电源智能控制器和脉冲电源主电路。
1.2脉冲供电抑制反电晕原理当反电晕产生时，电流会急剧上升，分析积尘极放电如下，粉尘层可用电阻R 和电容C 并联而成的电路进行模拟。
从t=0开始，当恒定的电晕电流I=I 0经过粉尘层时，粉尘层的瞬时电压为V d =RI 0(1-e -t/t0)其中t 0为时间常数（t 0=CR ）由下式来计算⨯⨯=d s t ρε85.8010-14(s)s ε为粉尘的介质常数，d ρ为粉尘层的比电阻。
新型高频脉冲电源在静电除尘器中的应用展望
新型高频脉冲电源在静电除尘器中的应用展望（字数5693）关键词高频脉冲技术（HFPC），电除尘器（ESP），门隔离场效应晶体管（IGBT），整流电源。
摘要时至今日，用高频（20-50kHz）脉冲电源产生纯净的直流高压为电除尘器供电，已经是被广泛接受的技术。
此种高压开关电源展现了除尘器新的过程技术。
纯净的直流电压对于ESP性能的改善，其结果已经为ESP业界所了解。
此电源的电路运行频率大大高于电网频率。
其主要优势是减小尺寸（降到常规系统的15%），并且改善了ESP的电源控制。
ESP的能量可以被控制在微秒级，而不再依赖于主频率。
受益于纯净的直流电源，改善了由于过高的空间电荷产生电晕闭塞而导致的ESP高排放。
可以得到更高的次级（kV）平均电压和电流。
同样使用纯净的直流电改善了中、低比电阻，包括湿式电除尘器的排放。
实地测试表明ESP性能改善的实现，包含低和高比电阻粉尘条件。
此外，这个高频电源是三相驱动。
三相负载均衡，功率因数接近于1。
本文介绍此新型ESP电源。
报道了在不同过程条件的ESP中采用纯净高频直流电供电的运行基理，以及在国内外的应用和前景。
电除尘器供电电源的发展历史回顾本文的首要目标是来叙述一种基于高频脉冲（HFPC ）技术的新型ESP电源。
首先就要回顾整流电源的演变历史，梳理静电除尘器供电技术的发展脉络。
常规电源（主频率能量转换器）图1，ESP电源，主频整流器工业应用的ESP运行的是负直流高压。
通常运行电压低于负100kV。
这是由电极间距，以及产生电晕电流所需要电场强度的烟气条件所致。
常规电源（主频率）参见图1。
由一个单相变压器产生高压，经过一个全波整流器，输出一个脉动直流高电压到ESP中由电极组成的高压框架。
这些电极——是放电极和接地的收尘电极，之间相当于一个充电电容。
电晕电流波纹频率两倍于主频率（参见图2）。
此系统有两个明显缺点。
其一，除尘器要获得高的平均电压和电流，就希望运行的峰值电压接近于火花水平处。
高频电源及高频叠加脉冲电源在烧结机头除尘的应用
高频电源及高频叠加脉冲电源在烧结机头除尘的应用摘要：社会进步迅速，我国的各行各业的发展也有了进步。
烧结工序粉尘主要有机头除尘灰、机尾除尘灰、环冷除尘灰、筛分除尘灰和燃破除尘灰等，烧结工序每吨烧结矿粉尘产生量为２０～４０ｋｇ、排放量约为１.０２ｋｇ，粉尘排放量占钢铁企业总排放量的４０％左右。
通过对从烧结各工序的粉尘排放量测试发现，烧结机头除尘灰总量约占烧结除尘灰的１／３，其中ＰＭ１０的质量分数较高，达到４８.６２％，采用模糊评判法评价烧结工序各个烟尘排放点，烧结机头除尘灰由于含硫、重金属等综合评价系数最大，是烧结工序最重要的排放源。
烧结粉尘合理利用是烧结及钢铁行业绿色发展的重要内容，本文讨论了烧结机头除尘灰的物性特点，并对其循环利用方面的研究和应用情况进行了总结，为其经济合理利用提供参考。
关键词：高频电源；高频叠加脉冲电源；烧结机头除尘；应用引言钢铁工业在我国国民经济中处于基础性地位，具有高能耗和高污染的特点。
当前，我国的钢铁工业生产主要采用“高炉炼铁—氧气顶吹转炉炼钢”工艺流程。
烧结是高炉生产的重要准备工序，烧结机头电除尘灰是烧结机头电除尘器所捕集的粉尘，其产量约占烧结矿产量的2%～4%。
经初步计算，每年全国由此产生的除尘灰总量在1500万t左右，其粉尘污染的治理是我国各大钢铁企业节能减排的重要研究课题。
另一方面，烧结机头电除尘灰中含有多种金属元素及有价矿物，直接废弃不仅造成环境污染而且对资源严重浪费。
1烧结机头电除尘灰的化学组成特点烧结机机头电除尘设备由多个电场串联组成，并按先后工作顺序编号。
由于电除尘器工作效率以及粉尘特性等原因，各电场所收集除尘灰的化学组成有一定的不同。
与此同时，各电场所收集除尘灰的量也随电场收集先后次序依次下降。
假设电场数为4，那么4个电场所收集的除尘灰量在4个电场收集除尘灰总量占比大约为:第一电场50%，第二电场30%，第三电场15%，第四电场5%。
烧结机头除尘灰中含有大量的铁元素，主要以Fe3O4和Fe2O3的形式存在，可以被重新用于烧结配料，但是总铁含量随各电场收集先后顺序依次下降。
高频电源在静电除尘器上的应用分析
高频电源在静电除尘器上的应用分析摘要：本文介绍了高频电源应用于静电除尘器的节能减排原理，通过工程实例的对比试验发现：高频电源与工频电源比较，节能率达到50%以上，节能减排效果显著。
关键词：高频电源；静电除尘器；应用随着国家排放标准的趋严，以及节能减排国策的施行，大气粉尘污染治理应用行业也出现了新的特点。
提高除尘效率，降低能耗，成为发电企业当前的一个主要问题。
大功率高频电源是新一代静电除尘器的供电装置，与目前普遍使用的工频电源相比，可以在确保除尘效率的前提下，大幅度减少静电除尘器的电耗。
某发电厂将静电除尘器由工频电源改为高频电源后，取得了显著的节能效果。
一、高频电源原理高频电源采用现代电力电子技术，是将三相交流输入经过三相整流为直流电源，经逆变为高频交流电，最后整流输出直流高压。
变换器实现直流到高频交流的转换，高频变压器和高频整流器实现升压整流输出，为除尘器提供电源，高频电源原理见图1。
1.1高频电源节能原理静电除尘器的工频电源频率低，电源转换效率只有75%，而高频电源转换效率为95%，此项节电约20%。
静电除尘器采用工频电源供电产生电晕时，只有极少量电能用于烟尘荷电，绝大部份电能做了无效的空气电离。
而用高频电源向除尘器供电时，用高频率、窄带宽（微秒级）的脉冲使烟尘荷电，其特点是荷电量大而能耗非常少，使电能大幅度下降。
高频电源是三相整流后，在纹波非常小的直流上再进行逆变，因而直流脉冲的幅值可以有效控制在非火花区内，基本不产生火花，即使产生火花，也可以在5～10100μs内自行关断快速响应，进行火化控制，而工频电源火花多而耗能大，一旦产生火花要10ms（即10000μs）内才能关断响应，所以高频电源可以达到节电的目的。
高频电源的节能原理图如图2所示。
1.2高频电源除尘增效原理高频电源由于高压转换始终工作在50kHz以上，可以控制在非火花区内把脉冲幅值调到最大，即二次电压调到最高，不会像工频电源出现放电的时间，而一直保持可荷电状态，因而烟尘总体荷电量大，特别对微细烟尘也容易荷电，所以从理论上，高频电源可达到提高除尘率的作用。
除尘器高频电源与脉冲电源的联合应用
除尘器高频电源与脉冲电源的联合应用摘要：神华胜利发电厂紧密围绕集团“1245”清洁能源发展战略，结合本工程自身特点，按照“高度重视科技创新工作，持续优化工程建设方案”的要求，环保做加法、系统做减法，本项目一直在进行持续不断的创新优化。
从2016年10月份初设补充审查后，从节能、环保、生态、美丽等角度出发，本项目对炉型磨型、污染物超低排放、半干法脱硫、高度节水、无油电厂、绿色照明、建筑节能、间冷系统优化等方面又作了一系列的优化和创新工作。
目的是通过持续不断的创新和优化，要把胜利发电厂建设成为“草原风情、民族特色”的现代工业艺术品，建设成为面向2035 年/2050 年的、在未来二十年对煤电建设以及煤炭能源发展具有示范引领意义的、面向现代化、面向世界、面向未来的神华电厂。
随着国家环保部门严格要求将电厂烟气中粉尘排放物浓度由30g/Nm3提高到30mg/Nm3，除尘效率为99.90%。
原有电除尘设备必须升级换代才能满足新的排放标准。
关键词：高频电源；工频电源；联合应用1前言本期工程静电除尘器配套利用高频电源与工频电源的结合利用，除尘器的除尘效能为由原来的99.87%抬高到99.90%，为进一步下降脱硫体系出口粉尘浓度为5mg/Nm3，高频电源起晕电压低，重量轻，节能效果好，运行调整方式灵活，粉尘荷电能力强，除尘效率高，适用于前级电场；工频电源设备运行电压高，伏安特性好，对高比阻粉尘和细微颗粒粉尘有很好的除尘效果等特性，适用于后级电场，结合当地褐煤煤种，对褐煤高灰分和含水率高的情况有很好捕集效率，通过相互配合使用两种电源，使得高压静电除尘器发挥最大的功效。
2高频电源和脉冲工频电源主要用途和技术原理2.1高频电源可配套各种除尘装置普遍应用于冶金、化工、建材、轻工、电力等繁多行业的烟气管理，是一种高效节能除尘、保护环境的要紧设备。
高频电源是把三相交流输入整流为直流，经全桥式逆变器后变成高频交流，随后整流升压后输出高压直流。
脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用
工 业 技 术
２ ０ １ ７ 年 第除尘中的组合运用
何 立 刚 周 酤 星
（ 浙江菲迭环保科技股份有限公 司， 浙江 诸暨 ３ １ １ ８ ０ ０ ）
摘 要： 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 。 关键词： 高频 电源 ； 脉冲电源； 电除 尘 ； 除 尘 效率
较 为 陡峭 ， 这样 就 可 以对 反 电 晕进 行 有 效 的 限 制 ， 进 而 有 效 的 增 强 除 尘工 作 的 整体 效 率 。 第二 ， 脉 冲 电源 在 电 除尘 末 电场 的应 用 。 在 实 际的 应用 过 程 中 ， 将静电除尘前电厂转变 为高频电源，取得了较为显著 的除尘效果 ， 但是静 电除尘器 的排放量还是存在一定的问题 ， 对于细微颗粒的收 集效果不佳 ， 主要是因为细微颗粒 自身粒径 相对较小 、 质量过轻且 表面积相对较大 ， 数量过于繁多的因素 ， 究其原 因主要是因为现有 除尘 率 就 相 对更 高 。 的脉 冲 电源无 法 对 细微 颗 粒 开展 较 为有 效 的荷 电等 操 作 ， 同时 因为 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 二次扬尘等因素 ， 导致静电除尘不够平稳 。传统的静电除尘方式效 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 率 相对 较 低 。同 时 ＭＰ Ｃ脉 冲电 源技 术 可 以有 效 的 提 高 电场 的 稳定 的阻力一般在 ２ ０ ０ — ３ ０ ０ ｐ ａ 范围之内 ， 是布袋式除尘器使用过程 中消 性 ， 避 免逆 电晕 现象 的 产生 。其 中毫 秒 级 的脉 冲电 源 针对 细 微颗 粒 耗能源 的四分之一。同时 因为此种除尘模式好能低 ， 无需经常更换 的荷电效果更为 良好 ， 对 于一些微小的颗粒物 ， 也有 着显 著的收集 相关 配 件 ， 其 运 行成 本 也 相对 较 低 。 效 果 。 因此有 着 较 为 良好 的实 践效 果 。 第三 ， 适用范围相对较广 。 静电除尘器在使用过程中 ， 可以对温 第三， 高频 电源及脉冲电源组合应用。 在实际的应用过程中， 高 度高达 ３ ０ ０ — ４ ０ ０摄氏度 、 ０ ． １ ｕ ｅ 直径 的相关粉尘进行捕捉 ， ｒ 及 时烟尘 频电源在静电除尘中有着 良好的效果 ， 可以有效的提高整体的除尘 中 的相 关参 数 发 生 波 动 的时 候 ， 静 电除 尘器 还 是 有 着 较 为 良好 的除 效率 ， 但是无法对细微颗粒物质进行有效 的收集 ， 究其原 因主要是 尘 效 率 。在 工 作 过程 中 ， 粉 尘 颗 粒 自身 的 比 电阻 会 影 响 一定 的除 尘 因为 我 国 现有 的高频 电源无 法 让 细 微颗 粒 物 产生 荷 电 效应 ， 因此 在 效果 。 静电除尘中通过融合脉冲电源 自身的微脉冲特征 ， 可 以有效的解决 第四 ， 资金投入较高。 对于其他类别 的除尘器来说 ， 静电除尘器 细微 颗 粒 以及 粒径 较 大 等 颗粒 物 的 收集 问题 ， 提 高 除尘 效 果 。但 是 相对较为精密 ， 结 构相对较 为复杂 ， 在使用过程中要耗 费一定的资 在 具体 的应 用 过 程 中 ， 脉 冲 电源成 本相 对 较 高 ， 一般 企 业 基 于 全 局 源， 在 实 际 的 工作 过程 中 ， 电场 可 能 要 同 时 配 置 多个 不 同 的 高 压 供 考量 ， 无法全面使用此种方式。高频电源在使用过程 中可以对一般 电电源以及相关控制 系统 ， 所 以其投资相对较大 。 性 的颗粒物起到作用 ， 有着较为 良好 的除尘效果 ， 仅仅对与细微颗 ２脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用 粒收集 收效甚微 ， 对此通过高频电与脉 冲电源组合的方式 ， 将其应 在静 电除尘 中应用脉 冲电源与高频 电源技术可 以取得较 为显 用在实际的静电除尘工作 中，可以有效的提高整体的除尘效果 ， 节 著的除尘效果 ， 可以提高整体 的工作效率 ， 降低各种能源的消耗 ， 为 约了不必要的电能耗费 ， 有效 的降低 了整体 的构建成本。 环 境 的保 护 与 社会 的发 展 起 到一 定 的促 进 作用 ， 下 面我 们 就 来 对 其 ３结 束 语 进行 以下具体的分析 ： 高频及脉 冲电源是一种全新 的电源技术 ，在实际的使用过程 第一 ， 高 频 电 源在 静 电除 尘 前 电场 的相 关 应 用 。 因为 静 电 除尘 中 ， 在 静 电 除尘 中应用 可 以有 效 的提 高工 作 效果 与质 量 。在 电场 应 前， 电场 中 的粉 尘 浓 度 相 对 较 大 ， 在 整个 空 间 中呈 现 均 匀 分 布 的状 用 中 ， 高频 电源 和脉 冲 电源 的组 合 应 用 ， 有 效 的降 低 了整 体 的 能 源 态， 就 决定 了前 电场 的主 要 功 能就 是 对 荷 电 后 产生 的各种 粒 径粉 尘 损 耗 ， 避 免 了各 种 环 境 污染 问题 的发 生 ， 在 提 高 整 体 经 济 效 益 的 同 颗粒进行收集 ， 也就是说 ， 在前 电场电离中气体 的充分程度 ， 直接决 时 ， 带来 了较 为 显 著 的社 会效 益 ， 全 面践 行 了我 国对 于 污 染 物 的 排 定着前 电场尘粒 的相关荷电效果 。基于多依奇除尘效率公式 ， 对具 放 规 定 ， 为构 建 低碳 节 约 型社 会 起到 了一定 的推动 作 用 。
２ ０ １ ７ 年 第除尘中的组合运用
何 立 刚 周 酤 星
（ 浙江菲迭环保科技股份有限公 司， 浙江 诸暨 ３ １ １ ８ ０ ０ ）
摘 要： 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 。 关键词： 高频 电源 ； 脉冲电源； 电除 尘 ； 除 尘 效率
较 为 陡峭 ， 这样 就 可 以对 反 电 晕进 行 有 效 的 限 制 ， 进 而 有 效 的 增 强 除 尘工 作 的 整体 效 率 。 第二 ， 脉 冲 电源 在 电 除尘 末 电场 的应 用 。 在 实 际的 应用 过 程 中 ， 将静电除尘前电厂转变 为高频电源，取得了较为显著 的除尘效果 ， 但是静 电除尘器 的排放量还是存在一定的问题 ， 对于细微颗粒的收 集效果不佳 ， 主要是因为细微颗粒 自身粒径 相对较小 、 质量过轻且 表面积相对较大 ， 数量过于繁多的因素 ， 究其原 因主要是因为现有 除尘 率 就 相 对更 高 。 的脉 冲 电源无 法 对 细微 颗 粒 开展 较 为有 效 的荷 电等 操 作 ， 同时 因为 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 二次扬尘等因素 ， 导致静电除尘不够平稳 。传统的静电除尘方式效 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 率 相对 较 低 。同 时 ＭＰ Ｃ脉 冲电 源技 术 可 以有 效 的 提 高 电场 的 稳定 的阻力一般在 ２ ０ ０ — ３ ０ ０ ｐ ａ 范围之内 ， 是布袋式除尘器使用过程 中消 性 ， 避 免逆 电晕 现象 的 产生 。其 中毫 秒 级 的脉 冲电 源 针对 细 微颗 粒 耗能源 的四分之一。同时 因为此种除尘模式好能低 ， 无需经常更换 的荷电效果更为 良好 ， 对 于一些微小的颗粒物 ， 也有 着显 著的收集 相关 配 件 ， 其 运 行成 本 也 相对 较 低 。 效 果 。 因此有 着 较 为 良好 的实 践效 果 。 第三 ， 适用范围相对较广 。 静电除尘器在使用过程中 ， 可以对温 第三， 高频 电源及脉冲电源组合应用。 在实际的应用过程中， 高 度高达 ３ ０ ０ — ４ ０ ０摄氏度 、 ０ ． １ ｕ ｅ 直径 的相关粉尘进行捕捉 ， ｒ 及 时烟尘 频电源在静电除尘中有着 良好的效果 ， 可以有效的提高整体的除尘 中 的相 关参 数 发 生 波 动 的时 候 ， 静 电除 尘器 还 是 有 着 较 为 良好 的除 效率 ， 但是无法对细微颗粒物质进行有效 的收集 ， 究其原 因主要是 尘 效 率 。在 工 作 过程 中 ， 粉 尘 颗 粒 自身 的 比 电阻 会 影 响 一定 的除 尘 因为 我 国 现有 的高频 电源无 法 让 细 微颗 粒 物 产生 荷 电 效应 ， 因此 在 效果 。 静电除尘中通过融合脉冲电源 自身的微脉冲特征 ， 可 以有效的解决 第四 ， 资金投入较高。 对于其他类别 的除尘器来说 ， 静电除尘器 细微 颗 粒 以及 粒径 较 大 等 颗粒 物 的 收集 问题 ， 提 高 除尘 效 果 。但 是 相对较为精密 ， 结 构相对较 为复杂 ， 在使用过程中要耗 费一定的资 在 具体 的应 用 过 程 中 ， 脉 冲 电源成 本相 对 较 高 ， 一般 企 业 基 于 全 局 源， 在 实 际 的 工作 过程 中 ， 电场 可 能 要 同 时 配 置 多个 不 同 的 高 压 供 考量 ， 无法全面使用此种方式。高频电源在使用过程 中可以对一般 电电源以及相关控制 系统 ， 所 以其投资相对较大 。 性 的颗粒物起到作用 ， 有着较为 良好 的除尘效果 ， 仅仅对与细微颗 ２脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用 粒收集 收效甚微 ， 对此通过高频电与脉 冲电源组合的方式 ， 将其应 在静 电除尘 中应用脉 冲电源与高频 电源技术可 以取得较 为显 用在实际的静电除尘工作 中，可以有效的提高整体的除尘效果 ， 节 著的除尘效果 ， 可以提高整体 的工作效率 ， 降低各种能源的消耗 ， 为 约了不必要的电能耗费 ， 有效 的降低 了整体 的构建成本。 环 境 的保 护 与 社会 的发 展 起 到一 定 的促 进 作用 ， 下 面我 们 就 来 对 其 ３结 束 语 进行 以下具体的分析 ： 高频及脉 冲电源是一种全新 的电源技术 ，在实际的使用过程 第一 ， 高 频 电 源在 静 电除 尘 前 电场 的相 关 应 用 。 因为 静 电 除尘 中 ， 在 静 电 除尘 中应用 可 以有 效 的提 高工 作 效果 与质 量 。在 电场 应 前， 电场 中 的粉 尘 浓 度 相 对 较 大 ， 在 整个 空 间 中呈 现 均 匀 分 布 的状 用 中 ， 高频 电源 和脉 冲 电源 的组 合 应 用 ， 有 效 的降 低 了整 体 的 能 源 态， 就 决定 了前 电场 的主 要 功 能就 是 对 荷 电 后 产生 的各种 粒 径粉 尘 损 耗 ， 避 免 了各 种 环 境 污染 问题 的发 生 ， 在 提 高 整 体 经 济 效 益 的 同 颗粒进行收集 ， 也就是说 ， 在前 电场电离中气体 的充分程度 ， 直接决 时 ， 带来 了较 为 显 著 的社 会效 益 ， 全 面践 行 了我 国对 于 污 染 物 的 排 定着前 电场尘粒 的相关荷电效果 。基于多依奇除尘效率公式 ， 对具 放 规 定 ， 为构 建 低碳 节 约 型社 会 起到 了一定 的推动 作 用 。
脉冲电源技术及其在电除尘器中的应用与发展前景
脉冲电源技术及其在电除尘器中的应用与发展前景【摘要】本文简述脉冲电源除尘技术的工作原理和特点，重点介绍了脉冲电源除尘技术的组成和应用。
【关键词】脉冲电源;反电晕;多伊奇公式1.引言目前我国传统的电除尘器，大部分除尘效率达不到国家的排放标准，无法除去高比电阻粉尘、无法有效抑制反电晕现象，同时能耗较高，未能充分利用电能。
针对这些问题，国内外采用了一些改进措施。
比如增大除尘面积，这种方法对一般比电阻粉尘有较好效果，但对高比电阻粉尘没有作用，改造后仍达不到排放标准;将电除尘器改为电袋除尘器，虽然能够达标，但由于维护量大，电化学腐蚀严重，运行费用高昂，且二次处理和污染比较麻烦，不适宜大面积推广;控制电源更换为高频电源，虽有效解决了高能耗问题，但对高比电阻粉尘作用不大，仍达不到排放标准。
面对国内电除尘器存在的问题，脉冲电源应运而生，它独特的电路原理、高效的输出波形，充分解决了大部分难题。
图1 比电阻与增强系数关系图2 原理图图3 脉冲电源ESP上的电压波形2.脉冲电源除尘的原理静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电后，在电场作用下与气流分离。
大量的带有负电荷的粉尘粒子在电场作用下向收尘极移动，在收尘极板上捕集后通过振打清灰脱落。
在实际应用中，由于粉尘比电阻的差异，会导致不同的收尘效果。
粉尘比电阻在104～1011Ω·cm（正常比电阻）范围时，采用传统工频、高频电源的电除尘器收尘过程无反电晕现象，脉冲电源除尘的效果与工频、高频电源相当。
粉尘比电阻大于1011Ω·cm（高比电阻）时，采用传统工频、高频电源的电除尘器收尘，由于高电阻粉尘在电场中的高粘附力，使振打无法有效地将粉尘从收尘极板上除下，最终引成反电晕现象，降低了除尘器的除尘效率。
脉冲电源独特的基础电压叠加脉冲电压的双电模式，相比于传统的工频、高频电源，能使粉尘的驱进速度明显提高，如图1所示，这使得同收尘面积的静电除尘器在使用不同电源控制系统时产生完全不同的除尘效果。
脉冲高压电源在机头电除尘器中的应用
脉冲高压电源在机头电除尘器中的应用摘要：本文介绍了脉冲高压电源特性，同时以现场实例说明脉冲高压电源在烧结机头电除尘器中的应用，可带来极好的环保效益及经济效益，值得在烧结机头电除尘器中推广应用。
关键词：烧结机；电除尘器；供电电源；供电方式；脉冲电源1 前言烧结机头电除尘器所收下的灰比电阻值高，烟尘导电性能差，荷电烟尘到达收尘极或电晕极很难释放出静电荷，静电荷的堆积会阻止荷电烟尘向收尘极或电晕极的移动，造成电除尘器供电电源运行中普遍存在运行电流低、闪络频繁的情况。
钢铁行业现有的电除尘器多在几年前甚至十几年前建成投产，随着近几年钢铁厂原料矿石采购更需经济性，无法按原设计原料矿石采购，实际使用时粒径、比电阻、浓度等变化大，从而造成排放超标现象较为严重，同时加速设备的磨损，亟待进行升级改造。
2.脉冲高压电源供电优势及原理现有的除尘器高压供电电源主要有单相工频电源、三相高压电源、高频电源和脉冲电源等。
脉冲高压电源是由基础直流高压单元和脉冲高压单元组成。
其中基础直流高压单元可由常规单相电源，三相电源及高频电源产生基础电压；基础直流电压常输出40 ~60kV。
脉冲高压单元在基础电压的基础上叠加最大峰值80KV 高压脉冲。
由脉冲高压单元加高频电源组成的脉冲高压电源可提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，针对各种特定的工况，可以提供最合适的电压波形，从而提高除尘效率，使其成为烧结机头电除尘器高压供电的理想电源。
脉冲高压单元的基本工作原理：三相交流电升压整流成直流中压，由储能电容、脉冲变压器、电除尘器负载电容组成串联谐振电路，开通功率开关IGBT，控制高压谐振脉冲的输出，通过耦合电容叠加到电除尘器电场的基础直流电压之上，使电场二次电压峰值得到极大的提高，最高峰值达140KV.2.1 直流供电方式对比由脉冲高压单元加高频电源组成的脉冲高压电源具有更加明显的优势。
高频电源纯直流供电时，输出直流电压比单相工频电源平均电压要高约30％，因为单相工频电源峰值电压在电除尘器电场中触发火花，显著地限制了加在电极上的平均电压。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用研究摘要：随着国家环保要求对排放指标的提高，烧结机头电除尘器面临着升级改造的问题。
本文介绍了机头电除尘器改造的几种思路，着重介绍了高频电源及脉冲电源对烧结机头电除尘器降低排放的理论依据及实际应用。
关键词：烧结，机头电除尘器，高频电源，脉冲电源1 引言随着当前大气污染形势日趋严峻，国家出台了新的环保排放标准。
《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定，烧结机头排放标准提高至50mg/m3，限值地区为40mg/m3，部分地方规定甚至达到30mg/m3。
由此可见国家的环保标准提高到了一个更高的水平。
新标准对排放值要求的指标提高幅度较大，因此新标准发布之前建成的大部分烧结机头电除尘器均面临技术升级改造问题。
2 几种电除尘器改造思路为提高电除尘器的排放指标，目前的改造方案总体上可分为三类，第一类为除尘器本体改造，第二类为除尘器电源改造，以及根据实际情况将二者结合进行改造。
除尘器本体改造包括增加电场方案、加高电场方案、末电场采用旋转极板方案、采用电袋方案等。
除尘器本体改造方案普遍存在工期长、投资大，且受场地制约等不利因素。
而电源改造方案的工期短甚至可以在线改造，投资也相对较低，且不受场地制约。
因此，从电源改造入手为电除尘器的改造提供了另一种思路。
3 高频电源及脉冲电源在机头电除尘器改造中的应用3.1 烧结机头电除尘器的特点1）工况稳定性差导致烟气温度变化范围大，使电除尘器工况处于剧烈变化状态，除尘效果不稳定；2）烟气粉尘中碱金属氧化物含量高，比重轻，粘度大，粉尘颗粒细。
粉尘被吸附在阳极板、阴极线上后，难以清除，造成板、线积灰严重，易造成电晕闭塞及反电晕现象发生，影响除尘效率；3）粉尘比电阻高。
由于粉尘比电阻高，尤其产生高碱度烧结矿时，比电阻值甚至达到1012 1Ω·cm以上，造成荷电困难，同时粉尘被吸附在阳极板、阴极线上后，很难释放电荷，在电场力的作用下很难被振打力清除，从而极易产生“反电晕”现象，降低除尘效率；4）烟气含湿量大。
水分与硫反应生成的酸性物质腐蚀设备，同时增加粉尘附着力，造成清灰困难；5）粉尘粒径小。
粒度＜5μm的粉尘占30%以上；6）烟气负压高。
达到近20Kpa，易使设备漏风，造成气流分布不均，且漏风处温度下降，造成局部结露积灰，绝缘降低，产生爬电，导致除尘效率下降。
3.2烧结机机头电除尘器使用高频电源的必要性由于前级电场烟气中粉尘量较大，导致荷电粉尘在电场中互相阻碍彼此受到电场作用力，减缓了荷电粉尘趋向极线、极板的速度，大大增加了空间电荷数量，从而使电场的电晕电流降低；而大量粉尘进入电场后，还必然导致电场击穿电压降低，火花闪络频繁，从而又降低了电晕电压平均值Vai；针对这种工况，一方面必须提高电场内部的可流通、供荷电的离子数量，即提高电晕电流，以更多的离子数量与粉尘碰撞荷电；另一方面必须提高平均电晕电压，增强电场强度，使电除尘电场出力增加，以有效提升除尘效率。
然而当前单相工频电源由于控制理念与控制技术的局限性，使之受供电的正弦波的波峰、波谷影响很大，峰值电压来临时，可能引起电场火花闪络，而谷值电压来临时，又降低了电场的平均电晕电压。
总之，无论是电场火花闪络，还是碰遇谷值电压，都会降低电场的平均电晕电压，降低电场作用力，降低除尘效率。
如图3-1：图3-1单相电源与高频电源比照图而技术先进的高频电源采用三相供电，先将输入的三相工频交流电源整流，然后采用纯2直流电源给IGBT供电，不仅可以输出的更高的电晕电压，而且波形还非常平稳，可以有效杜绝单相工频电源由正弦波波峰、波谷带来的影响。
相同工况下，高频电源相对单相电源可以提高30%的二次电压以及50%-100%的二次电流，输出更大的电晕功率，更多的供荷电用电子，使电场拥有更大的出力，从而大大提高了除尘效率。
高频电源波形如图3-2：图3-2 高频电源波形图3.3烧结机机头电除尘器采用基波叠加脉冲电源的优势电除尘器的工作原理主要是首先使空气电离，电离后使粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下向极板移动并吸附于其上，最后使用振打装置将其震落并收集，完成了一个电除尘器的收尘过程。
在其中粉尘荷电的过程中，主要分为两种荷电类型：电场荷电和扩散荷电，两种荷电方式适应的粉尘颗粒有所不同，如图3-3所示：图3-3 粉尘荷电类型根据多依奇-安德森除尘效率公式，可以看出烧结烟气对电除尘效率的影响因素：ω:驱进速度（m/s）3η:除尘效率（%）V:烟气量（m3/s）A:收尘极板面积（m2）由上式得出，要提升除尘效率，有三种途径：1)减少烟气量。
在维持正常的烧结矿生产过程中，此途径很难实现；2) 增大收尘面积。
要增大收尘面积，要么增加电场数量，要么增高电场高度。
但无论采用哪种方法，烧结机都要面临停产的窘境。
这个方法投资大，工期长，施工难度大，甚至现场空间不允许等；3)增大粉尘驱进速度。
驱进速度此公式可以简化为：ω≈βVpVaiβ为常数；Vp为电压峰值；Vai为电压平均值；由上式可见，在比集尘面积和烟气量一定的情况下，要提升除尘效率只能提高驱进速度ω，也就是要提高Vp与Vai。
在直流电源中为避免闪络无法突破电场闪络电，Vp难以提高。
高频基波叠加脉冲电源的引入正是实现了突破，其微秒级脉冲因时间极短不会导致电场闪络的情况下可大幅提高Vp。
高频基波叠加脉冲电源是一种能周期性输出兆瓦级能量的直流电源，可瞬间将电场电压提高到160KV，能量的瞬间释放提高电场内扩散荷电的作用，大大增强高比电阻粉尘及细微粉尘在电场中的荷电效果，从而提高粉尘的捕集效率，达到减排的目的。
同时，后级电场因为板、线吸收了大量高比电阻、粘性很大的细粉尘，极难清除，反电晕现象严重，电场伏安特性出现拐点，电晕电流升的越高，电晕电压越低，并导致电场击穿电压的下降，出现频繁闪络，从而也降低了电晕电压平均值Vai，减弱了电除尘内部的电场力，降低了除尘效率。
脉冲电源运用先进的技术设计出的脉冲供电方式，不仅适用于反电晕工况，使极板上积尘有足够时间释放电荷，还能确保更高电晕功率输出，可以大幅节能。
基于以上分析，可以得出一个结论，影响电除尘器效率的关键因素在于对高比电阻粉尘及细微粉尘的捕集能力，而高频基波叠加脉冲电源在处理高比电阻及细微颗粒的粉尘方面具有直4流电源无法比拟的优势，可以达到几倍甚至几十倍的提升效果。
而在烧结机头烟气除尘过程中，恰恰此类粉尘大量集中于后级电场，这也是后级电场使用高频基波叠加脉冲电源可以得到很好的收尘效果，以及降低出口烟尘排放浓度的理论依据。
3.4 高频电源和脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用实例本溪钢铁集团有限公司本钢炼铁厂三烧360m2烧结机的两台机头电除尘器是按原颗粒物排放标准100 mg/Nm³进行的设计，由于除尘器年久失修，并改用了进口矿石后，出口粉尘浓度为130-200 mg/Nm3，要求经过改造后除尘器出口（湿法脱硫入口）粉尘排放浓度达到70mg/Nm³以下。
改造包括两部分内容：1）除尘器本体增高1m；2）电源改造。
改造前后系统参数对照表见表3-1：表3-1 本钢360m2烧结机机头电除尘器改造前后对照表序号名称改造前技术参数改造后的技术参数1 电除尘型号BDX245 BDX2452 处理烟气量 m3/h 1050000m3/h 1050000 m3/h3 入口烟气含尘量 g/Nm3 1 g/Nm3--3g/Nm3 1 g/Nm3--3g/Nm34 入口温度℃150℃150℃5 流通面积 m3 243.6m2 260.4 m26 烟气流速 m/s 1.2m/s 1.12 m/s7 总集尘面积 m2 14543m2 15624 m28 比收尘面积 m2/m3/s 53.5m2 ∙s /m3 53.568 m2 ∙s /m39 电除尘效率℅97.6710 出口烟气含尘量 g/Nm3 ≤200mg/Nm3 ≤70 mg/Nm311 电除尘本体漏风率℅≤3% ≤2%12 电除尘本体压降 Pa 300Pa 300 Pa13 电场数/室数3/2 3/214 同极间距400mm 400 mm15 电场高度14.5m 15.5 m16 电场长度3×4 m 3×4 m17 电场宽度2×8.4m 2×8.4 m518 电场通道数2×21 2×2119 阳极板型式C480大C型C48020 阴极线型式RS芒刺线八齿芒刺线21 粉尘比电阻1011-1013进口矿石1011-1013进口矿石22 高压电源型号及数量全单相电源，容量1.0A/72KV，6台一、二电场选用高频电源（1.2A/80KV），三电场选用脉冲电源（1.2A/80KV·80kV）23 出口排放浓度130-200 mg/Nm³1#电除尘器：56.1mg/Nm³2#电除尘器：69.1mg/Nm³4 结论不论对于新建的烧结机头电除尘器还是对于老除尘器改造来说，采用先进的高频电源及高频基波叠加脉冲电源来改变电除尘高压设备供电方式，是提高粉尘驱进速度、提升电除尘除尘效率的有效方法。
尤其对于电除尘器的改造，它见效快，效果好，投资低，是目前性价比最高的一种方案，既能有效减轻排放压力，又符合企业增产提效的要求。
当然，影响电除尘器除尘效率的因素还有很多，尤其是生产工况、除尘器本体状况等，无法仅靠改造电源来完全实现降低排放。
但高频电源和脉冲电源的出现，为电除尘器节能减排、满足国家环保要求提供了一条很好的思路。
6。