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 1
Ω·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）
3
η: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≈βVpVai
β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 BDX245
2 处理烟气量 m3/h 1050000m3/h 1050000 m3/h
3 入口烟气含尘量 g/Nm3 1 g/Nm3--3g/Nm3 1 g/Nm3--3g/Nm3
4 入口温度℃150℃150℃
5 流通面积 m3 243.6m2 260.4 m2
6 烟气流速 m/s 1.2m/s 1.12 m/s
7 总集尘面积 m2 14543m2 15624 m2
8 比收尘面积 m2/m3/s 53.5m2 ?s /m3 53.568 m2 ?s /m3
9 电除尘效率℅97.67
10 出口烟气含尘量 g/Nm3 ≤200mg/Nm3 ≤70 mg/Nm3
11 电除尘本体漏风率℅≤3% ≤2%
12 电除尘本体压降 Pa 300Pa 300 Pa
13 电场数/室数3/2 3/2
14 同极间距400mm 400 mm
15 电场高度14.5m 15.5 m
16 电场长度3×4 m 3×4 m
17 电场宽度2×8.4m 2×8.4 m
5
18 电场通道数2×21 2×21
19 阳极板型式C480大C型C480
20 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/Nm3
2#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
一、 电除尘器高频电源 JHGP型电除尘器高频电源介绍 概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源，具有完全自主知识 产权，佳环电子在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显著优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率，所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品，实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 该产品主要开关器件采用了德国semikrom（西门康）公司的器件，控制采用数 字化控制，具有多种通讯方式，以便集中管理控制。 可控硅交流 工频 直流 电除尘器 电场 相整流变压器 工频电源 直流k交流直流电除尘器 电场 高频相 整流变压器 二、 高频电源 工频电源与高频电源原理结构图JHGP型高频电源的特点 高频 逆变器 整流 电路
▲更好的节能效果：高频电源具有高达93%以上的电能转换效率，在电场所需相同的功率下，可比常规电源更小的输入功率（约20%），具有节能效果。；有更好的荷电强度,在保证了粉尘充分荷电的基础上,可以大幅度减少电场供电功率,从而减少无效的电场电功率。 ▲三相平衡供电：高频电源为三相输入，三相供电平衡，功率因数大于0.95， 无缺相损耗，无电网污染。 ▲可提高电晕功率：高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小（高频电源约1％，而常规电源约30％），可大大提高电晕电压（约30%），从而增加电场内粉尘的荷电能力，也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间，从而可提高除尘效率。电晕电压的提高，同时也提高了电晕电流，增加了粉尘荷电的机率，进一步提高除尘效率，特别适用于高浓度粉尘场合。 ▲更好的电源适应性：与工频电源相比，高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成，可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，供电脉宽最小可达到1ms，而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比，具有更灵活的间歇比组合，可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性：高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需 10ｍs，火花能量很小，电场恢复快，提高了电场的平均电压，从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能：为保证设备的安全可靠运行，具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护，基本上是属于免维护的产品。 ▲方便的调试界面：高频电源一般安装于除尘器顶部，JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面，在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能，大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力：采用标准的MODBUS 协议通讯，可以方便与上位机系统通讯，实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式：高频电源采用集成一体化结构，体积更小、重量更轻，高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省大部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样，非常适合电源的改造。
二期电除尘高频电源检验规程 一、引用标准 1) JB/T8536-1997 《电除尘器机械安装技术条件》 2) GBJ148-90 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工 及验收规范》 3) GB5051-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 4) GB50170-92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规 范》 5) GBJ131-90 《工业自动化仪表工程质量检验评定标准》 6) GB50150-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 7) JGJ46-2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 8) ZB J88 001.7 《电除尘器空载通电升压试验方法》 9) ZB J88 008 《电除尘器机械安装技术条件》 二、设备检验流程： 1、检验前检查： 1.1电场本体检修完毕，电场本体内部无人员施工，封锁人口门。 1.2 高压隔离开关的动作应准确到位，接触点应接触良好闭锁可靠。 1.2高频电源预调试，填写高频电源预调记录表。 1.4完成低压系统送电工作。 1.5 完成高频电源送电工作，送电顺序：①高压隔离刀闸接至运行位置； ②闭合400V电源柜内刀熔开关；③闭合上位机系统电源。 2、检验步骤:
检验步骤分为上位机通讯检测、低压系统检验、冷态检验三部分。 2.1上位机通讯检测 运行人员完成高频电源、高频电源配电柜送电工作后，进行上位机系统检测。 1)光纤、电缆、硬件连接。 2)将甲、乙两侧高频电源通过485接口分别连接。 3)两侧高频电源的最后一台分别连接到集控室的网络服务器上。 4)高频电源DSP板中的地址拨码开关及终端电阻拨码开关拨到指定位置。 5)启动上位机系统，进入运行界面。 2.2低压系统检验 1)PLC柜上电后，检查PLC程序。 2)柜内振打、加热单体回路检查。 3)低压振打阴阳极电机由于动力电缆没有改变相序，不做正反转检查。 4)通过上位机启停阴阳极振打、加热设备，确保上位机画面、状态指示灯、接 触器、就地设备状态一致。 5)对灰斗料位计状态进行核对，确保上位机显示与就地状态一致。 6)启动低压振打锤（阳极）周期运行，加热连续运行10小时。 7)阳极振打电机运行周期设置，加热运行周期设置、温度高低限设置。
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 1
高频电源及其特点 高频开关式电源(SIR电源)是电除尘高压供电领域的新动向、新热点，近几年开始迅速推广应用，瑞典ALSTONG公司已生产销售SIR电源2000多台套，最大规格120kV/1.2A[1][2]。国内正处于SIR电源的研制和推广热潮，已有多家推出800（720）kV/0.4A SIR电源，福建龙净率先推出了规格为800kV/1.0A的SIR电源。SIR电源将三项交流输入整流为直流电源，经全桥逆变为高频交流，随后升压整流输出直流高压。SIR的频率为20～50kHz，加上是三相供电，所以输出到电除尘的电压几乎是纯直流，还可采用“间歇供电”。因而电源SIR电源供电具有以下突出优点： ①高频电源纯直流供电时，输出电压纹波通常小于5％，远小于普通工频电源的35～45％，闪络电压高，运行平均电压可达工频电源的1.3倍，运行电流可达工频电源的2倍，因而有利于提高除尘效率，一般可使出口排放浓度降低30以上，甚至达到70％。 ②火花放电时常规电源一般至少要关断一个半波，SIR电源大都可在2～5ms内使火花熄灭，5～15ms恢复全功率供电，在100次/min的火化率下，输出高压无下降迹象。 ③对于高比电阻烟尘，可采用类似脉冲的“间歇供电”，可随意调节脉冲宽度和脉冲频率，调节占空比，有利于抑制反电晕，因而得到好的除尘效果。 ④整流变压器限值减轻和缩小，设备重量仅为常规电源的35％左右，成本低，性价比高。 ⑤三相均衡对称供电，对电网无干扰。 ⑥电源转换效率高。 ⑦改造后除尘器高压部分可节约电耗70%以上. 高频电源提高电除尘效率的机制在于，其输出电压频率为普通T/R电源的200～400倍，输出电压近乎为纯直流，输出电压可稳定在火花电压的临界值，而普通T/R电源的供电电压峰值为火花电压临界值，所以高频电源供电电压高于普通T/R电源，电晕放电强烈，电场强度高，烟尘粒子荷电量大，因而除尘效率可比普通T/R电源高。
文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑,有帮助欢迎下载支持. 《电除尘器高频脉冲电源及控制系统》 项目总结报告 项目类别：江苏省产学研前瞻性联合研究项目 项目编号：BY2015070-08 项目名称：电除尘器高频脉冲电源及控制系统 项目负责人：徐志科 项目周期：2015年1月~2017年12月 东南大学 江苏一品环保科技有限公司 2018年6月20日
文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑,有帮助欢迎下载支持. 一、项目概况 (一)项目背景与意义 电除尘器因其除尘效率高，运行和维护费用低廉，而广泛地使用于电力、冶金、石化、建材、机械、医药等行业中各种工业窑炉烟尘治理。它是典型的机电一体化设备，由机械本体和电气控制两部分构成。电除尘器电气控制系统的主要功能是为除尘器本体提供建立收尘静电场用的直流高压和对电除尘器辅助电气设备进行控制和保护。多年的电除尘理论研究和实践运行经验表明，电除尘器电气控制系统的供电及控制特性对电除尘器的性能有着重要影响，电气控制系统的工作状况必须时刻适应除尘工况的变化，才能保证电除尘器始终工作在最佳的状态下。例如在高粉尘浓度工况下，提供幅值尽可能高的纯直流电压，将大大改善电除尘器的除尘效果，而在普通工况和高比电阻粉尘工况下，提供具有特定幅度和周期的脉冲供电波形，将会获得良好的节能运行效果和除尘效果。正是由于电除尘器实际运行过程中除尘工况的复杂性，使电除尘器电源技术理念大大区别于其他领域使用的电源技术。因此，开发能够更好的适应电除尘器复杂的运行工况，保证电除尘器的运行效果的新型电源技术，客观上成为推动电除尘器电源技术发展的直接技术动力。 在我国，从2004年1月1日起，GB13223-2003 《火电厂大气污染物排放标准》已经正式颁布实施，新标准对于已经建成投运和尚未建成的火电厂烟尘排放浓度有了更加严格的要求，这对以电力行业为主要市场的电除尘行业，带来的新的挑战和机遇。对于新建火电工程，为了满足新标准的要求，必然要提高电除尘器本体的设计裕度，这直接导致了设备和工程造价的提高。对于已投运电除尘器，如何克服设备场地等不利因素影响，制定合理的技术改造方案，使电除尘器实现达标排放。这些都成为整个行业共同关心和急待解决的问题。对于占电厂厂用电约6%左右的电除尘器来说，如何降低其能耗也是各个电除尘器电源厂家所关心的问题。因此，开发新的电除尘器电源技术，通过电源供电技术的改进，充分挖掘现有电除尘器本体设备的潜力并最大程度的降低电除尘的能耗，将具有重大的现实意义和经济意义。 电除尘运行过程中，用于高压收尘的电耗可分为三类，一是用于粉尘的荷电与捕集的电能，称为“有效”电能；二是对粉尘的荷电与捕集起破坏作用的电能，称“反效”电能，如反电晕、二次扬尘等；三是介于上述两者之间，即不有利也不有害的电能称为“无效”电能，如电晕放电过程中，没有用于粉尘的荷电与捕集的多余电荷等，这部分属于浪费的电能亦称“浪费”电能。电除尘过程中，有效、反效、无效电能是交织在一起的，实际上，在总的电能消耗中，有效电能很
电除尘器高频电源 JHGP 型电除尘器高频电源介绍 一、 概 述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源，具有完全自主知识产权，佳环电子在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显著优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率，所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品，实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 该产品主要开关器件采用了德国semikrom （西门康）公司的器件，控制采用数字化控制，具有多种通讯方式，以便集中管理控制。 高频电源 工频电源 k 交流 整 流 电 路 高频逆变器 电除尘器 电场 工 频 整流变压器 相 相 高 频整流变压器 交流 直流 可控硅 直流 直流 电除尘器 电场 工频电源与高频电源原理结构图 二、 JHGP 型高频电源的特点
▲更好的节能效果：高频电源具有高达93%以上的电能转换效率，在电场所需相同的功率下，可比常规电源更小的输入功率（约20%），具有节能效果。；有更好的荷电强度,在保证了粉尘充分荷电的基础上,可以大幅度减少电场供电功率,从而减少无效的电场电功率。 ▲三相平衡供电：高频电源为三相输入，三相供电平衡，功率因数大于0.95，无缺相损耗，无电网污染。 ▲可提高电晕功率：高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小（高频电源约1％，而常规电源约30％），可大大提高电晕电压（约30%），从而增加电场内粉尘的荷电能力，也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间，从而可提高除尘效率。电晕电压的提高，同时也提高了电晕电流，增加了粉尘荷电的机率，进一步提高除尘效率，特别适用于高浓度粉尘场合。 ▲更好的电源适应性：与工频电源相比，高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成，可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，供电脉宽最小可达到1ms，而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比，具有更灵活的间歇比组合，可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性：高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需10ｍs，火花能量很小，电场恢复快，提高了电场的平均电压，从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能：为保证设备的安全可靠运行，具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护，基本上是属于免维护的产品。 ▲方便的调试界面：高频电源一般安装于除尘器顶部，JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面，在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能，大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力：采用标准的MODBUS 协议通讯，可以方便与上位机系统通讯，实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式：高频电源采用集成一体化结构，体积更小、重量更轻，高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省大部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样，非常适合电源的改造。
电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 魏文深 厦门市天源兴环保科技有限公司厦门同安工业集中区湖里园11号厂房 361100 摘要本文介绍了电除尘高频高压电源三种不同的调压控制机理，即调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式三种。从电除尘运行的角度分析了三种控制模式的特性和优势，提出几种控制模式的组合应是电除尘高频高压电源发展的方向。 关键词电除尘高频高压电源；调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式；开关频率；母线电压；间隙脉冲；闪络控制；节能模式 1 前言 近几年，随着高频高压电源在电除尘行业的应用，其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV，满足了电除尘器大部分的要求，因此其应用范围和数量迅速扩大，对其应用研究也更加深入。 由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源，与可控硅电源有着本质的不同。其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定，但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源，有必要对其控制特点作特别的分析和研究，有利于高频电源的研究和推广，满足市场的需求。 2 电除尘高频高压电源技术方案 根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看，电除尘高频高压电源方案虽各有特色，但总结电路上基本上相类似，主要由工频整流滤波，谐振逆变电路，高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM 模块；控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。其不同在于触发控制模式上。 高频高压电源主回路工作原理及特点：
A 、工频整流、滤波。 三相380V 交流经三相整流得到直流电压，经LC 滤波输出530V 的直流母线电压。 B 、开关逆变：直流电压经由IPM 模块或IGBT 模块组成的全桥逆变电路。由于是大功率逆变，为减少开关损耗，降低开关模块的温升和电流电压应力，主回路均采用串联谐振拓补电路，即采用谐振电容Cs ，谐振电感Ls 及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。当L& C 参数选择合适，配合合适的开关频率和控制模式，能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式，即软开关状态；大大降低了开关损耗，并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波，也减少变压器及硅堆的损耗。 C 、高频升压、整流。逆变波形经高频变压器升压，再经高频整流桥整流，在ESP 负载上得到基本上纯直流电压波形。 3 电除尘高频高压电源控制方案 我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看，对高频触发脉冲控制主要可分为：调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式三种。 3.1 调频控制模式： 因主回路均采用串联谐振拓补电路，即软开关模式，它能大大降低开关损耗，提高逆变效能。而PWM （脉冲宽度调制）在软开关状态下较难调整，因此大多高频触发脉冲采用PFM （定脉宽调频）的方式，通过调节脉冲频率的调制控制方法将直流电压调制成一系列脉冲来调节ESP 平均电压和电流。该控制方式的核心在于控制ESP 平均电压和电流，由于频率降低相当于在单位频率下降低触发脉冲的有效占空比，通过缩短开通时间，加大关断时间来实现平均电压的调整。其特点是峰值不变，只改变平均值。其波形如下： 3.1.1谐振电流波形 20KHZ 开关频率 6KHZ 开关频率
精心整理 电除尘器高频电源 一、概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源，具有完全自主知识产权，我国一些生产商在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显着优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率，所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品，实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 工频电源与高频电源原理结构图二、 ▲ ▲ ▲ ▲更好的电源适应性：与工频电源相比，高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成，可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，供电脉宽最小可达到1ms，而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比，具有更灵活的间歇比组合，可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性：高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需10ms，火花能量很小，电场恢复快，提高了电场的平均电压，从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能：为保证设备的安全可靠运行，具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护，基本上是属于免维护的产品。
▲方便的调试界面：方便的调试界面：高频电源一般安装于除尘器顶部，JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面，在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能，大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力：标准的联络通讯能力：采用标准的MODBUS协议通讯，可以方便与上位机系统通讯，实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式：高频电源采用集成一体化结构，体积更小、重量更轻，高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省大部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样，非常适合电源的改造。 三、 高频电源与工频电源性能比较表 值电压要低 在此情况下， 采用高频电源还具有节约电耗的效益，同样以300MW机组电除尘器为例，以节电40%、年运行时间5500小时计算，每年可节约电耗304万度，节电效益为91万元。 五、高频电源是新建和改造电除尘器的首选供电设备 1、新的环保要求给电除尘器和供电电源提出了新的课题。十多年来我国环保形势已发生了巨大的变化，作为大气污染治理的主战场——火力发电厂装机容量增加了三倍，单机机组由300、600Mw发展到900、1000Mw;粉尘允许排放浓度由200mg/m3降到50mg/m3;电站脱硫技术迅速发展，尤其是干法脱硫后要处理的粉尘浓度高达800-2000g/m3，这就要求电除尘器的除尘效率在99.99%以上，这些都给电除尘器本体和供电电源以及振打装置等提出了新的课题 2、电除尘器(ESP)是国际上公认的高效率除尘设备，具有运行可靠、维护方便及电耗低等优点。过去、现在和将来在火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等领域都是除尘的主要手段。电除尘器是环保设备，凡是电除尘器都需要供电电源配套。
大连电子研究所 GM-II 型 电除尘高频高压电源 产品说明书
目录 前言 (1) 一、使用条件 (2) 二、用途和适用范围 (2) 三、技术特点 (2) 四、控制功能介绍 (4) 五、基本操作与参数设置 (5) 六、常见故障判断 (17) 七、起吊、安装及存储 (18) 八、设备维护和保养 (19) 九、主要规格及技术参数 (19) 十、附图/表 (20)
前言 电除尘用高压整流设备作为电除尘系统的关键设备，它的主要作用是通过向电场提供直流高压和直流电流，使进入电场的粉尘在荷电后被捕集到极板，从而达到清灰的目的。随着国家环保排放标准的不断提高，只有不断的提高电除尘用高压整流设备的控制精度和控制水平，才能有效的提高除尘效率，做到达标排放。 大连电子研究所设计生产的GM-II型电除尘高频高压电源是我公司在传统电除尘用高压整流设备的基础上，结合国内、外高压电源的先进研发经验和技术研发出的新一代产品。该产品与传统的可控硅常规工频电源相比，性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、三相平衡、对电网影响小等多项显著优点，特别是可以较大幅度地提高除尘效率，降低高压整流设备能耗，实现了电除尘器供电电源技术质的飞跃。目前，GM-II型电除尘高频高压电源已广泛应用于燃煤电厂、冶金、建材、化工等领域的电除尘系统中。 作为新一代电除尘用高压整流设备，GM-II型电除尘高频高压电源以它的高可靠性、高抗干扰能力、高效的节能减排效果、友好的人机界面、人性化的结构设计等受到了用户的普遍欢迎。我们相信：GM-II型电除尘高频高压电源必将成为您在电除尘工业系统中的首选。
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。
电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 三种控制模式：调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式 1 前言 近几年，随着高频高压电源在电除尘行业的应用，其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV，满足了电除尘器大部分的要求，因此其应用范围和数量迅速扩大，对其应用研究也更加深入。 由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源，与可控硅电源有着本质的不同。其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定，但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源，有必要对其控制特点作特别的分析和研究，有利于高频电源的研究和推广，满足市场的需求。 2 电除尘高频高压电源技术方案 根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看，电除尘高频高压电源方案虽各有特色，但总结电路上基本上相类似，主要由工频整流滤波，谐振逆变电路，高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM模块；控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。其不同在于触发控制模式上。 高频高压电源主回路工作原理及特点： A、工频整流、滤波。 三相380V交流经三相整流得到直流电压，经LC滤波输出530V的直流母线电压。
B、开关逆变： 直流电压经由PM模块或IGBT模块组成的全桥逆变电路。由于是大功率逆变，为减少开关损耗，降低开关模块的温升和电流电压应力，主回路均采用串联谐振拓补电路，即采用谐振电容Cs，谐振电感Ls及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。当L&C参数选择合适，配合合适的开关频率和控制模式，能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式，即软开关状态；大大降低了开关损耗，并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波，也减少变压器及硅堆的损耗。 C、高频升压、整流。 逆变波形经高频变压器升压，再经高频整流桥整流，在ESP负载上得到基本上纯直流电压波形。 3电除尘高频高压电源控制方案 我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看，对高频触发脉冲控制主要可分为：调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式三种。 3.1 调频控制模式： 因主回路均采用串联谐振拓补电路，即软开关模式，它能大大降低开关损耗，提高逆变效能。而PWM（脉冲宽度调制）在软开关状态下较难调整，因此大多高频触发脉冲采用PFM（定脉宽调频）的方式，通过调节脉冲频率的调制控制方法将直流电压调制成一系列脉冲来调节ESP平均电压和 电流。该控制方式的核心在于控制ESP平均电压和电流，由于频率降低相当于在单位频率下降低触发脉冲的有效占空比，通过缩短开通时间，加大关断时间来实现平均电压的调整。其特点是峰值不变，只改变平均值。 3.1.1谐振电流波形 通过上述波形可以看出，该控制模式下仅在20KHZ的设计频率下，可以实现连续的电流，实现纯直流供电，输出功率最大。频率降低后，二次电压平均值降低，电压脉动系数变化不大，但电流峰值提高，平均值降低。输出平均功率下降，冲击加大，变压器效率会降低。 由于电除尘运行时较难在设计指标下运行，加上电场频繁的闪络放电，该控制模式必须在低于设计频率下运行，效能相对有所降低。该模式适应于电场相对平稳的场合，在轻载和放电频繁的场合适应性较差。 通过在模拟电场不同频率运行试验，该方式随着频率 下降，电转换效能同时降低的结论。 4.2 调幅控制模式：
电除尘器高频电源 一、概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源，具有完全自主知识产权，我国一些生产商在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异，具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显着优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率，所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品，实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 该产品主要开关器件采用了德国semikrom(西门康)公司的器件，控制采用数字化控制，具有多种通讯方式，以便集中管理控制。 ? 工频电源与 高频电源原理 结构图 二、JHGP 型高频电源的特点 ▲更好的节能效果：高频电源具有高达93%以上的电能转换效率，在电场所需相同的功率下，可比常规电源更小的输入功率(约20%)，具有节能效果。有更好的荷电强度,在保证了粉尘充分荷电的基础上,可以大幅度减少电场供电功率,从而减少无效的电场电功率。 ▲ 三相平衡供电相平衡供电：高频电源为三相输入，三相供电平衡，功率因数大于，无缺相损耗，无电网污染。
▲ 可提高电晕功率：高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小(高频电源约1%，而常规电源约30%)，可大大提高电晕电压(约30%)，从而增加电场内粉尘的荷电能力，也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间，从而可提高除尘效率。电晕电压的提高，同时也提高了电晕电流，增加了粉尘荷电的机率，进一步提高除尘效率，特别适用于高浓度粉尘场合。 ▲ 更好的电源适应性：与工频电源相比，高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成，可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时，供电脉宽最小可达到1ms，而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比，具有更灵活的间歇比组合，可有效抑制反电晕现象，特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲ 更好的火花控制特性：高频电源的火花关断时间<10μs 而工频电源需10ms，火花能量很小，电场恢复快，提高了电场的平均电压，从而可提高了除尘效率。 ▲ 完善的保护功能：为保证设备的安全可靠运行，具有输入过流、IGBT 过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT 散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护，基本上是属于免维护的产品。 ▲ 方便的调试界面：方便的调试界面：高频电源一般安装于除尘器顶部，JHGP 高频电源装有液晶触摸人机界面，在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能，大大提高设备调试的方便性。 ▲ 标准的联络通讯能力：标准的联络通讯能力：采用标准的MODBUS 协议通讯，可以方便与上位机系统通讯，实现远程管理和系统集成。 ▲ 更方便的安装方式：高频电源采用集成一体化结构，体积更小、重量更轻，高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省大部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样，非常适合电源的改造。 三、 高频电源与工频电源性能比较表 四、高频电源在电除尘器中应用的特点
电除尘器高频脉冲电源及控制系统》 项目总结报告 项目类别：江苏省产学研前瞻性联合研究项目 项目编号：BY2015070-08 项目名称：电除尘器高频脉冲电源及控制系统 项目负责人：徐志科 项目周期： 2015年1月~2017年12月东南大学江 苏一品环保科技有限公司 2018 年 6 月 20 日
一、项目概况 （一）项目背景与意义 电除尘器因其除尘效率高，运行和维护费用低廉，而广泛地使用于电力、冶金、石化、建材、机械、医药等行业中各种工业窑炉烟尘治理。它是典型的机电一体化设备，由机械本体和电气控制两部分构成。电除尘器电气控制系统的主要功能是为除尘器本体提供建立收尘静电场用的直流高压和对电除尘器辅助电气设备进行控制和保护。多年的电除尘理论研究和实践运行经验表明，电除尘器电气控制系统的供电及控制特性对电除尘器的性能有着重要影响，电气控制系统的工作状况必须时刻适应除尘工况的变化，才能保证电除尘器始终工作在最佳的状态下。例如在高粉尘浓度工况下，提供幅值尽可能高的纯直流电压，将大大改善电除尘器的除尘效果，而在普通工况和高比电阻粉尘工况下，提供具有特定幅度和周期的脉冲供电波形，将会获得良好的节能运行效果和除尘效果。正是由于电除尘器实际运行过程中除尘工况的复杂性，使电除尘器电源技术理念大大区别于其他领域使用的电源技术。因此，开发能够更好的适应电除尘器复杂的运行工况，保证电除尘器的运行效果的新型电源技术，客观上成为推动电除尘器电源技术发展的直接技术动力。 在我国，从2004年1月1日起，GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》已经正式颁布实施，新标准对于已经建成投运和尚未建成的火电厂烟尘排放浓度有了更加严格的要求，这对以电力行业为主要市场的电除尘行业，带来的新的挑战和机遇。对于新建火电工程，为了满足新标准的要求，必然要提高电除尘器本体的设计裕度，这直接导致了设备和工程造价的提高。对于已投运电除尘器，如何克服设备场地等不利因素影响，制定合理的技术改造方案，使电除尘器实现达标排放。这些都成为整个行业共同关心和急待解决的问题。对于占电厂厂用电约 6%左右的电除尘器来说，如何降低其能耗也是各个电除尘器电源厂家所关心的问题。因此，开发新的电除尘器电源技术，通过电源供电技术的改进，充分挖掘现有电除尘器本体设备的潜力并最大程度的降低电除尘的能耗，将具有重大的现实意义和经济意义。 电除尘运行过程中，用于高压收尘的电耗可分为三类，一是用于粉尘的荷电与捕集的电能，称为“有效”电能；二是对粉尘的荷电与捕集起破坏作用的电能，称“反效”电能，如反电晕、二次扬尘等；三是介于上述两者之间，即不有利也不有害的电能称为“无效”电能，如电晕放电过程中，没有用于粉尘的荷电与捕集的多余电荷等，这部分属于浪费的电能亦称“浪费”电能。电除尘过程中，有效、反效、无效电能是交织在一起的，实际上，在总的电能消耗中，有效电能很少，反效和无效电能占绝大部分，通过先进的技术措施，提高有效电能比例，降低反效与无效电能比例，则可使电除尘器在原有基础上达到进一步提高除尘效率降低烟尘排放浓度，并同时降低电能
电除尘器技术发展现状及新技术简介 环境卓越班王勇勤学号5802114031 摘要:随着国家对污染控制要求的不断提高,特别是对粉尘排放浓度的控 制越来越严格,进一步促进了电除尘器技术的不断发展。简要介绍了我国电除尘器技术的发展现状、已成功运行的几种新型电除尘器技术及目前的重点,指出了电除尘器技术在理论层面上将有更大的突破。 关键词电除尘器;技术发展;新技术;现状;介绍 1电除尘器技术发展现状 电除尘器作为工业设备投入使用至今已有近百年的历史。我国在20世纪70 年代初期才开始生产系列化电除尘器产品,30年时间的发展,如今电除尘器在 我国的环保产业中,已成为技术力量较为雄厚、装备水平较高、开发能力较强 的行业之一,电除尘行业的产值在我国环保设备总产值中占有举足轻重的份量。同时,当今世界上最大的工业窑配套所需的电除尘器,我国均能自行设计、加工制造,能达到用户提出的排放要求。近年来,我国电除尘器在满足国内大气污染治理需要的同时,还有部分设备出口到20多个国家和地区。据统计,1998年我国电除尘器出口产值超过千万美元。但同时我们也应该看到,当制造业趋于饱和,特别是烟尘排放的环保标准相当严格时,电除尘器的发展既受到本身技术 的瓶颈限制,同时又面临袋式除尘器的严峻挑战,近几年来电除尘器的发展相 对较为缓慢,突破创新的技术进展较难取得,现将国内外静电除尘新理论和新 技术简要介绍如下,供同行学者参考。 2 新型电除尘器技术 2.1 电-袋混合除尘技术 目前,火力发电已成为电除尘器应用的最大行业。在以河南高密煤和内蒙古 准葛尔煤为原料的火电企业,其尾气排放浓度经常发生难以达标的情况。原因 是该煤种燃烧后的烟气中飞尘比电阻比较高,且粉尘颗粒比较细,增加了电除 尘器的捕集难度。而众所周知,电除尘器的除尘效率受粉尘性状的影响比较敏感。部分企业转而采用袋式除尘器取代电除尘器。但是袋式除尘器占地面积大、不能处理高温烟气,制约了它在更大工业规模上的应用。因此电-袋混合除尘技术应运而生。电-袋混合除尘技术是将电除尘器与袋式除尘器进行有机地组合 布置,采用袋式除尘器改善电除尘器性能的组合式装置。这种新组合式装置综 合了传统的电除尘和袋式除尘技术的优点。电除尘器作为捕集烟气粉尘的前道工序,发挥除尘效率高、能处理高温的大烟气量、占地面积小、工艺上阻力小 等优点,通过前级电场将烟气中的大部分粉尘先除掉;而剩下的比电阻比较高、颗粒比较细而难以捕集的粉尘将进入袋式除尘器,此时粉尘的含量已大大降低,使得袋式除尘器的气布比增大,因此袋式除尘器的尺寸可以设计得比较小。综 合而言,电-袋混合除尘技术实现了用比较小的经济投入得到满足高标准排放 要求的环境、社会效益。目前该技术已在上海浦东和金山水泥厂得到成功应用。 2.2 高频高压电源技术
技术工作（技术协议、技术规范书、方案、措施、汇报、请 示、总结）报告 题目：#4炉电除尘高频电源改造方案 编写：成志宇 初审： 复审： 审定: 批准：
2012年2 月9 日 一、项目名称： #4炉电除尘高频电源改造方案 二、项目技术负责人： 三、项目实施前状况： 现#4机组电除尘器共2台电除尘器，每台除尘器为双室四电场结构。电控系统由8套高压硅整流设备（GGAJ02-1.0/72）及8套高压硅整流设备（GGAJ02-1.0/80） 4台低压控制柜DDJX 系列）及2台振打柜、1套上位机控制系统（远方上位机与除尘控制室并行控制），上述设备由福建龙净环保股份有限公司生产。低压控制柜对电除尘阴、阳电磁锤振打器、保温箱绝缘子等设备进行控制。上位机（除尘控制室及机组主控制室各有1套）对上传的信号加以分析、判断，执行自动、手动控制高压整流柜、低压控制柜控制的设备。 #4机组电除尘器现电控系统中的高压整流柜没有间歇供电控制方式及简易脉冲供电方式。无法以节能供电方式运行。设备无法进行自动运行（自动控制方式下运行不稳，跳闸），只能手动限压、限流运行。 电除尘器的耗电主要由高压硅整流设备和电加热系统两部分组成，其中电除 尘器的高压系统耗电约占80%左右，电加热系统采用包温控制，因此电除尘器的节能控制主要是降低高压硅整流设备的耗电。 四、项目实施后效果： 以机组负荷信号作为闭环反馈控制信号，根据工况（机组负荷、烟气浓度）的变化自动选择电除尘高频电源的运行参数，在保证#4炉电除尘器出口排放降低30%的前提下，电除尘节电率40%-70%之间。整个控制过程全部由电除尘节能系统自动完成（上位机系统），无需人工操作。 参考#4机组电除尘变月用电统计，计算出在机组负荷达到90%寸，电除尘的厂用电率大丁0.29%，具有较大节能潜力。可以在排放浓度降低30%的情况下实现节能40%-70%增加电厂上网电量，提高效益，收回设备投资。 五、项目所需主要设备及材料（材料可附表于后） ）丁与名称型号数量单位 1高压控制柜GGAJ02K-1.0/72 (MVC196-E4台高压控制柜GGAJ02K-1.0/80 (MVC196-E8台 2高频电源GGYAJ-1.0A/72kV4套
·69 我国电除尘器脉冲电源与国外先进技术的差距 文_覃绍亮 大唐环境产业集团股份有限公司 摘要：文章在介绍电除尘器脉冲电源与常规直流电源的区别及其技术特点的基础上，从电除尘器脉冲电源的设计及应用、配置方式、装配形式、质量对比等四个方面，阐述了我国电除尘器脉冲电源与国外先进技术的差距，提出国产电除尘器脉冲电源除了在核心技术方面有待改进之外，制作脉冲电源的元器件与材料，特别是影响整机性能的玻璃钢片材料和IGBT芯片方面也需要提高。 关键词：电除尘器；脉冲电源；技术差距 The Gap between Pulse Power Supply of ESP in China and Advanced Technology in Foreign Countries Qin Shao-liang [ Abstract ] On the basis of introducing the difference and technical characteristics between pulse power supply of ESP and conventional DC power supply, this paper expounds the gap between pulse power supply of ESP in China and foreign advanced technology from four aspects of design and application, configuration mode, assembly form and quality comparison of pulse power supply of ESP, and points out that domestic pulse power supply of ESP is not only in core technology. In addition to technical improvements, the fabrication of components and materials of pulse power supply, especially FRP sheet materials and IGBT chips, which affect the performance of the whole machine, is also an important part to be improved. [ Key words ] ESP; Pulse power supply; Technical gap 1 简介 电除尘器脉冲供电电源按照脉冲宽度分类，可分为ns级的短脉冲电源和μs级的长脉冲电源。按照是否具有脉冲变压器进行分类，可分为不带脉冲变压器的脉冲电源和带脉冲变压器的脉冲电源。 2 脉冲电源的优点 脉冲电源较常规电源具有两个优点。一是脉冲电压上升时间短，电场内电压dV/dt高，使电场内易产生高能低温等离子体。二是脉冲电压持续时间短，使电场在同样的工况下能获得更高的峰值电压。 3 电除尘器脉冲供电技术的特点 3.1 具有更高的除尘效率 工频电源和高频电源电晕电压与收尘电压是同一个电压，并且是直流连续电压，一般不能升得很高，通常在50～70kV之间，否则就会发生火花放电。脉冲电源收尘用的基础电压较低，通常在50kV以下，电晕主要依靠宽度100μs左右以及上升时间小于50μs的脉冲电压形成，所以脉冲电源可在有效控制火花放电的前提下，使得脉冲电压可以达到较高的数值，粉尘荷电效果更好，电除尘器的收尘效率也更高。 3.2 避免高比电阻粉尘收尘时产生的反电晕 高比电阻粉尘在直流供电模式下，收尘极很容易产生反电晕和二次扬尘现象。但反电晕的产生通常需要一定时间，脉冲电源电压脉冲宽度仅为100μs左右，远远小于形成反电晕的时间，而且重复频率低，消除了反电晕的可能。 在高比电阻粉尘的工况下，脉冲电源可以通过减小脉冲频率降低供电电流，进而避免电场内部的反电晕现象。 3.3 相对于其他电源更节能 脉冲电源基础电压在电场起晕电压附近运行，电流较小，重复频率在25～400pps左右，仅为电场提供必要的电场力，从而大幅减少无效电能，提高电能利用效率。脉冲电压部分采用能量回馈机制，虽然脉冲瞬时功率大，但大部分能量在脉冲下降时又回馈到了系统中，实际脉冲部分的平均功率非常小，因此脉冲部分消耗电量也很小。 实践证明，脉冲电源较普通工频电源节电率高达80%～90%，比高频电源也可节电约30%～50%。 3.4 节省钢材 脉冲电压的独特供电方式使电除尘器在运行时，大幅度降低粉尘排放，这相当于增加了电除尘器收集面积。有关的应用研究表明，电除尘器采用脉冲电源供电，可比普通直流电源供电减少近50%的收尘板面积。 3.5 实现排放达标 由于脉冲电源可使电场内极易产生高能低温等离子体，且脉冲电源激发的电荷浓度为常规电源的几百倍，这就极大提高了粉尘的荷电量，在同等工况下，能够减少粉尘排放30%以上，