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电除尘高压电源的特性及比较1 几种电源主要性能比较见表 1。
a）节能分析电除尘高压电源的节能有两个方面，一方面是电源本身的效率，即电源的电能利用率，另一方面是运行过程的电场实际耗电量。
高压电源电能利用率从高到低是高频电源>中频电源>三相 SCR 电源>单相 SCR 电源；而电场实际耗电量与电除尘工况、电源供电方式、控制模式等有关，不同厂家的产品可能会有不同效果。
b）除尘效率分析从电除尘效率角度，考虑高压电源的选择主要取决于工况。
如果电场的实际运行火花电压低，电场的电流小，应尽量选用二次电压纹波系数小的电源，即可选择三相 SCR 电源、中频电源、高频电源等，与单相 SCR 电源相比，该三种电源能大大提高电场的输入电能，提高运行参数，有利于提高电除尘的效率；如果单相 SCR 电源运行时，电场的运行电流大电压高，接近额定值，并且火花少，则可选择较大功率的三相电源进一步提高电源的注入功率来提高除尘效率。
3 高频高压电源与常规单相 SCR 电源输出电压波形比较见图 1：图 1 电场二次电压波形对从图 1 中可以看出，在相同峰值电压时，高频高压电源的平均电压比常规电源（单相SCR 电源）要高很多。
三相 SCR 电源、中频电源在该特性上与高频电源类似；该特性也是这三种电源与常规电源的最显著区别点。
4 中频电源与三相 SCR 电源相比，主要不同点有：a）三相 SCR 电源与中频电源的输出纹波系数都比单相 SCR 电源小，有相近的平均电压输出值；b）火花关断中频电源比三相 SCR 电源快，冲击小，间隙供电脉冲宽度中频电源比三相SCR 电源窄；c）供电方式中频电源与三相 SCR 电源采用不同的控制原理；d）整流变压器噪声中频电源相对较大。
5 高频高压电源与中频电源相比，主要不同点有：a）高频高压电源为一体化结构，而中频电源为分体式结构；b）高频电源大功率较难实现，而中频电源大功率不存在问题； c）高频高压电源价格比中频电源高。
静电除尘用大功率高频高压电源整流器的分析和设计摘要：考虑到绝缘因素，在设计过程中，大功率高频高压变压器的副边绕组往往被分割成多个线包，其输出常采用标准整流、集成整流、二倍压整流三种整流方式。
本文通过对三种方式下副边各个线包的交流电压分量和直流电压分量的比较，得出了集成整流方式和而被整流方式对高压直流电源变压器绝缘老化的延迟有利。
尤其，二倍整流方式采用对绝缘要求和副边绕组的寄生电容减少。
在分析的基础上，采用二倍整流方式，研制出静电除尘用大功率高频高压直流电源。
关键词：大功率高频高压变压器，整流方式，绝缘老化Abstract: High-frequency high-voltage high-power transformer secondary winding is split into multiple line packages: The standardized rectifier, integrated rectifier, and double voltage rectifier. This paper compares the three aforementioned rectifiers, analyses the secondary AC voltage of each line components of the package and DC voltage components. Observed from double and integrated rectifier, the rectification methods are beneficial for high-voltage DC power transformer to delay insulation aging. The use of double voltage rectification and required insulation in secondary windings reduces parasitic capacitance. Design and manufacturing of high-power high-voltage DC power supply are based on of the analysis of using double rectification.Keyword: High frequency high-voltage transformer; Rectification mode; Insulation aging.1 引言作为环境保护的一个重要组成部分，高压静电除尘具有广阔的应用前景。
高压静电除尘及伏安特性实验研究摘要：文章研究了高压静电电压对除尘效率的影响。
无论是改变极板间的间距还是极板间的张力，静电除尘器的除尘效率均可达到90%以上；当极板的最大间距和电压为32kV时，最大捕获效率为99.66%。
静电除尘器充放电时电压特性的趋势基本相同，电流急剧增加约9kV。
随着电流的迅速增加，两者开始闪烁约20kV。
关键词：静电除尘；捕集率；驱进速度；伏安特性曲线；实验研究；前言静电除尘是气体除尘的一种方法，其效率最令人担忧。
因此，为了进一步提高静电除尘系统的运行效率，确保其静电除尘成品满足人民的需要，制造商必须根据静电除尘的特点，更合理地将高压电源应用于静电除尘系统。
1高压静电除尘概述1.1 简析静电除尘静电除尘的实现原则是:充分利用电场对正离子和电子气体进行电离，电子因负电负荷不规律地运动而走向阳极。
在这个过程中，电子碰到烟气中的灰尘，与灰尘结合起来充电一旦尘埃被充入，它就会吸附在阳极上。
静电除尘有许多特点，其中最重要的是可以净化的气体总量。
除尘效率更高。
它可以在高温下净化灰尘蒸汽。
重量结构简单，风速低，压力损耗低。
可以去除的颗粒度非常大。
静电除尘系统运行时电能损耗较低。
其产品“静电除尘”可以实现远程计算机控制和操作。
鉴于上述情况，静电除尘系统的这些特点已扩展到全国范围更广的领域。
目前，为了进一步提高静电除尘器系统的运行效率，需要对静电除尘器的高压电源特性进行全面研究，以便合理有效地改造现有的静电除尘器系统。
1.2 高压静电除尘器工作原理及其结构高压静电除尘器采用两个金属阳极和阴极，通过高压硅整流变压器将380V 的交流电流转变为20-80kv的高压直流电流，以保持电离气体的足够静电场。
烟气经过静电除尘器时，气体中的灰尘到达极点板或极线时，灰尘被吸附在极板或极线上，然后使用冲击装置落入灰斗中，以达到除尘目标。
静电除尘器由电场机械设备装置和电源组成。
主要部分是一个巨大的电场装置，使加工对象能够通过和分离悬浮颗粒。
电除尘器高压电源-各类高压电源的性能对比电除尘器高压电源各类高压电源的性能对比概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染排放受到人们的关注，国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制，并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的电除尘器设备进行不断的升级和改造。
在电除尘器改造的过程中，供电系统的选择直接影响着除尘器的性能。
本文通过对电除尘器各类高压电源工作原理的比对来分析什么样的电源更有利于提高除尘器的除尘效率。
一、电除尘器电源发展的三个阶段：第一阶段：工频电源1、恒流源：单相交流380V俞入，变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz,二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC电压波形。
2、单相可控硅电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率100Hz,二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC电压波形。
3、三相可控硅电源：三相交流380V俞入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率300Hz,二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC电压波形。
第二阶段：高频电源1、按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为：调频咼频电源、调幅咼频电源。
三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC电压波形第三阶段：工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz,脉冲频率100pps，脉冲宽度75卩s;第四阶段：高频基波脉冲电源：由多组独立高频电源叠加组成。
基波频率10〜50 kHz,双脉冲频率1〜10000pps，脉冲宽度8卩s；脉冲电源输入电压：三相交流380V。
二次电压输出波形：直流（DQ电压波形叠加脉冲（PULSE电压波形。
电除尘器高频用电源介绍电除尘器是一种应用广泛的环保设备，用于除去工业生产中产生的有害气体和粉尘。
而高频用电源作为电除尘器中的重要组成部分，发挥着至关重要的作用。
本文将介绍电除尘器高频用电源的相关知识。
什么是电除尘器高频用电源电除尘器高频用电源，顾名思义，是指用于驱动电除尘器中高频电场的电源装置。
在电除尘器中，高频电场的作用是产生高强度的电场，使空气中的粉尘带电并聚集在电除尘器的收集板上，从而实现粉尘的除去。
与传统的电源装置相比，电除尘器高频用电源输出的电流为高频电流，频率在数十kHz~MHz范围内。
这一特性使得高频用电源在驱动电除尘器中能够高效地产生高强度电场，从而更好地完成除尘任务。
高频用电源的工作原理电除尘器高频用电源主要包括变压器、整流器、逆变器、控制电路等部分。
在工作时，高频用电源首先将普通电网中的电能通过变压器进行变压升高，再经过整流器转换成直流电源，接着经过逆变器将直流电源转换成高频交流电源，最后输送到电除尘器中的金属板电极上。
高频用电源是通过逆变器产生高频交流电源的，其频率通常在10 kHz~500kHz之间，较高的频率使得电源能够产生更高强度的电场，从而更高效地进行除尘。
高频电源通过将普通电能进行变压、整流、逆变等转换，从而产生所需的高频电流，驱动电除尘器中的电极产生高强度电场，促使空气中的粉尘带电并聚集在电极板上。
高频用电源的优点和应用高频用电源相比于传统的电源装置有着许多优点。
首先，高频用电源能够产生更高强度的电场，从而更有效地去除工业生产中产生的粉尘。
其次，高频用电源的输送效率更高，节省更多的能源成本。
此外，高频用电源具有结构简单、工作稳定等优点。
高频用电源在许多行业中都有着广泛的应用，包括化工、冶金、矿山、电力等行业。
鉴于其高效、稳定的优点，高频用电源未来将在环保设备领域得到更广泛的应用。
总结电除尘器高频用电源是电除尘器中的重要组成部分，是实现除尘效果的关键。
高频用电源的工作原理是基于变压、整流、逆变等基本原理，其结构简单、工作稳定、效率高等优点被广泛应用于化工、冶金、矿山、电力等行业。
高压静电除尘器供电技术的研究分析摘要：本文主要以高压静电除尘供电技术的研究分析展开讨论。
通过分析高压静电除尘器供电技术的基本原理，了解到高压静电除尘器的应用优势；通过探索高压静电除尘器的应用案例，得出可行性的结论；通过电除尘器案例的比较分析，了解到稳定直流作为电除尘器的一个分支，可以对各种粉尘、烟雾以及微粒都有较高的净化效率，且高压静电除尘器在绝大多数场景下均能发挥自身的应用特点，保障除尘方案的精准、有效。
关键词：高压静电除尘器；供电技术；电除尘；研究分析引言由于我国大气污染现象非常严重，因此大气污染治理问题已然突出。
众所周知，大气污染的粉尘来源于工业化生产。
工业化是一把双刃剑，在保障我国经济发展的同时也带来了环境污染等问题。
而环境是人类赖以唯生的基础，同时也是我国制定后续战略体系的基准。
故对高压静电除尘供电技术的研究是在我国大气污染为背景下开展起来的。
高压静电除尘器具有融合储存效率高、阻力小、电耗低、维护管理便捷等特点，因此成为了后续应用的先锋。
高压静电除尘器原理使用电晕放电，使粉尘附加一层荷电，附有荷电粉尘在静电的引导下被捕捉，从而达到净化气体的目的。
为了进一步提高除尘效果，节约能耗，有必要对高压静电除尘技术实现深度探讨，分析其原理以及应用的案例。
1电除尘器与高压静电除尘器供电技术对比分析1.1电除尘器电除尘器是我国目前主要推广的空气净化设备，可以降低排入大气中的烟尘量，更好的改善周围环境。
以电除尘器主体结构为基础进行电除尘器的运行原理分析。
当粉尘被附加电荷后，通过电荷粉尘以及电极板的相互吸附作用，使烟气中的粉尘颗粒能够更好的吸附于阳极板上。
在吸附到一定数量时，击打阳极板，可以使粉尘在厚度的作用下跌落，从而达到清除烟气中的烟尘效果。
而在电晕极以及集尘极的组成中，其电晕极为负极，而集尘极为正极。
以72Kv高压直流电源，将380v交流电整流成为72Kv高压直流电，且通过电晕极引入高压静电场，确保电极强度。
静电除尘器脉冲高频电源各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染排放受到人们的关注，国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制，并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。
但是现有的问题是，很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻，导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。
而在静电除尘器升级改造中，增加电场又没有足够的场地，用袋式除尘器又担心后期的维护成本。
所以提高静电除尘器高压电源的供电技术，才是解决这个问题最有效的捷径。
下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。
一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段：第一阶段：工频电源1、恒流源：单相交流380V输入,变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。
2、单相可控硅电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。
3、三相可控硅电源：三相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率300Hz。
二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC）电压波形。
第二阶段：高频电源1、按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为：调频高频电源、调幅高频电源。
三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC）电压波形。
第三阶段：工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz，脉冲频率100pps，脉冲宽度75μs；第四阶段：脉冲高频电源：由多组独立高频电源叠加组成。
静电除尘用高压供电电源特性浅析朝泽云,徐至新,钟和清,康 勇(华中科技大学电气与电子工程学院,武汉430074)摘 要:为提高除尘效率,针对静电除尘器对供电电源的特殊要求,对其高压供电技术综合分析并讨论了多种高压供电方式、电源运行方式和控制方式的基本原理及对除尘效果的影响,指出脉冲供电方式和微机控制技术是当今静电除尘高压供电技术的主要发展方向和研究热点。
关键词:静电除尘器;高压电源;除尘效率;微机控制中图分类号:TM910.1文献标识码:A文章编号:100326520(2006)022*******Characteristic Analysis of High Voltage Pow er Supplyfor Electrostatic PrecipitationCHAO Zeyun,XU Zhixin,ZHON G Heqing,KAN G Y ong(School of Elect rical and Elect ronic Engineering,Huazhong U niversityof Science and Technology,Wuhan430074,China)Abstract:To select the effective power supply mode and advanced control strategy which is based on the precondition of safely running,a high voltage power supply technique used in ESP is generally analyzed according to the special demand.The f undamental principle and dedusting effects of different kinds of power supply,operation modes and controlling modes are discussed.The developing of high voltage power supply and digital control technology for ESP are pointed out.K ey w ords:electrostatic precipitation;high voltage power supply;collection efficiency;microcomputer control0 引 言治理工业粉尘污染的高压静电除尘器(EPS)因除尘效率高、能耗低、维修管理方便等,越来越受到人们的重视。
静电除尘的机理是使空间电场发生电晕放电,产生大量的自由电子和负离子,它们与污染空气中的粉尘碰撞形成的带负电粒子受到空间电场静电吸引而被呈正极性的集尘极捕集,再由清灰装置定时清理,从而净化空气[1]。
目前,在安全可靠运行的前提下如何提高除尘效率是静电除尘器的研究热点。
高压供电电源是静电除尘器的核心部分,其供电方式、运行方式及其控制方式的不同,对静电除尘器的除尘效率和运行稳定性具有重要的影响[226]。
1 静电除尘电源的供电方式1.1 晶闸管相控直流供电采用晶闸管相控交流调压式供电装置结构简单、容量大、投资少(原理图见图1),是目前国内外传统静电除尘供电方式[7],不足为:①晶闸管是半控型器件,火花放电或短路时不能立即调整输出电压,动态响应速度慢。
②电源的输入、输出端都含有大量难以滤除的低次谐波污染。
③变压器工频工作频率使供电装置笨重。
图1 晶闸管相控交流调压式供电电路原理图Fig11 Principle of thyristor phase2controlled alternatingvoltage2adjusting pow er supply circuit1.2 间歇供电常规全波整流波形间歇供电波形见图2。
电源调控原有全波整流输出,周期性的阻断某些供电波。
较之常规直流供电,间歇供电可降低极间平均电压,增强了振打的清灰效果,减小极板平均积灰厚度,从而提高了电极放电性能,有效抑制反电晕的产生,故适于高比电阻粉尘和易产生反电晕的静电除尘器。
间歇供电所消耗的平均功率远低于常规工频整流,具有节能效果,但要求变压器的容量和瞬间输出功率提高且在低比电阻时,降低电场平均电压反而可能增大二次扬尘,故其应用有一定的局限性。
1.3 脉冲供电图3为脉冲供电电路结构图,晶闸管相控交流调压电源提供基础直流电,辅助电源通过控制开关管S的通断,使脉冲发生电路产生谐振,从而在基础・18・ 第32卷第2期2006年 2月高 电 压 技 术High Voltage EngineeringVol.32No.2Feb. 2006直流电上迭加微秒级脉宽的脉冲电压。
脉冲供电提高了峰值电压,同时减小了平均电压,通过改变脉冲频率,可以使电晕电流在很宽的范围内调节,因此,有利于捕集易产生反电晕的高电阻率粉尘。
但这种电源需附加高压脉冲产生装置和控制系统,增加了控制系统的复杂性和电源的总造价[8]。
图2 全波整流及间歇供电波形Fig 12 W aveforms of w ave rectif icationand intermittent pow ersupply图3 脉冲供电电路原理图Fig 13 Circuit principle of pulse pow er supply1.4 PWM 控制开关电源供电图4为高频开关电源供电原理图,三相不控整流电路将交流电变换为直流电,通过IG B T 构成的全桥高频逆变电路将直流电逆变为高频双极性PWM 波,经高频升压变压器和高频高压整流器后,输出高压直流电供给ESP [9]。
由于逆变电路工作在高频,可有效减小升压变压器的体积,且IG B T 为全控器件,开关速度较快,可在除尘器火花放电或短路时快速关断IG B T ,封锁电源输出,使电源具有快速动态响应特性。
通过控制IG B T 还能使电源输入功率因数接近1,减小电源消耗的能量。
图4 高频开关电源供电电路原理图Fig 14 Circuit principle of high 2frequencyswitch pow er supply1.5 移相PWM 控制串并联谐振电源供电由于常规PWM 控制时开关管工作在硬开关状态下损耗大、电磁干扰严重、器件损坏几率大,限制了开关频率的提高,影响除尘器工作的可靠性和除尘效率。
而软开关技术克服了上述各种弊端[10]。
串并联谐振电路同时具有串联谐振和并联谐振的优点,适应空载和短路工作状态,因此非常适用于静电除尘。
图5为移相PWM 控制串并联谐振电源供电原理图,将谐振变换技术与移相PWM 控制技术相结合,通过恒频控制实现零压零流软开关,减小了开关损耗和噪声,克服了单纯谐振变换器调频控制的缺点。
调节两桥臂之间的移相角,就可调节输出电压的大小。
图5 移相PWM 控制串并联谐振电源供电原理图Fig 15 Circuit principle of shift 2phase PWM 2controlledseries 2parallel resonant pow er supply1.6 恒流供电图6为恒流供电方式原理图,由电感L 和电容C 组成的变换器将电压源转换成电流源,通过由升压变压器和整流桥组成的直流高压发生器后,输出恒流给除尘器供电。
电流源供电可以轻而易举地实现输出电压自动跟踪尘流变化,不需任何反馈控制电路。
高比电阻尘粒时,输出电压增大,输出功率增加;火花率升高时,尘粒的等效阻抗降低,则输出电压下降,输出功率降低,因此火花击穿的临界电压可以得到明显的提高。
适用于燃烧状态欠佳、粉尘浓度变化较大的场合。
图6 恒流供电原理结构图Fig 16 Circuit principle of constant current pow er supply2 静电除尘电源的控制技术为使静电除尘器在除尘工况变动时始终保持高效率运行,运行中供电电源需不断控制输出电压和电流。
常用控制方法主要有以下几种[11213]:1)火花率控制 利用除尘器的火花闪络信号作为反馈调节火花率,使除尘器在各种工况下都能保持最佳火花率、恒定火花率或少火花率,是广泛应用的控制方式。
调节输出电压下降的幅值(即电压上升的起始值)和电压上升的速度即可控制火花率。
・28・Feb.2006High Voltage Engineering Vol.32No.2 2)最高平均电压控制 以电极两端的平均电压值为反馈信号调节电源输出电压:将后一单位时间内采样的电压平均值与前一单位时间的值比较,如电压增量为负,则说明电源电压过高使火花率增大,粉尘等效电阻降低,导致电源内阻上的压降增大,电极两端压降减小。
如电压增量为正值,则可继续加大供电电压。
由于对应最高平均电压的火花率即最佳火花率,故这种控制方式可自动跟踪最佳火花率[14215]。
高压静电除尘机理复杂,建立最佳收尘效率下工作的精确数学模型非常困难。
采用常规控制的控制效果欠佳。
而微机模糊控制技术[16]不需控制对象的精确数学模型即可取得很好的控制效果。
运用模糊控制的推理机制组成专家控制系统的推理机能在线预测诊断电除尘器的运行状态,同时在线优化处理电除尘器控制系统的各项参数。
3 结束语高压静电除尘器研制和开发的主攻方向是进一步提高除尘效率,节能、降耗,特别是解决高比电阻粉尘的反电晕和一些高温、高压烟尘的捕捉和收集问题。
从供电控制角度采取措施是最经济、最方便、最直接和最重要的手段,而脉冲供电方式和只需要改变软件就能实现不同运行、控制方式的微机控制技术正是当今静电除尘供电技术的主要发展方向和研究热点。
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