静电除尘器高频电源
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。基波频率10～50 kHz，双脉冲频率1～10000 pps，脉冲宽度8μs；脉冲电源输入电压: 三相交流380V。
二次电压输出波形：直流（DC）电压波形叠加脉冲（PULSE）电压波形。即直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形。
二、静电除尘器高压电源工作原理简介：
1、三相可控硅电源工作原理：
三相可控硅电源主要由反并联可控硅调压电路、三相高压整流变压器及控制电路组成。三相可控硅电源原理如图2-1所示。
三相可控硅电源的基本工作原理是将三相380V低压交流电，经反并联可控硅在控制回路控制下将移相调压后的交流电压送至三相高压整流变压器一次侧，经三相高压整流变压器二次侧升压、高压硅堆整流后输出直流高压。图2-2是在电除尘器负载上得到纹波较小的直流（DC）电压波形图。控制器根据静电除尘器负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。
图2-1三相可控硅电源原理框图
图2-2 三相可控硅电源二次电压波形图
2、高频电源工作原理：
高频电源主要由三相整流滤波电路，IGBT全桥谐振逆变电路，高频高压整流变压器及控制电路组成。高频电源原理如图2-3所示。
图2-3 高频高压电源原理框图
高频电源的基本工作原理是将三相380V低压交流电，经三相桥式整流电路得到直流电压、LC滤波输出520V直流母线电压。直流电压经IGBT全桥逆变为高频脉冲电压。高频脉冲电压经高频变压器升压，高压硅堆整流后输出直流高压。图2-4是在静电除尘器负载上得到基本上纯直流的（DC）电压波形图。控制器根据ESP 负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。
图2-4 高频电源二次电压波形图
3、工频基波脉冲电源原理：
工频基波脉冲电源：由两组独立电源并联耦合组成，即基波电源和脉冲电源。工频基波脉冲电源原理如图2-5所示。
图2-5 工频基波脉冲电源原理框图
工频基波脉冲电源工作原理：工频基波电源工作原理同三相可控硅电源工作原理，在此不再阐述。其作用是产生基波电压-Udc。
脉冲电源工作原理是将三相380V低压交流电，经反并联可控硅在控制回路控制下，将移相调压后的交流电压送至三相高压整流变压器一次侧，经三相高压整流变压器二次侧升压、高压硅堆整流后输出正高压直流母线电压+Ups，经高压IGBT全波逆变为高压脉冲电压。高压脉冲电压经电容Cs、脉冲变压器PT输出形成脉冲电压-Upulse，再经耦合电容Cc与基波电压叠加产生ESP所需电压Uesp，即在静电除尘器负载上得到Uesp=-(Udc+Upulse)的电压波形。其波形图如图2-6所示。控制器根据ESP负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。
图2-6 工频基波脉冲电源二次电压波形图
4、脉冲高频电源工作原理：
脉冲高频电源是由N(N=2,3,4,5…)组独立IGBT全桥逆变电路、变压器整流电路串联组成如图2-7所示。若U2=80kV,当N=4时，其基波和脉冲波的幅值比为2:4、3:4（电压比为40:80kV、60:80kV）。
脉冲高频电源的工作原理是将三相380V、50Hz低压交流电，经三相桥式整流LC滤波输脉冲出520V直流母线电压，直流母线电压经多组IGBT全桥逆变为高频脉冲电压，对应各自高频变压器升压，由各自高压硅堆串联整流输出高压。在静电除尘器负载上同时得到直流基波（DC）电压和脉冲波（PULSE）电压如图2-8所示。控制器根据ESP负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。
图2-7脉冲高频电源原理框图
图2-8脉冲高频电源二次电压60:80kV波形图
三、静电除尘器高压电源波形分析：
静电除尘器高压电源分为直流（DC）电压波形供电，直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形供电。
工频电源、高频电源属直流（DC）电压波形供电(如图2-2、如图2-4所示)。特征是相同幅值直流电压连续不断的向除尘器充电加压，使板线间始终维持在击穿电压点附近。当粉尘比电阻超过1011Ω·cm后，就会在气体电离—粉尘荷电—移动—捕集—脱尘的过程中出现问题。当高比电阻粉尘累积在阳极板上后，由于连续加压，使带电粉尘对阳极板的中和速度被更快的再充电，导致阳极板尘层加厚，表面电位提高，造成对放电极的电位差相对减少，放电极电晕放电减弱，引起反电晕现象发生，除尘效率大幅下降。
脉冲电源属直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形供电(如图2-6、如图2-8所示)。特征是在有效电晕电压，连续不断地向静电除尘器充电加压的同时，叠加脉冲电压。这种荷电方式，不仅提高了瞬间的荷电电压，又降低了平均荷电电压，即使是高比电阻粉尘，粉尘层中的电位也很容易在阳极板上得到中和，阳极板表面电位降低，不会产生与放电极相对电位的提高，抑制了反电晕现象的发生。脉冲波瞬间高电压更易使粉尘荷电，所以除尘效率大大提高。
四、静电除尘器对供电电源输出波形频率的响应：
静电除尘器的结构是由极板、极线平行交错排布而成，可视为容性负载。根据电除尘器的伏—安特性曲线，其不同阶段数学模型是不同的，电阻和电容串联组合，代表电除尘器伏—安特性曲线的0—起晕电压段。电阻和电容并联组合，代表电除尘器伏—安特性曲线的起晕电压—击穿电压段。如图4-1。
图4-1
Xr代表阻抗，是静电除尘器极板极线间粉尘介质对气体电离的阻碍程度
Xc代表容抗，是静电除尘极板极线间距离、面积对气体电离的阻碍程度，是频率的函数。
Xc=1/2πfC
当电阻和电容并联时：
I=U/Xr+Xc
当电阻和电容并联时：
I=U/Xr+U/Xc
由上述小结：当电压为定值时，容抗减小电流增加。
静电除尘器是物理实体，提高其供电电源频率，对提高除尘效率是有效的。
五、脉冲电晕放电对粉尘荷电的影响
粒子在直流电晕荷电的过程中,随着颗粒带电量的增加从而在颗粒表面产生势垒能。荷电的发生是只有那些具有动能大于或足以克服荷电粒子表面势垒能的电子与粒子碰撞而产生. 低于荷电粒子表面势垒能的电子不能达到粒子表面进而不荷电.当荷电发生到一定阶段时，粉尘的荷电速度减小，从而影响粉尘的带电量，造成除尘效率底下。
在脉冲放电中，由于瞬间电位较高,电子从电场中获得的能量很大，产生高能电子，这些高能电子与中性气体分子碰撞裂解或激发中性分子进而产生更多的电子。此时，电场空间带电粒子主要是电子，电晕电流是电子传输形成的。飞灰粒子荷电是以电子荷电为主。
飞灰在脉冲放电电晕场中的电子荷电机理是以电子的电场荷电和动能扩散荷电为主，飞灰粒子的电子荷电不仅与电场强度有关，也与电子的热运动程度有关（即电子的动能）。
由于飞灰在直流电晕下的电场荷电很快达到饱和并在飞灰粒子表面形成势垒能,抑制飞灰的进一步荷电. 但在脉冲期间，单位空间内，被激发出的电子密度很大，能量很高，高能电子足以克服这势垒能而轰击飞灰粒子表面使粒子的荷电量超过饱和电场荷电的极限.从而获得更快的趋近速度，提高除尘效率。
六、静电除尘器脉冲电源主要技术指标：
七、脉冲高频电源特点
大连蓝清自控设备有限公司研制的GGGAJ02－40kHz/□A*□kV静电除尘器脉冲高频电源（简称脉冲高频电源），是一种即能提供直流供电、间歇供电和脉冲供电的电除尘器供电电源。
1.绿色电源：三相供电、电网平衡、无谐波干扰、功率因数高、电源转换效率高。
2.多电压叠加技术：多组IGBT全桥逆变功率单元、变压器整流电路串联组合，实现2+1、3+1、4+1等高频脉冲电源的功率叠加和电压叠加。多电压叠加可组合任意电压波形形状，输出多种DC电压波形和DC+PULSE电压波形，实现对静电除尘器的纯直流供电、间歇供电和脉冲供电。电压峰值、有效值均可调，电场控制方式灵活。
3.高频率窄脉冲：输出频率范围2kHz-50kHz，静电除尘器是容性负载，供电频率越高电场容抗越小，电源向电除尘器注入的能量就越大。脉冲宽度8μS更有利于瞬间高强电场的产生和气体电离过程中自由电子的激发。
4.智能控制：当DC+PULSE二次电压波形设定完成后，设备通过调整频率自动跟踪电场击穿电压的临界点。电场不易闪络，实现最佳功率输出。
5.闭环节能控制：根据静电除尘器排放浓度与静电除尘器高压电源耗电量之间的闭环控制，实现节能减排。系统由上位机联网实现优化控制。
6.降压振打控制：具备反电晕检测功能，当反电晕发生时输出联动信号，及时降压、振打清灰。
7.微细粉尘的捕集：微细粉尘的排放量是影响静电除尘器粉尘排放浓度的关键指标。高频双窄脉冲供电产生的瞬间高强电场电晕，大大提高了对PM2.5及以下颗粒物的捕集。
8.高比电阻粉尘的捕集：当采用DC+PULSE供电时，最大程度地抑制了反电晕现象的发生，大大提高了对高比电阻粉尘的捕集效果。
9.脱硫脱硝：高频窄脉冲供电产生的瞬间高强电场电晕，更有利于臭氧浓度的提高，提升脱硫、脱硝的效率。
10.节能减排：脉冲高频电源和常规单相工频电源比较，静电除尘器除尘效率提高50%，节能30%。
11.整机结构与防护：高低压一体化组装，户外布置，节约了控制室土建面积。IGBT等功率器件散热采用箱式隔离风道，使功率器件、控制单元板与外界环境隔离。散热系统采用调速风机智能控制，提高脉冲高频电源在户外高温环境下的适
应性。控制单元板采用三防工艺处理，提高绝缘及防腐能力。不锈钢壳体，防护等级IP54。
火花闪络、电场开路、电场短路、过载、欠压、IGBT温度、变压器油温、油位、设备故障及通讯故障等。
脉冲高频电源是静电除尘器高压电源配套、电源改造、脱硫脱硝和取代进口同类产品的最佳选择。
八、产品实物展示
高频基波脉冲电源输出电压示波器波形图
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。
2.1 主要技术参数 2.1.1 输入、输出参数 GGAJ02（GAC）高压静电除尘用整流设备常用系列产品输入、输出技术参数见附表（一）。 2.1.2 输出调节范围 输出电流调节范围：0～100%额定值。 输出电压调节范围：0～100%额定值。 2.1.3 调压方式 晶阐管调压，可控制的晶阐管导通角范围为0～172度。 2.1.4 运行方式 100%额定输出电流，连续。（负载等级“I”级）。 2.1.5 效率和功率因数 效率≥80%，功率因数≥0.8。 2.2 使用条件 ① 海拔不超过1000m。若海拔高于1000m时，其额定值应按相关标准作相应修正。 ② 对于控制柜，环境温度为-10～+40℃；对于高压整流变压器，环境温度不高于+40℃，不低于变压器油所规定的凝点温度。 ③ 空气最大相对湿度为90%（在相当于空气20±5℃时）。 ④ 无剧烈振动和冲击，垂直倾斜不超过5%。 ⑤ 运行地点无导电爆炸尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。 ⑥ 输入交流电压持续波动范围不超过额定值±10%； ⑦ 输入交流电压频率波动范围不超过±2%； 2.3 产品的功能 2.3.1 控制方式选择 本系列产品具有多种控制方式可供在不同的工况条件选择运行。 ① 火花跟踪方式：为最常用的控制方式，适用于大部分工业现场的除尘、除雾、除焦油等应用。设备的火
花率可以调节，调节范围为：4次/每分钟～120次/每分钟。高火花率状态适用于粉尘浓度高，工况恶劣的场合，能起到加强粉尘荷电率和火花清灰的作用；低火花率状态适用于除尘器末电场或工况稳定的场合，在保证除尘效率的同时又减少电场因放电而产生的二次飞扬。 ② 功率跟踪方式：适用于高比电阻粉尘，易出现反电晕的应用场合。运行功率跟踪方式时，GAC-120微机控制器综合各反馈信号的变化情况，自动寻找最佳工作点，保持向电场输入最高有效功率。 ③ 电压跟踪方式：适用范围同功率跟踪方式，保持向电场输入最高电压。 ④ 简易间歇脉冲供电方式：适用于高比电阻粉尘或粉尘浓度很低的场合。高低脉冲比例有1：2和1：4两种可选。 2.3.2 故障检测保护功能 2.3.2.1显示故障类型 系统出现下列故障时，自动报警，跳闸切断主电源，并显示故障性质。 ① 一次过电流显示器闪动显示“LOAD” ② 二次开路显示器闪动显示“OPEN” ③ 二次短路显示器闪动显示“SHORT” 2.3.2.2 开机自检 开机时，处理器对系统主要部件进行自检，若发现故障，设备无法启动，显示器显示系统故障类型：“RAM ERROR”：外部存贮器故障; “EEPROM ERROR“：电可擦除存贮器故障; “A/D ERROR”：模数转换故障; “SYSTEM ERROR”：系统故障。 2.3.2.3 变压器油温和危险气体报警 变压器油温超过设定报警值，或除尘器内易爆气体超过报警值时，输出电流、电压自动降为零。油温超报警值时，显示器闪动显示：“TEMP”；危险气体超标时，显示器闪动显示：“GAS”。当上述故障消除时，输出电流电压自动恢复。当变压器油温超过设定极限值时，跳闸并报警。 变压器油温和危险气体报警为用户可选功能。 2.3.3 闪络控制功能 高压静电除尘用整流设备的控制部分必须准确地捕捉电场的闪络信号，并迅速作出适当的处理。如果小闪络信号（闪络时，二次电流、电压波形只发生高频畸变，二次电流波形变宽，而二次电流幅度没有明显增高）无法捕捉，将导致下一个波出现二次电流幅度增高，即过渡成更强闪络；在出现闪络后如果以固定半波数关
a)整流和滤波 三相交流电压经整流桥得到直流电压，再经滤波，输出平直的直流电压。 b)高频逆变 直流电压经由IGBT逆变桥、谐振电容、谐振电感组成的串联LC谐振逆变电路，逆变成高频交流电压。 c)高频升压整流 逆变波形经过高频变压器升压，再经高频整流桥整流，从而得到ＥＳＰ所要求的直流高压。 d)控制与调整 智能控制系统检测ESP工况,根据设置的参数,自动调整电源输出电压和电流大小,波形等,并给出设备是否正常指示,工况是否合适. 高频电源主要有以下几大特点： 1.高效节能。 高频电源相对于常规工频（50Hz）电源而言，高频的工作频率可达40KHz，相当于工频电源的800倍，高频电源本身的效率与功率因素高，效率≥92%，功率因素≥0.92，比工频电源基础节能达35%以上。 2.提高电场运行电压，提高除尘效率。 高频电源纯直流供电时输出电压纹波，通常小于5%，远小于工频电源的35%-45%的纹波百分比，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，可有效增强电场的粉尘荷电，提高除尘效率。
3.适应性强，适合高浓度和高比电阻粉尘。 在燃用低硫煤，飞灰，高比电阻粉尘时会存在反电晕现象，引起除尘效率低，理论和 实践均表明，间歇脉冲供电可以在一定程度上克服高比电阻粉尘引起的反电晕。高频电源 脉冲供电时具有更窄的脉冲宽度，更有利于电场降低反电晕程度，从而提高收尘效率。 4.火花控制特性好。 高频电源串并联混合谐振的拓扑结构使其具有恒流特性，可以有交抑制电场火花的冲击，30uS内迅速熄灭火花。因而火花能量小，对供电冲击小，判断时间短同，电场电压恢 复速度快（仅需工频电源恢复时间的20%），提高了电场的平均电压，提高了除尘效率。 5.与工频相比，高频电源节能效果明显 高频电源提供给电场的电能有效利用率高，减少了无功的供电损耗，高频电源提高了 粉尘荷电能力，明显提高除尘效率。在保证除尘效率不变的情况下，与工频电源相比，节 能幅度最高可达90%，减少粉尘排放40%-70%. 6.安装方便，节省费用。 高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间，节省部分信号电缆和控制电缆，减少安装费用。 7.体积小，重量轻，高度集成。
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。
电除尘 一、基础知识 1、什么是电晕放电？ 电晕放电是指当极间电压升高到某一临界值时，电晕电极处在的高电场强度将其附近气体局部击穿，现在电晕极周围出现淡蓝色的辉光并伴有咝咝的响声的现象。 2、什么是火花放电？ 在产生电晕放电后，继续升高极间电压，妥到某一数值时，两极间产生一个接一个瞬时的，通过整个间隙的火花闪络和噼啪声的现象。 3、什么是电弧放电？ 在产火花放电后，继续升高极间电压，当到某一数值时，就会使气体间隙强烈击穿，出现持续放电，爆发出强光和强烈的爆裂声，并伴有高温、强光，将贯穿阴极和阳极的整个间隙，这种现象就叫电弧放电。 4、简述电除尘器的工作原理。 电除尘器是利用高直流电压主生电晕放电，使气体电离，烟气在电除尘器中通过时，烟气中的粉尘在电场中荷电，荷电粉尘在电场力的作用下向极性相反的电极运动，到达极板
或极线时，粉尘被吸附到极板或极线上，通过振打装置打落入灰斗，而使烟气净化。 5、简述粉尘荷电的过程。 在电除尘器阴极与阳极之间施以足够高的直流电压时，两极间产生极不均匀电场，阴极附近的电场强度最高，产生电晕放电，使其周围气体电离，气体电离主生大量的电子和正离子，在电场力的作用下向异极运动，当含尘烟气通过电场时，负离子和负离子与粉尘相互碰撞，并吸附在粉尘上，使中性的粉尘带上电荷，实现粉尘荷电。 6、荷电粉尘在电场中是如何运动的？ 处于收尘极和电晕极之间的荷电粉尘，受四种力的作用，其运动服从牛顿定律，这四种力是：尘粒的重力、电场作用在荷电尘粒上的静电力、惯性力和尘粒运动时的介质阻力，重力可以忽略不计，荷电尘粒在电场力作用下向收尘极运动时，电场力和介质阻力很快达到平衡，并向收尘极作等速运动，此时惯性力也可忽略。 7、荷电尘粒是如何被捕集的？ 在电除器中，尘粒的捕集与许多因素有关，如尘粒的比电阻、介电常数和密度，气流速度，温度和湿度，电场的伏
静电除尘器规程文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
目录 第一章电除尘器及相关辅助设备技术规范一、电除尘器本体技术特性：
1)负载短路保护。 2)开路保护。 3)变压器偏励磁保护。 4)变压器温度和瓦斯的声光报警和保护。 第二章电除尘器启动前的检查 １、电除尘器经过大修或长时间停运，在启运前，应对除尘器进行全面仔细的检查。 ２、所有工作票应办理终结手续，检修期间的安全措施，如临时脚手架、遮拦等全部拆除，永久性栏杆、平台、走道、标牌等应恢复，场地清理干净。 ３、通知电气检查相应设备的工作票是否已全部终结，临时安全措施（如临时接地线）是否已恢复备用状态。 ４、电除尘器本体部分检查： 1)除尘器内部无杂物、灰块，阴极电晕线，收尘极板表面清洁、无杂 物、积灰。 2)阴极电晕线、收尘极板无明显变形、移位，电晕线、极板联接固定 部位无松动，框架支吊固定螺栓齐全、完好，无松动断裂现象。 3)绝缘部件上无灰尘、水份。 4)检查各电场室内无人工作后，将所有人孔门。检查孔全部严密关 闭，并上锁挂警示牌，钥匙交回集控制室，由锅炉运行班长负责集中所有钥匙插入安全联锁系统。 5)所有转动部件无异常现象，各连接部件、螺栓无松动。 6)振打转动机构保护罩及保险片完好，变速箱，各轴承润滑油充足， 油质合格。 7)所有楼梯、平台等工作场所，无杂物、照明完好、充足。
8)除尘器外壳保温完好，排灰装置完好，进灰口无杂物堵塞，灰沟畅 通。 9)冲灰器水量充足，各管道、阀门无泄漏现象。 10)蒸汽加热系统的各管道、阀门无泄漏现象，保温良好。 11)所有仪表、开关、报警信号、保护装置完整齐全，安全联锁盘的钥 匙全部清点归位。 ５、控制柜及仪表盘的检查： 1)通知电气查询所有相关电气工作票应已全部注销，安全措施拆除。 2)各配电屏、专用盘、低压动力柜、高压控制柜、动力箱、继电器等 柜内应清洁无杂物，各电气连接部分接触良好，各种仪表齐全，指 示正确。 3)检查各控制屏及所有的振打、排灰、电加热装置的开关在解除位 置，低压程控柜开关在断开位置。 4)电气应检查除尘专用盘、振打加热专用盘的所有刀闸在断开位置， 电除尘值班员检查排灰、振打装置各动力箱开关在分开位置。 5)检查“二点式”隔离开关操作灵活，在接“接地”位置。 6)检查硅整流电源刀闸在断开位置，可控硅高压整流变压器的高、低 瓷套管无破裂、变压器、集油盘无漏油。呼吸器应完好，硅胶无受 潮，油位正常各处接地线良好。 7)值班室、控制室、配电室、变压器室、控制楼内外照明充足，各处 的事故照明处于正常备用。 ６、通知电气值班员测量以下设备的电阻： 1)测量电除尘本体接地电阻应小于1欧姆。 2)用2500y摇表检查硅整流变压器的绝缘电阻，高压端反向对地电阻 值应大于1000兆欧，低压端对地绝缘应大于300兆欧。 3)用2500V兆欧表测量电场及高压供电系统的绝缘电阻应大于1000 兆欧。 4)用500V摇表测量电动机及电缆对地绝缘应大于0．5兆欧，控制 柜、整流器接地电阻不得大于4欧。 ７、全面检查后，汇报班长或值长，并对检查情况作好记录。 ８、电除尘器启动前的准备 1)准备工作必须在全面检查工作结束后进行。 2)通知电气运行或值长对电除尘变送电。 3)合上380V进线控制柜电源开关，对电除尘专用盘母线送电。 4）值长应在锅炉点火前１２～２４h，通知电除尘值班员投入绝 缘预加热，阴极振打瓷轴加热，灰斗加热，控制温度在８０～９０℃． 9、值长应在锅炉点火前2h，通知电除尘值班员投入振打装置，卸灰机。同时投入冲灰器的供水系统。其操作步骤如下：
中南民族大学 硕士学位论文 磁控溅射高频脉冲（A<'2>K）电源的研制 姓名：刘亚东 申请学位级别：硕士 专业：等离子体物理 指导教师：孙奉娄 20080501
摘要 根据调研和文献，对不同的溅射技术进行了比较，针对脉冲磁控溅射（Pulse Megnetron Sputtering（PMS））的特点及受限于电源技术的瓶颈，提出了A2K（Active Arc Killer）电源指标：输出频率最高达300kHz，负向电压在0～-500V可调，负向最大峰值电流达2A，正向电压在0～100V可调，正向最大峰值电流达1A，负向占空比10％～60％范围可调的双向脉冲电源。 为了实现电源指标，分析了拟设计电源的难点：主要是受电力电子器件的限制，电压、电流和频率同时达到所需水平的电力电子器件目前在国内无法找到，即使找到了成本也是相当高。因此，本文从结构上入手，提出了整体的电源解决方案，它由两个独立的DC/DC变换（分别用于调节正、负向电压）、一个斩波系统（用于形成正向脉冲）和一个逆变倍频系统（用于形成负向脉冲）构成。逆变倍频系统及其与斩波系统的配合是核心问题，方案在一定程度上突破了电力电子器件的限制，为溅射电源设计提供了新的方案。 根据总体方案，详细论述了主电路的拓扑选择、功率器件的选择、磁性器件的设计、缓冲电路的选择、控制电路和驱动电路的设计。在比较了各种拓扑优缺点之后，根据电源指标要求，选择了全桥电路作为负向调压系统的DC/DC变换拓扑，正激电路作为正向调压系统的DC/DC变换拓扑，逆变倍频系统也采用全桥逆变，副边采用可控整流。由于对频率有较高要求，功率开关管全部采用功率MOSFET。讨论了中高频下Miller效应对功率开关管驱动的影响及其解决方案，还讨论了缓冲电路的作用及参数选择。 本文还从工程经验上详细描述了电源调试中出现的问题和如何解决这些问题的详细过程。通过示波器检测驱动信号实时波形，验证了Miller效应的影响。通过检测负载电压和电流波形、电源在功能上达到了设计指标。 实际用于磁控溅射实验，与RF、DC溅射进行比较，验证了脉冲溅射的优势和电源的实用性，此电源可作为实验室磁控溅射试验电源。 关键词：脉冲磁控溅射；高频脉冲电源；逆变倍频；Miller效应
高频电源在火电厂静电除尘器中的应用 发表时间：2017-01-18T08:58:54.957Z 来源：《基层建设》2016年30期作者：白凌肖亮沈成喆郝大伟 [导读] 摘要：本文介绍了电除尘器高频电源工作原理,分析了高频电源相对于传统工频电源的优越性. 神华国华三河发电有限责任公司河北三河 065201 摘要：本文介绍了电除尘器高频电源工作原理,分析了高频电源相对于传统工频电源的优越性.以三河发电公司的4台机组电除尘器改造为例,介绍了高频电源在火电厂电除尘器上的改造效果、运行控制策略及存在的问题，为其他公司的电除尘高频电源改造提供宝贵数据及经验，具有很好的应用前景。 关键词：静电除尘器；高频电源；控制；策略 概述 随着新环保法的实施，以及当下雾霾天气的加剧，人们对环保要求越来越高提高。《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对燃煤发电厂的烟尘排放浓度作出了更为严格的限制，重点地区烟尘排放标准变为5mg/Nm3。目前，国内部分火力发电厂电除尘器很难达到新标准要求，作者所在的三河发电公司对对4台发电机组电除尘器进行了高频电源改造，改造后运行效果良好，烟尘排放值满足国家标准。 1工作原理 1.1火电厂静电除尘器工作原理 电除尘器除尘是利用高压电建立起足以使气体发生电离的电场，使流经电场的灰尘粒子荷电(带上电子或离子)，并在电场力的做用下使荷电灰尘粒子向异性电极运动，并积附在异性电极上，从而实现灰尘粒子与烟气流的分离，通过振打使阴极线、阳极板上积灰被振落，掉入下部灰斗中。 电除尘器分为本体和电气两大部分。本体部分主要包括阴极系统、阳极系统、进出口封头和气流均布板、壳体、灰斗及保温等。在绝缘子室、阴极振打瓷轴和灰斗处都设置有电加热器。电气部分为高频电源，高频电源一次部分：主断路器、主接触器、经三相整流模块（整流为580V直流）、滤波电容、IGBT模块（高频开关到5~20KHz）、谐振电容、高频整流变压器等组成，高压侧柜门装有电源指示、运行和故障指示、就地操作开关、二次电压表、二次电流表。高频电源低压控制部分：控制电源开关、主冷却风机电源、柜顶风机电源、电源板、控制器、二次控制器件，同时高频电源集成该电场阴阳极振打控制等。 1.2高频电源工作原理 高频电源是将三相交流电经整流和滤波后得到约530V左右的直流电压，经全桥逆变，形成20KHz左右的交变电流，再经高频变压器升压整流后形成高频高压脉动直流送电除尘器。 2高频电源介绍 高频高压整流电源（简称高频电源）是新一代的电除尘器供电装置，可广泛应用于电力、冶金、化工、水泥等行业的烟气粉尘治理，可实现高效除尘、保护环境的作用。该产品是我公司独立研发、拥有完全自主知识产权的高新技术产品。电除尘器高频电源是利用高频开关技术而形成的逆变式电源，其供电电流是一系列窄脉冲构成，可以给电除尘器提供具有从接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形。高频电源控制方式灵活多样，可根据电除尘器运行工况选择最合适的电压波形，减少电除尘能耗，提高除尘效率；另外，高频电源还有体积小、重量轻、节省电缆用量，三相平衡供电等诸多优点。 2.1高频电源优点 从图1可以清楚的看出，使用工频电源时，二次电压峰值会高出平均值约1.3倍，电场会因较高的峰值电压而放电，从而降低了电场输入电流。而高频电源可以很好避免这一问题，提升电场输入电流，即增加集尘板电流密度。 2.2大幅提升集尘板电流密度的重要意义 单一供电分区的设计电流量=分区集尘板面积*0.35~0.38mA/m2（电流密度）。那么设计用2000mA的电源电流量其实暗指本体分区的集尘板面积比较大，但运行中工频电源基本只能运行到1000mA左右电场就有可能因为峰值电压很高而放电，这样的话实际集尘板运行电流密度仅为0.17~0.19mA/m2，较设计电流密度，或者说饱和电流密度还差距很大，这还没有考虑电场内部电流不均匀的问题。从而严重影响了工频电源运行中的除尘效率。 而改用高频电源后，如果运行电压依然达到火花放电水平时，电场输入电流较工频会有大幅提升，可以接近甚至达到设计板电流密度或饱和电流密度，从而挖掘出除尘器潜在的除尘效率。 2.3高频电源控制器 HIRCON高频电源控制器采用两块32位DSP处理器作为核心，完成所有信号采样、数学运算、产生调整触发脉冲，实现电场内火花的检测判断及控制，把火花频率维持在一个合适的状态。 低压控制---HIRCON除对电除尘器高频整流变压器进行控制外，还集成了5路DO输出，可以对振打回路和加热回路进行控制，多达8套控制定时器，用于控制振打电机或电加热器在不同时段和控制模式下的振打频率及减电压的方式等。对于电磁振打锤方式的电除尘器，
一、高频电源在电除尘前电场的应用 电除尘前电场的粉尘浓度大，且粉尘空间分布均匀，所以前电场主要作用就是收集粒径较大的颗粒，因此烟气电离越充分，，收尘越好。 根据除尘效率公式(多依奇公式)：η=1-e-Aω/Q 其中：η为电除尘器的效率；A为电除尘器的比收尘面积；ω为带电粒子在电场中的趋进速度；Q为电除尘器的处理烟气量，电除尘中Q值，A值是既定的，所以只能通过改变驱进速度ω来提高电除尘的除尘效率。 驱进速度ω的公式：ω=0.11aE2/η 式中：a为带电粒子的粒径，E为场强；η为含尘烟气的粘度，所以只有提高粉尘荷电量或提高前电场电压才能提高驱进速度。 高频电源是通过整流桥把三项交流整流成直流，通过IGBT逆变和LC振荡，变成高频交流，再经整流变压器升压整流后，形成高频窄脉冲电流送到除尘器，负载运行时，高频起晕电压平均值和峰值一样高，有利于二次电流的提高，电晕功率增大，电场内粉尘的荷电能力也就增加了。 当使用间隙供电时，其脉冲宽度更窄，频率范围更大，可以有效抑制反电晕，提高除尘效率。 二、脉冲电源在电除尘末电场的应用 末电场粉尘颗粒小，质量轻，高频电源和公平的供电特性无法使其有效荷电，电场强度上不去，采用脉冲MPS脉冲电源技术，使用短宽度的脉冲施加高脉冲电压所产生的电场很稳定，而且不会产生反电晕，微妙级脉冲电源使细微粉尘荷电更好，径粒在10um附件颗粒物，电量从34有效提高到67，且脉冲电源对粒子的驱尽速度快，所以脉冲电源对用在末电场的效果是非常显著的。 脉冲电源的高电压、低电流也是非常节能的。 三、结论：高频电源和脉冲都是新技术，根据各电场灰的情况和特性，前边电场用高 频，末电场用脉冲的组合是合理的。 导电滤槽的弊端：对于后面电场增加导电滤槽，经过参考多个项目使用效果， 安装导电滤槽后，开始效果比较不错，运行一段时间后，滤槽就会出现严重积灰，槽孔堵死，尤其用顶部电磁振打，下半部分的灰根本无法清楚，导致烟气流场不均，末电场运行不是很稳定。而且滤槽距离出口最近，所以振打滤槽时，二次扬尘很大，尤其电磁振打一个一个打过去，会造成出口粉尘排放连续性超标。
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
静电除尘器高频电源 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。基波频率10～50 kHz，双脉冲频率1～10000 pps，脉冲宽度8μs；脉冲电源输入电压: 三相交流380V。 二次电压输出波形：直流（DC）电压波形叠加脉冲（PULSE）电压波形。即直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形。
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。
一、静电除尘器的工作原理 一、静电除尘器的工作原理 1．气体电离和电晕放电 由于辐射摩擦等原因，空气中含有少量的自由离子，单靠这些自由离子是不可能使含尘空气中的尘粒充分荷电的。因此，要利用静电使粉尘分离须具备两个基本条件，一是存在使粉尘荷电的电场；二是存在使荷电粉尘颗粒分离的电场。一般的静电除尘器采用荷电电场和分离电场合一的方法，如图5-7-1所示的高压电场，放电极接高压直流电源的负极，集尘极接地为正极，集尘极可以采用平板，也可以采用圆管。 图5-7-1静电除尘器的工作原理 在电场作用下，空气中的自由离子要向两极移动，电压愈高、电场强度愈高，离子的运动速度愈快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，空气中的自由离子少，电流较少。电压升高到一定数值后，放电极附近的离子获得了较高的能量和速度，它们撞击空气中的中性原子时，中性原子会分解成正、负离子，这种现象称为空气电离。空气电离后，由于联锁反应，在极间运动的离子数大大增加，表现为极间的电流（称之为电晕电流）急剧增加，空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后，在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线被称为电晕极。 在离电晕极较远的地方，电场强度小，离子的运动速度也较小，那里的空气还没有被电离。如果进一步提高电压，空气电离（电晕）的围逐渐扩大，最后极间空气全部电离，这种现象称为电场击穿。电场击穿时，发生火花放电，短路，电除尘器停止工作。为了保证电除尘器的正常运动，电晕的围不宜过大，一般应局限于电晕极附近。
如果电场各点的电场强度是不相等的，这个电场称为不均匀电场。电场各点的电场强度都是相等的电场称为均匀电场。例如，用两块平板组成的电场就是均匀电场，在均匀电场，只要某一点的空气被电离，极间空气便会部电离，电除尘器发生击穿。因此电除尘器必须设置非均匀电场。 开始产生电晕放电的电压称为起晕电压。对于集尘极为圆管的管式电除尘器在放电极表面上的起晕电压按下式计算： V （5-7-1） 式中m——放电线表面粗糙度系数，对于光滑表面m=1，对于实际的放电线，表面较为粗糙，m=0.5～0.9； R ——放电导线半径，m； 1 ——集尘圆管的半径，m； R 2 δ——相对空气密度。 T 、P——标准状态下气体的绝对温度和压力； T、P——实际状态下气体的绝对温度和压力。 从公式（5-7-1）可以看出，起晕电压可以通过调整放电极的几何尺寸来实现。电晕线越细，起晕电压越低。 电除尘器达到火花击穿的电压称为击穿电压。击穿电压除与放电极的形式有关外，还取决于正、负电极间的距离和放电极的极性。 图（5-7-2）是在电晕极上分别施加正电压和负电压时的电晕电流—电压曲线。从图（5-7-1）可以看出，由于负离子的运动速度要比正离子大，在同样的电压下，负电晕能产生较高的电晕电流，而且它的击穿电压也高得多。因此，在工业气体净化用的电除尘器中，通常采用稳定性强、可以得到较高操作电压和电流的负电晕极。用于通风空调进气净化的电除尘器，一般采用正电晕极。其优点是，产生的臭氧和氮氧化物量较少。
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。
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。基波频率10～50 kHz，双脉冲频率1～10000 pps，脉冲宽度8μs；脉冲电源输入电压: 三相交流380V。 二次电压输出波形：直流（DC）电压波形叠加脉冲（PULSE）电压波形。即直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形。
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。