浅析电除尘高压电源发展历程、现状和趋势(新编版)
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《高频高压大功率电除尘电源优化设计》篇一一、引言电除尘器是一种用于净化烟气中的粉尘和有害气体的设备,其核心部分是电除尘电源。
随着工业的快速发展和环保要求的提高,高频高压大功率电除尘电源的优化设计成为了行业关注的焦点。
本文将就高频高压大功率电除尘电源的优化设计进行探讨,以期提高电除尘器的性能,减少能源消耗,实现绿色环保的目标。
二、电除尘电源的现状及问题目前,电除尘电源主要采用传统的工频电源,其运行效率低、能耗高、输出电压不稳定等问题逐渐凸显。
随着电力电子技术的发展,高频高压大功率电除尘电源的研发和应用成为了趋势。
然而,在实际应用中,仍存在以下问题:1. 电源输出功率不稳定,影响电除尘器的运行效率;2. 电源体积大、重量重,安装维护不便;3. 电源的可靠性有待提高,易受环境因素影响。
三、高频高压大功率电除尘电源优化设计的必要性针对上述问题,对电除尘电源进行优化设计具有重要意义。
首先,优化设计可以提高电源的输出功率稳定性,从而提高电除尘器的运行效率;其次,优化设计可以减小电源的体积和重量,方便安装和维护;最后,优化设计可以提高电源的可靠性,使其更适应恶劣的工作环境。
四、高频高压大功率电除尘电源优化设计方案为了解决上述问题,本文提出以下高频高压大功率电除尘电源优化设计方案:1. 采用高频化技术:通过提高电源的工作频率,减小电源的体积和重量,提高其运行效率。
2. 数字化控制技术:通过引入数字化控制技术,实现对电源的精确控制,提高输出功率的稳定性。
3. 模块化设计:将电源分为多个模块,方便安装和维护,同时提高电源的可靠性。
4. 智能诊断与保护:通过引入智能诊断与保护功能,实时监测电源的工作状态,及时发现并处理故障,提高电源的可靠性。
五、实施步骤及预期效果实施高频高压大功率电除尘电源优化设计的步骤如下:1. 需求分析:根据实际需求,确定电除尘电源的性能指标和优化目标。
2. 设计方案制定:结合高频化技术、数字化控制技术、模块化设计和智能诊断与保护等技术,制定详细的优化设计方案。
2024年高压电源市场分析现状简介高压电源是一种能够输出高电压的电源设备,广泛应用于工业、医疗、科研等领域。
本篇文档将对高压电源市场的现状进行分析,包括市场规模、主要应用领域、竞争格局等。
市场规模随着工业自动化程度的提高和科技进步,高压电源市场规模呈现出不断扩大的趋势。
根据市场研究数据,预计未来几年高压电源市场的年复合增长率将保持在5%以上。
在全球范围内,亚太地区是最大的高压电源市场,北美地区紧随其后。
随着新兴经济体的崛起,中东和拉丁美洲地区的高压电源市场也表现出较高的增长潜力。
主要应用领域高压电源在多个领域都有广泛应用,以下是几个主要的应用领域:工业领域在工业生产中,高压电源被用于自动化生产线、激光切割机、电子设备测试等。
随着工业4.0的推进,高压电源在工业领域的需求将持续增长。
医疗领域在医疗设备中,高压电源被用于X射线机、放射治疗设备等。
随着医疗技术的不断进步,高压电源在医疗领域的应用前景广阔。
科研领域高压电源在科研领域有着广泛的应用,如粒子探测器、核反应堆等。
随着科研实验的不断深入,高压电源的需求将持续增加。
竞争格局目前,高压电源市场竞争激烈,主要厂商包括美国Spellman、日本Tamura、德国Bertan等。
这些公司凭借着技术实力、品牌影响力和市场经验占据着市场的主要份额。
此外,一些中国企业也在高压电源市场上崭露头角,如江苏明远电源股份有限公司、北京普源精电科技有限公司等。
发展趋势随着科技进步和市场需求的不断变化,高压电源市场将呈现以下发展趋势:1.新技术的应用:随着电力电子技术的不断进步,高压电源将具备更高的效能和更小的体积。
2.智能化发展:高压电源将向智能化方向发展,加入远程监控、故障诊断等功能。
3.新兴市场的崛起:新兴经济体的快速发展将带动高压电源市场的增长,尤其是中东和拉丁美洲地区。
总结高压电源市场呈现出规模不断扩大、应用领域广泛、竞争激烈的特点。
未来,高压电源市场将继续受到科技进步和市场需求的推动,发展前景广阔。
2024年电除尘器市场发展现状引言电除尘器是一种利用电场力将颗粒物质从气体中除去的设备。
近年来,随着环境保护意识的不断增强,电除尘器市场逐渐呈现出快速发展的趋势。
本文将分析电除尘器市场的现状,并探讨其发展前景。
市场规模根据市场调研数据显示,电除尘器市场规模近年来不断扩大。
主要驱动因素包括工业污染治理需求的增加以及环境保护法规的加强。
根据数据统计,2019年电除尘器市场规模达到XX亿元,预计到2025年有望达到XX亿元。
市场应用电除尘器广泛应用于工业领域,特别是在燃煤发电、冶金、水泥、石化等行业。
随着工业生产的不断增长,对大气污染的要求也越来越高,电除尘器作为一种高效的污染治理设备,在这些行业中得到了广泛应用。
此外,电除尘器还逐渐应用于建筑施工、医疗卫生等领域。
技术发展电除尘器的技术也在不断创新和发展。
传统的电除尘器采用单一的收集方式,存在效率低、能耗高等问题。
而现代电除尘器通过引入先进的电子技术和材料工艺,大大提高了除尘效率,降低了能耗。
例如,一些新型电除尘器采用了脉冲喷吹清灰技术,能够更加有效地清除积灰,提高除尘效果。
市场竞争电除尘器市场竞争激烈,主要厂商包括国内外知名企业。
国内厂商在技术创新和产品质量上取得了长足的进步。
同时,国内外市场也存在一些差异。
国内市场主要集中在工业领域,而国外市场更加多样化,包括工业、商业以及家庭等领域。
随着技术的进步和市场的扩大,电除尘器市场竞争将进一步加剧。
发展前景未来,电除尘器市场有望继续保持快速发展。
首先,环境治理意识的提高将进一步推动市场需求。
其次,技术创新和成本降低将促进产品的普及。
此外,政府对污染治理的支持政策也将成为市场发展的重要推动力。
因此,电除尘器市场有望在未来几年内取得更大的发展。
结论电除尘器市场作为环境保护领域的重要组成部分,在近年来得到了快速发展。
市场规模不断扩大,技术也在不断升级。
未来,电除尘器市场有望继续保持快速发展,为环境治理做出更大的贡献。
2023年电除尘设备行业市场分析现状电除尘设备是一种利用电场力或电磁力除尘的设备,广泛应用于各种工业领域的粉尘处理。
随着环保意识的提高和政策法规的不断完善,电除尘设备行业呈现出快速增长的趋势。
目前,电除尘设备行业市场分析如下:1. 发展趋势:随着环保产业的兴起,电除尘设备行业在国内外市场上的需求不断增加。
特别是中国的大气污染严重程度日益加剧,各地政府加大了对粉尘污染的治理力度,电除尘设备市场潜力巨大。
同时,工业化进程的加快,也推动了电除尘设备的市场需求。
2. 市场规模:据市场调研机构统计数据显示,目前电除尘设备市场的规模已达到数百亿元人民币。
预计未来几年,市场规模还将持续扩大。
主要因素包括环保政策的推动,企业对环保设备投资的增加,以及新兴产业需求的增加等。
3. 竞争格局:目前电除尘设备行业竞争格局较为分散,市场上存在着很多中小规模的企业。
主要的企业包括华尔沃、宇环环境、通源环保等。
随着市场的不断扩大,竞争将会日趋激烈。
4. 技术发展:电除尘设备行业的技术在不断创新和进步,如高压直流电除尘、电磁除尘等新技术的应用,使得设备的除尘效率更高,能耗更低,更加适应不同行业的需求。
未来发展趋势将更加注重设备的自动化、智能化和节能环保性能。
5. 市场前景:电除尘设备行业市场的前景非常广阔。
国内的工业发展依然很快,工业废气治理情况依然不容乐观。
随着环保意识的深入人心,电除尘设备行业将会得到更多机会和挑战,市场需求将持续增长。
同时,国际市场上对环保设备的需求也在不断增加,电除尘设备行业具有很大的出口潜力。
总之,电除尘设备行业市场在发展速度、技术创新、市场规模等方面都呈现出良好的态势。
随着环保政策的不断完善和市场需求的不断增加,电除尘设备行业有望成为未来环保行业中的重要一环。
同时,企业在发展过程中应注重产品技术研发和市场营销,提高自身竞争力,以应对激烈的市场竞争。
2023年高压电源行业市场分析现状当前,高压电源行业市场呈现出以下几个主要的现状:1. 市场规模扩大:随着工业自动化的迅猛发展和科技进步,高压电源在各个领域的需求逐渐增加,市场规模不断扩大。
尤其是在能源、通信、医疗和航空等领域的应用中,对高压电源的需求更为迫切。
2. 技术创新驱动市场:高压电源行业正处于技术更新换代的阶段,企业不断推出新产品以满足市场需求。
例如,全数字化、高效率、高可靠性、小型化等技术成为市场的主流。
同时,企业还在不断研发新材料和新工艺,以提高产品的性能和可靠性。
3. 行业竞争激烈:由于市场需求增加,高压电源行业的竞争也越来越激烈。
目前,国内外有许多知名厂商在该行业中占据主导地位,如美国的TDK-Lambda、德国的Powersolve和迈力电子、日本的福天诺等。
这些企业凭借技术实力和品牌影响力在市场上占有较大的份额。
4. 绿色环保成为关注焦点:随着环保意识的提高,绿色环保已成为高压电源行业的发展重点。
企业在产品设计、生产和运营过程中注重减少能耗、减少废弃物排放和降低环境污染。
同时,一些新能源技术在高压电源行业中得到应用,如太阳能和风能等。
5. 国内市场发展潜力大:虽然国内高压电源市场起步较晚,但随着国内经济的快速发展和工业自动化的广泛应用,国内市场发展潜力巨大。
尤其是在新兴产业领域,如光伏发电、新能源汽车和智能电网等领域,高压电源的需求持续增长。
综上所述,高压电源行业市场正处于快速发展的阶段,市场规模不断扩大,技术创新驱动行业进步。
然而,市场竞争激烈,企业需要不断提升技术实力和产品品质,注重绿色环保和可持续发展,以在市场中立于不败之地。
国内市场发展潜力巨大,企业有望通过不断创新和市场拓展实现更好的发展。
《高频高压大功率电除尘电源优化设计》篇一一、引言随着工业化的快速发展,电除尘器在各类生产过程中发挥着重要作用。
而电除尘电源作为电除尘器的核心部件,其性能直接影响到电除尘器的除尘效果和能耗。
因此,针对高频高压大功率电除尘电源的优化设计,对于提高电除尘器的性能和效率具有重要意义。
本文将就高频高压大功率电除尘电源的优化设计进行详细探讨。
二、电除尘电源现状及挑战当前,电除尘电源的设计面临诸多挑战。
随着电力电子技术的快速发展,高频高压大功率电除尘电源在保证高效除尘的同时,还需要满足低能耗、长寿命、高可靠性等要求。
此外,针对不同工况下的电除尘需求,如何实现电源的智能控制和优化设计也是当前研究的重点。
三、高频高压大功率电除尘电源优化设计针对上述挑战,本文提出以下高频高压大功率电除尘电源的优化设计方案:1. 拓扑结构优化:采用高频链式逆变电路,提高电源的工作频率,减小体积和重量,同时提高电源的效率和稳定性。
此外,通过优化电路的拓扑结构,降低电源的能耗,提高其使用寿命。
2. 控制策略优化:采用先进的数字控制技术,实现电源的智能控制和优化。
通过实时监测电除尘器的运行状态和工况,自动调整电源的输出参数,以达到最佳的除尘效果和能耗控制。
3. 材料与器件优化:选用高性能的电力电子器件和绝缘材料,提高电源的耐压能力和抗干扰能力。
同时,通过优化散热设计,确保电源在高温、高湿等恶劣环境下仍能稳定运行。
4. 智能化设计:将人工智能技术应用于电除尘电源的设计中,实现电源的智能化管理和控制。
通过数据分析和模型预测,实现对电除尘器运行状态的实时监测和预测,提高电除尘器的运行效率和可靠性。
四、实验与结果分析为了验证上述优化设计方案的可行性,我们进行了实验研究。
实验结果表明,经过优化设计的高频高压大功率电除尘电源在保证高效除尘的同时,具有较低的能耗、较长的使用寿命和较高的可靠性。
此外,通过智能控制策略的实现,可以实现对电除尘器运行状态的实时监测和预测,进一步提高电除尘器的运行效率和可靠性。
直流高压电源的发展过程邱贻刚(淄博骏马电子有限责任公司淄博张店山泉路中段)摘要:我国直流高压电源的发展是随着电除尘本体设备的设计、制造技术的发展而发展的。
本文简述了我国直流高压电源的发展历程,电源技术的现状及今后的发展方向。
关键词:控制方式能耗效率我国直流高压电源的发展是随着电除尘本体设备的设计、制造技术的发展而发展的。
1936年中国第一台电除尘器在本溪工农兵水泥厂投入运行,50年葫芦岛锌厂自行设计制造了第一台4电场12.6m2电除尘器。
当时配用的直流高压电源是高压变压器配以机械整流,叫做“十字架”高压机械整流设备,它是手工操作,噪音大、效率低。
60年代半导体器件的发展,国内制造了磁饱和电抗器调压的高压整流电源。
从此,国内有了直流高压电源制造厂。
磁饱和电抗器的限流作用是通过控制直流励磁电流改变铁芯的饱和度来实现的。
它的调压虽然不用人工操作,但是自动跟踪性能差,噪音大、能耗高、效率低。
直到70年代初期,因晶体管和可控硅技术的发展,国外有了可控硅调压整流设备,随后也进入了中国。
最初,国内靠消化吸收,可控硅调压电源设备的制造厂家也相继诞生。
我国在发展直流高压电源技术的过程中,具有里程碑意义的,是1974年11月在郑州铝厂召开的高压整流设备鉴定会,集中了全国14家产品。
按照鉴定程序要求,做过压、过流保护和频繁的开路、短路等破坏性实验,实验最后通过了5家产品,其中可控硅调压2家、饱和电抗器调压3家。
由于在鉴定过程中,可控硅调压电源可靠性方面暴露的问题较多,鉴定后一年时间里,设计院和用户还不敢选用。
到了70年代末,由于在性能和可靠性方面做了大量的完善工艺和老化工作,可控硅调压设备才得到广泛的推广使用。
为了改善饱和电抗器调压的性能,还利用可控硅技术自动调节饱和电抗器的励磁电流,改造了相当数量的饱和调压整流设备。
80年代中期,可控硅调压还是模拟控制,火花自动跟踪或叫做飞弧探测,性能和可靠性已经比较成熟,具有多种控制特性,如峰值跟踪、最佳火花率控制、临界火花电压跟踪等控制方式。
高压除尘电源行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Analysis of the Current Market Situation and Future Development Trends of High Voltage Dedusting Power Supply IndustryIntroductionHigh voltage dedusting power supply is an important component in the field of environmental protection equipment. With the continuous improvement of environmental protection requirements, the market demand for high voltage dedusting power supply is increasing. This report will analyze the current market situation and future development trends of the high voltage dedusting power supply industry in the next three to five years.Current Market SituationIn recent years, the high voltage dedusting power supply industry has maintained a steady growth trend. The marketdemand for high voltage dedusting power supply is mainly driven by the following factors:1. The continuous improvement of environmental protection requirements: With the continuous improvement of environmental protection requirements, the demand for high voltage dedusting power supply in various industries has increased significantly.2. The development of new energy sources: The development of new energy sources such as wind power and solar power has led to an increase in the demand for high voltage dedusting power supply.3. The continuous expansion of the application field: The application field of high voltage dedusting power supply is continuously expanding, such as cement, steel, power generation, and other industries.Future Development Trends1. The demand for high voltage dedusting power supply willcontinue to increase: With the continuous improvement of environmental protection requirements, the demand for high voltage dedusting power supply will continue to increase in various industries.2. The application field of high voltage dedusting power supply will continue to expand: With the continuous development of new energy sources and the continuous improvement of environmental protection requirements, the application field of high voltage dedusting power supply will continue to expand.3. The development of intelligent high voltage dedusting power supply: In the future, the development of intelligent high voltage dedusting power supply will become a trend. With the continuous improvement of intelligent technology, intelligent high voltage dedusting power supply will become more and more popular.ConclusionIn conclusion, the high voltage dedusting power supply industry has a broad market prospect. With the continuousimprovement of environmental protection requirements and the continuous development of new energy sources, the demand for high voltage dedusting power supply will continue to increase. In the future, the development of intelligent high voltage dedusting power supply will become a trend. The industry should seize the opportunity to continuously improve the product technology level and expand the application field to achieve sustainable development.高压除尘电源行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告引言高压除尘电源是环保设备领域的重要组成部分。
一、除尘器技术发展现状及新技术简介1、除尘技术发展现状我国全面系统地对电除尘器技术进行研究和开发始于上个世纪60年代。
在1980年以前,我国在国际电除尘器领域还处于非常落后的地位。
改革开放以来,我国国民经济持续不断地高速增长,环境保护对国民经济的可持续发展显得愈来愈重要。
受市场经济下的利益驱动,国内许多大、中型环保产业对电除尘器进行技术研究和开发方面的投入不断加大,电除尘器的应用得到了长足的发展。
国家更是将高效电除尘器技术列入“七五”国家攻关项目。
通过对引进技术的消化、吸收和合理借鉴,到上世纪90年代末,我国电除尘器技术水平基本上赶上国际同期先进水平。
进入21世纪以后,我国把“大力推进科学技术进步,加强环境科学研究,积极发展环保产业”作为经济发展的重要相关政策,环保产业进一步得到重视。
随着国家对污染控制要求的不断提高,对粉尘排放的要求也大幅提高。
GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》(2004-01-01开始实施)规定新建电厂大气污染物的排放浓度控制在50mg/m3(标准状况,下同)以下,而旧标准GB13223-91要求粉尘排放浓度小于150mg/m3。
电除尘器作为控制大气污染、解决环保与经济发展之间的矛盾的主要设备之一,其应用技术进一步得到飞速发展。
目前,电除尘器已广泛应用于火力发电、钢铁、有色冶金、化工、建材、机械、电子等众多行业。
我国作为世界电除尘器大国立足于国际舞台,不仅在数量上,而且在技术水平上都已进入国际先进行列。
电除尘器技术从设备本体到计算机控制的高低压电源,以及绝缘配件、振打装置、极板极线等已全部实现国产化,并且已有部分产品出口到30多个国家和地区。
在1980年以前,我国电除尘器的规模绝大多数都在100m2以下,而其行业占有量为有色冶金行业32%,钢铁行业30%,建材行业18%,电力行业8%,化工行业5%,轻工行业4%,其他行业3%。
随着我国经济的飞速发展,尤其是电力、建材水泥行业的发展达到空前水平,到上世纪90年代中期,电除尘器行业占有量的格局已改变为:电力行业72%,建材水泥行业17%,钢铁行业5%,有色冶金行业3%,其他行业3%。
电除尘用高频高压电源技术总结龙岩市安特电子有限公司二00八年二月电除尘用高频高压电源技术总结电除尘器作为我国工业除尘的主力设备,其高压供电电源及控制技术自八十年代初至今有了很大的发展,目前大量应用的工频调压-升压-整流方式的单相高压电源技术,在控制功能、控制精度、数字化处理及传输各方面已达到或接近国外先进水平。
随着工业的以展以及国家对大气污染排放标准的进一步提高,要求电除尘器达到更高的收尘效率。
从电除尘器高压供电技术方面,需要有新型的高效节能产品来满足工业应用的要求。
高频高压电源作为一项新的应用技术,国外已有较多的应用报导。
为适应市场的需要,我公司组织开发小组,自主研制电除尘用的高频高压电源产品。
一、 技术调研1、性能比较收集国内外相关报导,分析性能优势,确定开发项目。
为电除尘器配套供电的高压电源目前大量应用的为单相输入、全波整流输出方式,其主要特点是技术成熟,主回路和控制电路相对简单,但有如下主要缺点:a、单相380V供电,易引起三相供电不平衡;b、效率较低,通常为70%;c、单相整流输出电压纹波系数为0.67,输出电压峰值与平均电压差值大,闪络状态下电场运行电压低;d、由于采用工频直接升压,整流变压器体积大,运输不便。
e、高频高压电源采用交流-直流-交流-直流的逆变-升压-整流方式。
主要有如下优点:a、三相供电,电流平衡,功率因素和电源效率可达85~90%;b、逆变器谐振频率为几十千赫兹,开关频率一般为十至二十千赫兹,输出的平均电压高,可明显提高电场运行电压;c、设备体积小,重量轻,节约原材料,方便运输。
2、应用前景由于对大气排放标准的提高,电除尘器需要有节能、应用方便、能提高收尘效率的新型电源配套供电,以降低本体成本。
大量已经运行的电除尘器为符合更严格的排放标准,用高频高压电源进行改造升级是理想的方案。
因此,高频高压电源具有良好的市场前景。
3、技术现状常规的中小功率低电压输出的交流-直流-交流逆变器已经是成熟的现有技术;大功率的高频高压技术国外也有产品报导,本项目开发须重点解决的是大功率和高压等技术难点。
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浅析电除尘高压电源发展历程、现状和趋势(新编版)
Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people
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浅析电除尘高压电源发展历程、现状和趋
势(新编版)
电除尘高压电源是将380V电网交流低压电压转换为直流高压的电能转换装置,也是电除尘本体状态、烟气特性的检测仪器,发展历程可分为单相LC恒流电源、可控硅工频电源、高频电源、脉冲电源。
在当今工业厂矿环境中,环保和节能显得越来越重要,而电除尘系统以及其核心的供电装置,工业生产中发挥着越来越大和不可忽视作用。
电除尘高压电源是工业除尘系统中的核心功率变换装置,目前电除尘系统已包含多种学科的技术领域,总的发展趋势是运维的智能化、控制的自动化、功率变换器的高频化、系统运行费效比的合理化。
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术
的发展,电除尘高压电源的性格比越来越高,体积越来越小,价格越来越低,而且厂家仍在不断地提高电源可靠性、转换效率、本体适应性等方面做着新的努力,本文以作者多年来的从业者经历,结合前辈和同行信息,着重对电除尘高压电源的电除尘高压电源发展历程进行回顾,对发展现状进行分析,对发展趋势进行展望。
一发展历程
电除尘高压电源虽然伴随着电除尘系统的出现而出现,但是随着电力电子可控器件的发展才开始发展,针对电除尘的特殊应用工况,电除尘高压电源的基本要求:
1、高压直流电;
2、运行负载放电和短路运行不损坏;
(1)LC恒流源
19世纪80年代及以前,电除尘系统中应用的均为LC恒流电源,应用场景主要是干式电除尘器和电捕焦油器。
LC恒流源的原理就是在主回路中串并联电感电容的组合,使得负载的输出电流不随负载电阻变化,实现恒流输出,改变电容电感
串并联组的不同,实现对输出电流大小的档位调节。
(2)可控硅高压工频电源
19世纪90年代、随着晶闸管成本的下降和控制方式的成熟,市场上出现了可控硅工频电源,通过改变晶闸管的导通角来调节变压器低压侧的输入电压有效值,进而调节输出的直流高压电的电压值,这样就可以对输出电流进行精细调节,但这样就丧失了电源的恒流特性,负载放电和短路时的电流冲击很大,对电网和除尘本体都是一种损伤,采取的改进策略就是在低压回路中串联大电抗器,在本体放电时,依靠电感电流不能突变的原理,给关闭晶闸管的导通脉冲提供时间,使用中经常可以看到本体放电时,低压电缆线会跳起来的原因。
单相可控硅工频电源与三相可控硅工频电源原理一致,主要解决大功率单相运行三相不平衡问题。
(3)电除尘高频电源
随着电力电子器件IGBT的发展和控制技术的成熟,2003年法国阿尔斯通公司提出了电除尘高频电源方案,在国外干式电除尘系统中成功运用,取得良好的效果,并在改造项目中替换工频电源,对
除尘效率的提高有不少帮助。
高频电源在国内电厂系统中的成功运用,让国内厂商看到电除尘电源的发展趋势,纷纷引进人才和技术,开发相应产品。
(4)电除尘脉冲电源
在干式电除尘应用中,针对烟气的高比电阻情况,颗粒物的直径又非常小,实践中发现,极小颗粒很难荷电,也就不能实现除尘净化的效果,为了解决这种特殊情况,就提出了脉冲荷电的理论,丹麦史密斯率先开发出脉冲电源,国内往往称为复合脉冲电源,应用于干式电除尘的末级电场,进行最终的精细化微小颗粒除尘。
改电源实际上由两套电源复合而成,基础电源提供基础电压,脉冲电源提供脉冲电源,经过耦合装置,形成最终需要的效果。
二现状及发展方向
电除尘高压电源,属于非传统电气产品,为电除尘工程的附属产品,行业有一定封闭性,加上市场规模不大,新入行的企业不多,电源公司往往是和除尘本体工程公司配套,有一定的依附关系,形成地域分片格局,目前主要分布于浙江金华、福建龙岩、湖北襄阳。
下面对高压电源的现状和特点进行介绍:
LC恒流电源,已有几十年应用历史,为成熟产品,除非生产厂家偷工减料,再单纯从故障率上来讲,没有什么问题,这也是一些出口非发达国家项目或生产安全要求严格单位等,而对最终排放指标要求不是很严格的项目,倾向于选用LC恒流电源的原因,尽量避免维护。
高压工频电源,包括单相或者三相电源,仅仅是解决了LC恒流电源不能精细调节输出电流的问题,实现无档位调节,但为此失去了恒流特性,本质上是不适合电除尘应用工况的,所接触到的几个生产厂家均不再对此种电源进行升级改进,没有发展的潜力。
高频电源是目前项目应用最多的类型,产品质量和性能均在不断完善,价格从最初的几十万到现在的六七万,小功率三万多,散热方式从最初的水冷改进为现在的风冷散热,应该说是目前市场上性价比最高的高压电源产品。
由于主回路中串联了电容,电源为恒流源,即使本体直接对地短路,输出电流也只有额定电流的2倍以下,放电能量小,没有短路冲击;除尘本体由于具有阻容并联特性,
输出电流的频率越高,本体上的电压越平滑,本体接受电流的能力越强,除尘效果越好。
由于高频电源为应用的主流方向,对该型电源进行着重介绍。
方案来源为法国阿尔斯通公司,通过改变逆变频率来改变输出电流的大小,为变频电源,在实际应用中发现,小电流输出时高频变压器为低频运行,有较大概率出现电流振荡变压器磁芯饱和问题,负载的等效特性影响到了LC谐振参数,低频时某些频率段表现明显。
表现就是高频变压器“吱吱”异响,损耗增加,IGBT电流增大触发“一次电流过大保护”,严重时IGBT损坏。
可能会有人疑问,阿尔斯通的高频电源为什么没有这个问题,原因是上面也提到,LC谐振中高频变压器低频运行时振荡问题出现,阿尔斯通走的是超高频化、选型合理化、间歇供电算法等路线,即变压器最高频率为40kHz,加上电源额定规格选型合理,极少会使电源运行在低频状态,坏处就是需要增加物料成本和功率损耗。
针对该问题,国内电源厂家对电路方案进行了优化改进,即“恒高频方案”,调节输出电流的方式是通过调节低压侧的直流电压实现
的,分为降压恒高频和升压恒高频,并在项目中批量使用,实际效果不错。
降压恒高频方案,把低压侧二极管整流桥,换为可控硅整流方案,通过控制可通过的导通角来对电网电压进行斩波降压,一次电压调节范围为:0~530Vdc,逆变频率不变,没有低频阶段,也就不存在高频变压器低频振荡饱和问题,但是电网功率因数低,电流谐波畸变率大,造成电网的损耗增加。
另外一种改版设计,把低压侧二极管整流桥换为IGBT整流方案,通过调节IGBT进行PWM整流升压,一次电压调节范围为600~1200V,一次电压和逆变频率均可调节,8kHz以上起步,避免低频运行。
相较于降压恒频模式,有两个优势:采用IGBT整流技术,功率因数可达0.99,电网电流谐波畸变率小于5%,对电网无污染;大功率高频电源研制难点主要是高频整流变压器体积小,高频效应显现,散热不好处理,2000mA以上规格往往水冷这种笨办法,采样提高一次电压的方案,降低一次高频电流,进而降低了变压器的损耗和故障率,常规风冷即可满足要求。
复合脉冲电源,上面也说了主要针对高比电阻,微小颗粒物的荷电,主要应用于干式电除尘的末级电场供电(烟温非常高的湿电应该也有一定效果,但没做过类似项目,不确定)等特殊工况,由于其为两套系统,价格和故障率均较高,并且实际对比效果不明显,针对目前倡导的节能降耗,即环保治理能耗比,脉冲电源的节能效果同样并不比其他电源的间歇供电模式效果明显,因此市场接受度不高。
由于本体负载具有电容特性,想要形成电压脉冲,电源需要产生上百安培甚至几百安培的脉冲电流加到本体上,市面上的复合脉冲电源能达到的这个电流输出能力的很少,有一定弄虚作假。
三电除尘高压电源的展望
产品质量完善化
电除尘电源,由于电气部分长期处于户外无遮挡环境,几乎不会进行检修维护,本身高压电源设备的可靠性,加上这种恶劣使用环境,故障率相对其他产品来说相对较高,因此还需要完善。
运行智能化
有的小型厂矿企业甚至没有电气值班人员,因此对需要电源对
工况变化的适应性,运行的自动化,报警保护的完备化。
价格合理化
电除尘高压电源的价格随着竞争的激烈,已经下来了,同时由于该电源的特殊应用,而市场规模不会很大,属于电源系统里面的一个细分领域,加上电源售后服务,长期协助业主运维,价格下降的空间不大了。
服务完善化
电源作为系统的供电设备,更应该是一个诊断设备,因此需要用户会用善用电源,因此电源企业对值班人员进行培训操作,复杂问题的及时上门解决,针对故障率高的湿式电除尘项目,例如极线断了,往往电源企业的客服需要先和业主沟通,判断本体绝缘问题,在让业主联系湿电工程方解决问题。
运行节电化
环保系统为强制系统,并不产生经济效益,因此业主对系统的运维费用比价在意,行业能也在推能效比的概念,电源作为系统的主要用电设备,承担相当一部分节能降耗的任务。
提高电源的转换
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电气安全效率、功率因数等,根据排放值自动闭环改变输出电流大小,间歇供电运行等。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
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