模块集成板式臭氧发生器

模块集成板式臭氧发生器
一、 自主知识产权核心技术
1、 板式电极放电室
同心圆和平行平板是介质阻挡放电（DBD）结构的两种基本形式。
受历史工业发展水平制约，大型臭氧发生器过去只能采取同心圆管电极结构，
从而制约了其放电室中的放电间隙和路径等参数。传统管式电极放电室中，考虑
到同心圆管在长度方向上对公差的放大效应，即使是目前国际上最先进的制造工
艺，其最窄放电间隙也只能做到0.3mm左右。
模块集成板式臭氧发生器产品采用的独创板式电极放电室结构，可以实现
0.10mm甚至更小的极窄放电间隙，从而大幅度提高臭氧发生效率，并达到更好
的节能效果。
此外，板式电极放电室的结构可以实现产品的非压力容器设计，从而进一步
确保了产品的安全性，这一点是管式电极结构所不能实现的。

2、 先进的材料及表面处理技术
随着近年来电子工业的迅猛发展，超薄陶瓷基板型材成熟为板式结构DBD
技术路线的实施提供了坚实基础，其介电系数和耐击穿性能等指标均显著优于传
统的搪瓷、玻璃等放电介质材料。
在高压电极和地电极材料角度上，模块集成板式臭氧发生器产品采用高品质
白银、铝镁钛合金等基材，并采取等离子体陶瓷化表面处理、厚膜电路烧结等技
术，其放等离子体表面轰击和防臭氧腐蚀等性能达到了非常高的标准。
在密封用材、链接用材等角度，模块集成板式臭氧发生器产品采用专门配方
的高品质特殊材质，以保证在高频高压等离子体轰击、高浓度臭氧腐蚀等严苛条
件下，产品的每一个部件都能经受住寿命老化的考验，从而保障产品长期运行的
稳定性和可靠性。

3、 独立模块化电源系统
在臭氧发生系统达到一定的产量规模后，其电源系统的设计和制造是一个关
键性的环节。
模块集成板式臭氧发生器产品采用串联谐振电路、IGBT逆变电路、高频高
压变压器以及驱动板电路，实现了电源系统设计的模块化。电源工作频率可达
6~8kHZ、工作电压可达3~6kV、功率因数可达0.99。采用了特殊的抗干扰措施，
提高了电源的稳定性和可靠性，从而使得各个电源模块可在互不干扰的情况下稳
定工作。
高频高压独立模块化电源系统的实现，从电效率角度保障了产品更优的性能
指标（显著的度能耗特性）。

4、 不受限制任意规模的模块集成
独立模块化的电源系统和每个放电室相互独立的水、气、电支路系统一起，
实现了臭氧发生器系统整机的模块化，这是模块集成板式臭氧发生器产品的另一
关键优势。
设备运行时某放电室出现故障，其所在模块其他放电室保持正常工作；在某
模块出现较大故障时，整机的其它模块保持正常工作；从而可以实现：即使某放
电室或模块出现故障，在进行模块替换的操作中，整机系统可以保持不停机，基
本不影响用户工艺的正常运行。

二、 创新设计与先进制造工艺所带来的卓越技术与经济优势
1、 电极及放电室
模块集成板式产品：
创新型板式电极放电室，放电间隙≤0.2mm；可实现高

频高压工作，工作频率范围6~8KHZ、工作电压范围3~6kV、电源功率因数可达
0.99。
市场主流管式产品：
管式电极放电室，放电间隙一般都在≥0.3mm；国产品

牌一般都在中频工作，工作频率仅为0.3~1.0Khz,工作电压仅为1~3kV；国外品牌
可以实现较高的工作频率和工作电压，但是通常其工作频率一般也难以超过
3KHZ、工作电压难以超过4kV；其功率因素一般都在<0.95。

2、 产品产能规模
模块集成板式产品：
可通过模块化集成实现任由规模的臭氧产量需求，是模

块集成板式臭氧发生器产品最关键的优势之一。从100gO3/h至N*1000gO3，均
可轻松实现，从而可以为超大型臭氧装备需求提供可靠支持。
市场主流管式产品：
集中式电源开发、大型罐体的制造以及罐体内放电管的

装配，对管式臭氧发生器产品规模的放大而言是三个极难突破的瓶颈；国产品牌
中超过20100gO3/h的成熟产品很少；国外品牌中已有声称达到单机200100gO3/h
规模的产品，但是其可靠性和稳定性仍需应用检验。

3、 臭氧发生浓度
模块集成板式产品：
连续稳定运行条件下，最大可达210mg/L（氧气气源情

况）。
市场主流管式产品：
连续稳定运行条件下，一般最大不超过160mg/L（氧气

气源情况下）。

4、 臭氧浓度稳定性
模块集成板式产品：
放电室所有放电通道内，全部采用了特殊的等离子体陶

瓷化表面处理工艺，不会被等离子体和臭氧腐蚀，臭氧浓度不衰减。
市场主流管式产品：
材料会被等离子体和臭氧腐蚀，随着运行时间的增加，

臭氧浓度会发生显著衰减。

5、 臭氧浓度和产量调节范围
模块集成板式产品：
由于采用了模块化设计以及单模块内功率可调，整机系

统的臭氧发生浓度可在0~210mg/L范围（氧气气源情况）、臭氧产量可在0~100%
范围内任意调节，从而为用户工艺系统的各种运行条件带来了最佳的适应便利。
市场主流管式产品：
由于其管式电极放电和集中式电源等设计所固有的限制，

其整机系统的臭氧发生浓度和产量调节较麻烦，一般情况下，其臭氧发生浓度的
可调范围为20~160mg/L(氧气气源情况)、臭氧产量的可调范围为30~100%（某些
厂家声称为10~100%）。
6、 单位能耗
出于臭氧发生器产品的高能耗特性，其单位能耗也是用户最为关心的因素之
一。
以下在同等运行条件下模块集成板式产品与市场主流管式产品进行对比，假
定运行条件为：氧气气源、出口臭氧浓度为150mg/L、冷却水入口温度为25°
C---
模块集成板式产品：
能耗为6.5~7.5kWh/kgO3

市场主流管式产品：
能耗为9.5~10.5 kWh/kgO3，国产品牌的能耗一般比国外

品牌更高一些。

7、 优质选材确保产品连续可靠运行
模块集成板式产品：
放电室采用等离子体陶瓷化表面处理工艺，介质采用高

品质进口陶瓷基片，材质寿命长“整体放电室”质保期为10年。
市场主流管式产品：
放电管（玻璃或搪瓷等）电极寿命短，击穿现象普遍，

需要频繁更换放电管。

8、 重量、体积、占地面积
模块集成板式产品：
产品系统的集约模块化设计使得产品重量、体积、占地

面积仅为管式臭氧发生器产品的1/4~1/3（甚至更小），采取现场模块式组装方式，
产品的运输、安装和调试都非常便利。
市场主流管式产品：
设备庞大、运输难度大、安装复杂，有时需采取“破门

而入”等非常措施。

9、 备用设备采购
模块集成板式产品
：模块化设计决定了产品可实现任意规模组合，不存在备

用设备这一概念，只需在设计产量之外为用户提供一定数量的冗余即可。
市场主流管式产品：
为了保证臭氧应用工艺的正常运行，必然需要备用设备，

对用户而言增加了巨大的采购费用。

三、 模块集成板式系列产品性能指标
1、 放电室工作频率：6~8kHZ，工作电压：3~6kV，电源功率因数：可达0.99；
2、 臭氧发生浓度及产量调节：臭氧发生浓度：0~210mg/L，臭氧产量调节
范围：1~100%；
3、 典型平均单位功耗：7kWh/kgO3（氧气气源、臭氧浓度150mg/L、冷却
水温25°C等条件下）；
4、 放电室连续运行的使用寿命：质保期为10年，实际寿命可达20年以上。

四、 模块集成板式产品规格选型参照表
出于用户的不同需求情况，模块集成板式产品为不同行业领域提供两种
系列臭氧发生器产品：
1、 QRKY-MIOG-A系列：应用于给水深度处理、化工高级氧化（如纸浆漂白、
香料精制… …）等领域，本系列产品选用进口材料占比偏高、整体系统根
据军工标准生产制造、严格执行相关行业安全规范等；
2、 QRKY-MIOG-B系列：应用于工业废水、生活污水的深度处理（如脱色、
降COD等）和工业废气脱硫脱硝等领域，本系列产品国产材料占比偏高、
整体系统根据工业级标准生产制造、能够适应环保领域相关规范要求。