电除尘专栏第11期 除尘电源技术之三相电源技术

三、三相高效脉冲节能供电技术

三相电源从电路原理分析：采用三相交流电平衡输入→三相同步移相调压→三相同步变压器升压→三相整流叠加后输出→施加到放电极。同极距400mm，额定输出电压选型从72kV提高到90kV。采用全波连续纯直流供电时，实际运行电压可从50-60kV提高到70-80kV,平均可比单相或高频电源提高10-20kV，实际运行输出功率可能提高1倍以上。

而粉尘的特点：从第一电场到第五电场，粉尘浓度和粉尘颗粒大小，呈梯度递减分布，后级电场粉尘浓度越来越小，粉尘颗粒越来越细，粉尘荷电越来越难，所需的荷电电压要求越来越高，常规高压电源的控制特性无法满足要求。

三相高效脉冲供电方式，由于采用100%强行输出，具有峰值电压高，瞬态峰值电流大，平均电压电流低的特点，能瞬间突破直流供电的临界击穿电压，有效提高微细粉尘的荷电效率，有效改善振打清灰效果，克服“反电晕”，是高比电阻、高微细粉尘、高黏性粉尘最有效的供电技术。在满足达标排放的条件下，可比常规单相电源节约能耗30%以上。

第二、三、四、五电场采用不同占空比的三相高效脉冲供电方式，高效脉冲峰值电压可随粉尘含量和粒径变小的趋势，形成梯度提高峰值电压，末级电场最高峰值电压可达110kV以上，而平均电流和平均电压随粉尘减少，呈梯度减小输出，有效减少电耗，达到真正的减排与节能双重效果。

图4三相电源纯直流供电和高效脉冲供电波形

图5三相高效脉冲供电模式输出峰值电压的梯度控制特性

四、三相高效脉冲供电技术特点

1）与高频电源脉冲供电模式相比较。三相高效脉冲额定输出功率与电场负载等效电容匹配性更好。因为，电除尘器是一个典型的电容性负载，根据实测和理论计算经验，每平米集尘面积的等效电容为30pF，假设某电场集尘面积为2500m2，对应等效电容值=2500*30=75nF，设定负载闪络击穿峰值电压值=95kV。则等效电容负载所需能量：

高频电源脉冲供电模式和三相电源脉冲供电模式的电流密度可取0.4-0.5mA/m2，为了计算方便，高频电源选型规格为1.2A/80kV，额定输出功率P=1.2*80000=96kW，整流输出频率20kHZ，输出波形有效脉宽t=50us；三相电源选型规格为1.2A/90kV，额定输出功率P=1.2*90000=108kW，整流输出频率300HZ，输出波形有效脉宽t=3.3ms。由此可计算出两种电源在脉冲供电模式下的额定输出能量：

①高频电源的额定输出能量WG：

②三相电源的额定输出能量W3：

综上所述，显然三相高效脉冲供电技术与电场等效电容负载匹配性更好，满足等效电容充电要求，获得更高的峰值电压，提高高比电阻微细粉尘的荷电效率。

延伸阅读：

电除尘专栏第10期 脉冲电源技术

超低排放湿式电除尘器方案的比较

下进风袋式除尘器内部流场的数值模拟

湿式电除尘器起火谁之过?