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电压多波形适应不同工况
高频电源给除尘器提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形,针对各种特定的工况,可以提供最合适的电压波形,从而提高除尘效率。
通过高频电源控制终端或上位机系统均可对供电方式进行选择。供电方式分为纯直流供电和间歇供电,可随时手动切换。纯直流供电输出近似一条直线的输出电压,提高电除尘运行的平均电压和平均电流,适用于中等比电阻的烟气工况。
间歇供电时间任意可调,具有更窄的脉冲宽度、更宽的脉冲频率选择范围、更陡峭的电压上升率,其目的是减轻反电晕的发生,从而提高收尘效率。在高比电阻工况条件下,当激发反电晕控制功能后,设备根据反电晕严重程度自动进入间歇脉冲供电状态并寻找和跟踪最佳的脉冲宽度和脉冲频度,以获得最佳的除尘效果,应用间歇脉冲供电可大量节能。
与常规静电除尘器工频电源相比,高频电源可以做到无火花运行或者少火花运行,这也一定程度上减少了电场能量的无谓消耗,不仅保证电场稳定运行,还节约一定的电耗。采用高频电源方案的另一优点是电除尘器整体结构不需改造或大的调整,仅仅更换电源及相关附件,改造工作量小,改造时间短,而且不需要大型机械装备,可以大大降低改造工作对电厂运行效益的影响。
但是,采用高频电源方案也存在一定的风险和缺点。高频电源通常放置在除尘器顶部,对环境要求高,防护等级要求高。高频电源实际运行电压在很大程度上受电源和除尘器间谐振影响。据多个现场运行反馈,高频电源总体效果好于单相工频电源,但受本体分布电容影响,运行电压、电流不能达到设计值,较适合单台电源电流不大以及比收尘面积不大的电除尘改造工程。
三相电源
三相电源是顺应三相制电网的特性,高效、环保、节能的电源。它与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异,具有三相负载平衡,效率高,功率因素高,输出峰值电压可调节,电压波形接近高频电压电流高、体积小、重量轻等优点。
三相电源节能、环保的原理主要在于以下几个方面:
1) 功率因数高
通常三相用电设备在对称条件下运行,各相电压、电流、磁通的大小相等,相位上依次相差120度,符合三相电的特性。三相电源的功率因数为0.95以上,而单相电源的功率因数小于0.7,对供电网质量指标提高显著,可以为用户带来直接的经济效益。
2) 二次电压平均值高,有效电晕电流高
由电除尘理论可知,电除尘器的效率与带电粒子在电场中的驱进速度成正比,驱进速度与电场强度的平方成正比,电场强度与电场间施加的电压成正比,因此电除尘器的效率与电场的运行电压的平方成正比。
工频电源峰值电压在电除尘器电场中触发火花,限制了加在电极上的平均电压,而谷峰电压相差较大,频率较低,因此平均电压较低。而三相电源在相同场强下,同常规的工频电源相比能有效提高二次平均电压和二次平均电流,提高了电除尘器的效率。
三相电源与工频电源电压
但是,采用三相电源方案存在一定的风险和缺点。三相电源技术成熟,但控制却比高频、工频单相更为复杂。三相电源的闪络检测处理难度大,火花能量大,电压电流大,对本体对电子元器件冲击大。正常工作时电晕电流比单相工频电源正常工作的电晕电流大很多,增加电能消耗。研究认为,三相电源必须配合间隙供电和反电晕检测控制功能才能有效提高除尘效率。另外,三相电源由于注意吸收粉尘和防止积尘,忽略节能,因此三相电源运行功率大,将对原有的设备包括开关柜元器件、变压器、电缆等重新进行校核,如不符合则需进行更换。
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