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高频电源在静电除尘器上的应用分析

北极星环保网来源:电力设备 姚凌飞 何立刚 陈崇荣2017/8/24 10:12:52我要投稿

北极星环保网讯:本文介绍了高频电源应用于静电除尘器的节能减排原理,通过工程实例的对比试验发现:高频电源与工频电源比较,节能率达到50%以上,节能减排效果显著。

关键词:高频电源;静电除尘器;应用

随着国家排放标准的趋严,以及节能减排国策的施行,大气粉尘污染治理应用行业也出现了新的特点。提高除尘效率,降低能耗,成为发电企业当前的一个主要问题。大功率高频电源是新一代静电除尘器的供电装置,与目前普遍使用的工频电源相比,可以在确保除尘效率的前提下,大幅度减少静电除尘器的电耗。某发电厂将静电除尘器由工频电源改为高频电源后,取得了显著的节能效果。

一、高频电源原理

高频电源采用现代电力电子技术,是将三相交流输入经过三相整流为直流电源,经逆变为高频交流电,最后整流输出直流高压。变换器实现直流到高频交流的转换,高频变压器和高频整流器实现升压整流输出,为除尘器提供电源,高频电源原理见图1。

静电除尘

1.1高频电源节能原理

静电除尘器的工频电源频率低,电源转换效率只有75%,而高频电源转换效率为95%,此项节电约20%。

静电除尘器采用工频电源供电产生电晕时,只有极少量电能用于烟尘荷电,绝大部份电能做了无效的空气电离。而用高频电源向除尘器供电时,用高频率、窄带宽(微秒级)的脉冲使烟尘荷电,其特点是荷电量大而能耗非常少,使电能大幅度下降。

高频电源是三相整流后,在纹波非常小的直流上再进行逆变,因而直流脉冲的幅值可以有效控制在非火花区内,基本不产生火花,即使产生火花,也可以在5~10100μs内自行关断快速响应,进行火化控制,而工频电源火花多而耗能大,一旦产生火花要10ms(即10000μs)内才能关断响应,所以高频电源可以达到节电的目的。高频电源的节能原理图如图2所示。

静电除尘

1.2高频电源除尘增效原理

高频电源由于高压转换始终工作在50kHz以上,可以控制在非火花区内把脉冲幅值调到最大,即二次电压调到最高,不会像工频电源出现放电的时间,而一直保持可荷电状态,因而烟尘总体荷电量大,特别对微细烟尘也容易荷电,所以从理论上,高频电源可达到提高除尘率的作用。

对高比电阻烟尘,若用工频电源供电,很易产生反电晕放电,一旦出现反电晕放电,会产生反电晕放电扬尘,影响出口烟尘指标,而用高频直流脉冲供电,供电的脉冲时间任意可调,具有更宽的脉冲宽度和脉冲频率选择自由度、更陡峭的电压上升率,使高比电阻烟尘在集尘极上有足够的放电时间,基本消灭了反电晕放电,使除尘效率提高。

直流脉冲幅值可控,不会产生火花放电,即使产生火花,在5~10100μs内即自行关断响应,进行火化控制,不会因火花而产生扬尘,所以从理论上,高频电源可达到提高高比电阻烟尘脱除率的作用。

延伸阅读:

脉冲电源与高频电源技术在静电除尘中的组合运用

关于调幅高频电源在湿法电除尘器上的应用研究

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