高频电源在静电除尘器上的应用分析

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。

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。

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。

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