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水泥行业超低排放电除尘器电源改造

北极星环保网来源:水泥技术 丁程 王海庆2018/8/3 9:23:49我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:电除尘 静电除尘器 ESP电源

北极星环保网讯:ESP高压电源的选型对于ESP性能是至关重要的,高压电源应为ESP电场提供足够的电晕功率,以获得最佳排放水平。研究表明,一个或两个电场的小型ESP的电源解决方案是选择一种最佳的电源类型。 对于更大的ESP,要获得最佳的技术/商业解决方案,计算会更复杂。 本文中案例研究表明,对于具有多个电场的ESP,不同电源类型的组合才是对用户来说最佳的配置。

由于环保的要求越来越高,许多在投运中的静电除尘器(ESP)的性能不能满足实际排放水平的要求。因此,许多安装ESP的工厂需要进行升级。改造项目被认为是一个非常复杂和昂贵的过程。由于停止过程而导致的收入损失以及雇用承包商和用于处理重物的重型车辆是通常与高成本相关的后果。

ESP的智能来自控制系统,该系统管理和监控ESP中烟气的清洁过程。控制系统控制高压电力系统(HVPS),该系统在ESP的钢结构中产生电场,并且是设计的重要部分。以下研究表明,不是重新设计并开始重新构建ESP的钢结构,而是可以通过查看高压电力系统和控制器来提高ESP的效率。

1. 简介

ESP电源类型的选择对于ESP性能是至关重要的,高压电源应为ESP电场提供足够的电晕功率,以获得最佳排放水平。

研究表明,具有一个或两个电场的小型ESP的电源解决方案是选择一种最佳的电源类型,即:传统单相电源,三相电源,高频电源或脉冲电源。 对于更大的ESP,要获得最佳的技术/商业解决方案,计算会更复杂。 本文中案例研究表明,对于具有多个场的ESP,不同电源类型的组合才是对用户来说最佳的配置。

2. 影响电除尘器性能的主要因素

目前中国排放标准已经是世界上最严格的国家之一,为了达到国家标准和行业标准要求,生产厂家不可避免的要使环保岛中的每一个系统工作在最佳状态。在讨论电源对静电除尘器性能的影响之前,需要说明的是静电除尘器是一个系统工程,要使它工作在最佳状态或者说符合排放要求的状态,需要各个环节的配合和匹配。一台机械状况良好的静电除尘器,如果采用不合适的高压电源,则无法将ESP的性能发挥到最大。反之,一台ESP配备了优化的高压电源和控制系统,如果机械方面有重大故障,也会造成排放超标的结果。

在下面本文会通过两个方面,介绍影响ESP性能的主要因素,一是电源方面的因素,二是非电因素:

2.1 ESP电源与ESP性能的关系

目前在全世界上应用最广泛的ESP电源有四种:传统单相电源,三相电源,高频电源和脉冲电源,作为一家在ESP电源行业有超过80年历史的专业厂家,我们认为这四种电源各有各的特点,四种电源都有其适用的工况,不能说某一种电源是最先进或最好的。

以下是电源方面对电除尘器性能的关键因素:

2.1.1 ESP运行电压的峰值与均值的乘积,与电除尘器的效率成正比;

2.1.2 ESP运行电流的均值,在没有发生反电晕的条件下,与电除尘器的效率成正比;

2.1.3 ESP的火花响应,在火花发生时关断越快越好,火花熄灭时恢复电压输出越快越好;

2.1.4 在经济性上,对于ESP电源的要求是设备效率越高越好;

2.1.5 其他方面,电源的控制系统要稳定可靠并能方便地与现场DCS对接,所有的警告和故障都必须有相关的故障信息显示以方便用户和厂家快速的作出判断并解决故障。

以上是针对理想化工况的ESP,而实际ESP在运行时存在与上述要求相悖的因素:

2.1.6 ESP运行电压纹波低且电压值高,这对灰量大,比电阻不高的前电场是有效的,但是对灰量小,比电阻高的后电场,这种运行电压造成反电晕的问题是明显的。

2.1.7 ESP运行电流并不是越大越好,运行电流的大小不能超过阳极板粉尘释放电荷的速度,否则也会造成反电晕的问题;

2.1.8 电源频率并不是越高越好,频率越高,对半导体本身和其控制系统的要求越高,而随着频率的升高,给电源性能带来的提升是有限的。

所以在ESP电源选择时,要根据实际工况选择最佳的类型,从ESP性能和经济性上多方面来考虑,用不同类型的电源进行搭配,使得ESP具备合理的性能和能耗。

延伸阅读:

除尘器小知识之电除尘高频电源简介

电除尘器高频电源的运行与优化

电除尘专栏第16期 四种新兴电除尘电源技术

电除尘专栏第11期 除尘电源技术之三相电源技术

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