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应用大功率高频电源技术提高电除尘效率
作者:管理员    发布于:2016-05-14 14:12:44    文字:【】【】【

  1粉尘高比电阻对除尘效率的影响应用DR型高压粉尘比电阻试验台对漳山公司灰分比电阻测试结果如下:表1粉尘比电阻测试结果序号测试温度/°c比电阻/n.CM备注击穿电压:3.9KV从上表可以看出,比电阻P>5X1010Q.CM属于高比电阻粉尘。粉尘的比电阻超过临界值5X1010Q*CM时,测电晕电流通过粉尘层就会受到限制,这将影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率和电场强度等,严重时会产生反电晕现象,最终将导致除尘效率大幅度下降。粉尘的比电阻对粉尘黏附力有较大影响,高比电阻导致粉尘的黏附力相当大,以致清除电极上的粉尘层要增加振打强度,这将导致比正常情况的二次扬尘大,其最终也导致除尘效率大幅度下降。

  从实际运行情况来,经过1一2个月运行后,除尘器阴极线积灰现象严重,芒刺线头部包有类似火柴头积灰,且粉尘黏附力较强,振打较困难。由此可见,高比电阻灰尘除尘难度较大。

  2大功率高压高频电除尘电源原理及结构高频电源是根据高频转换技术开发的,其结构如所示,图中示出向一个电场供电的高频电源。它由三相电网供电,电压经三相整流桥整流并由带缓冲电容器的平波器滤波。直流电压馈送到与高压变压器连接的串联谐振变换器,变压器的二次电压经单相桥整流。最后施加到电除尘器的放电极上。

  系统的核心是DC/AC变换器,由全桥串联谐振变换器构成。变换器由四个开关SlS4,一串联电容Cs和一串联电感Ls组成。每个开关各用一半导体器件IBGT和一反并联二极管来实现。变换器的运行基本原理如所示,其中一对开关(例如Sl和S3)在t=0时刻同时接通,经一段时间Ts后接通另一对开关(S2和S4)。电除尘器电流iL(t)具有与高压变压器一次侧电流类似的波形,电流振荡周期用T.表示,相应谐振频率为f0(f0=L/T.)。当开关以很高的频率转换时,则此种运行就相当于输出极为平坦的所谓纯直流电压运行。

  3大功率高压高频电除尘电源主要特点具有重量轻、体积小、结构紧凑、三相负载对称、功率因数较高以及可能有较高收尘效率等优点,成为有吸引力的替代传统可控硅调压整流装置(T /R)的电源。

  高频电源输出频率为50kHz,所以输出到电除尘器的电压几乎是恒稳的纯直流,从而带来一系列常规单相反并联可控硅调压电源所不具备的特性与优点:a.同常规的T/R相比,高频电源提供几乎无波直流输出,这使得静电除尘器能够以火花发生点电压运行,这样,就提高了静电除尘器的有效电流和除尘效率。高频电源纯直流供电的电压、电流较常规电源的平均值高,有利于提高中低比电阻粉尘的除尘效率。高频电源和常规整流器相比电压波形见。

  火花时常规电源一般至少要关断一个半波,即10ms,高频电源大都可在25ms时间之内使火花熄灭。5―15ms恢复全功率供电。在100次/min的火花率下,输出高压无下降的迹象。

  /R)显著减轻和缩小,成本可比常规T /R还低,性价比高。一台72kV /800mA的整台电源(包括输入电源T/R、控制柜、高频开关等)仅230kg,而常规T/R可达700―1700kg,甚至比常规电源的控制柜还轻。安装也省事、省钱。由于高频变压器用油不多,集油盘,排油管,储油罐也都省了。

  集成度高。所有线路、输入电源、高频开关、T/R、高压/低压/振打/加热控制器都集中在一个小箱体中,并具有良好的模块性。

  电源转换效率高。一台额定60kW的电源,总电损耗小于3kW.三相均衡对称供电,对电网无干扰。

  也可像常规电源一样,采取“间歇供电*(类似脉冲方式),用于高比电阻粉尘,自由度更大,效果更佳。开关电流的间歇供电”脉冲“不再受常规供电时半渡宽度(10ms)的限制,其最佳供电的宽度和幅值、最佳周期(占/空比),均是可”任意“选择的。在同样的输人ESP的功率下,开关电源较常规电源能提供更大的电流和更窄的脉宽,因而更有利于高比电阻粉尘的收集。

  高频电源和常规整流器输出电压波形比较4大功率高压高频电除尘电源应用效果漳山发电公司1机组电除尘ESP1安装四台ALSTOM生产的高频电源装置(SIR),它包含一个紧密型变压器/整流器和一个自动控制单元,输出电源频率为50kHz,二次额定电压72KV,二次额定电流800mA.除了提供高压外,SIR还有许多的其它控制功能,用于控制振打设备,灰尘收集设备和监控ESP中的加热单元。50kHz、800mA高频电源装置在国内火电厂属首次安装使用。经过安装运行后,二次电流由300*500mA上升到800mA(额定电流),二次电压维持40*次电压、电流较稳定,收尘效果明显增加。

  目前,国外大容量高频电除尘电源应用较多,采用后电除尘粉尘排放小于50mg/Nm3.国内大容量高频电除尘电源已研制成功,并逐步开始推广应用。

  5结论大功率高压高频电除尘电源采用高频逆变开关技术,利用最新高频功率开关把工频电逆变为高频电,输出到微晶高频变压器升压,最后再由倍压整流升至所需电压输出至除尘器本体进行除尘。

  由于采用了高频逆变技术和微晶高频变压器技术和倍压技术,因此大大减小了变压器的重量和体积,也减小了输出高压直流的脉动,提高了除尘器本体的闪络点。经现场试验证明,高频电源可比工频电源的闪络点提高30KV,电流可提高300―500mA以上,因此在原先除尘效果不好的电场换用本除尘电源后,都能达到良好的除尘效果。高频电除尘电源具有恒流控制功能,不管本体负载如何变化都能通过改变电压来保证电流的恒定,这样就保证了除尘的效果。另外还具有临闪络点自调节功能,开路、短路保护功能,操作简单。因此高频电除尘电源是传统电除尘电源理想的替代产品,由于国家对环保事业的重视在加强,随着国内大容量高频电源的逐步生产应用,可以预见高频电源有着广阔的市场空间,特别是在水泥厂和火电厂方面的电除尘应用。

脚注信息
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