隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的趨嚴(yán)，以及節(jié)能減排國(guó)策的施行，大氣粉塵污染治理應(yīng)用行業(yè)也出現(xiàn)了新的特點(diǎn)。高頻電源廠家講述濕式電除塵高壓電源提高除塵效率，降低能耗，成為發(fā)電企業(yè)當(dāng)前的一個(gè)主要問(wèn)題。電除塵器高頻直流電源的應(yīng)用，為此開辟了一條新的道路。

  1 高頻直流電源的原理

  隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，電力電子器件從20世紀(jì)80年代，全控型器件開始取代晶閘管，伴隨著雙極晶體管、大功率晶體管、絕緣柵晶體管等等電子元件出現(xiàn)，還有軟開關(guān)逆變技術(shù)以及新的控制技術(shù)（數(shù)字化和高頻化提高系統(tǒng)的可靠性和提高設(shè)計(jì)靈活性）不斷應(yīng)用普及，我國(guó)電除塵器生產(chǎn)企業(yè)具備了完全自主研發(fā)高頻直流電源設(shè)備的能力。

  傳統(tǒng)的由可控硅控制的硅整流設(shè)備， 工作頻率為50赫茲，工作電壓波形受到限制，對(duì)特殊工況顯得適應(yīng)性較差。火花熄滅時(shí)間長(zhǎng)，使電場(chǎng)能量恢復(fù)能力較弱；輸出電壓能力低，約35%～45%，使平均電壓低電暈功率??；因高比電阻粉塵易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，降低收塵效率；設(shè)備功率因數(shù)低，電源效率低致使電除塵器耗電量較大、運(yùn)行費(fèi)用較高；單相供電會(huì)造成負(fù)荷經(jīng)常不平衡，對(duì)電網(wǎng)干擾也比較嚴(yán)重。

  由高頻開關(guān)技術(shù)工作的新型電源，是與電網(wǎng)頻率無(wú)關(guān)的高頻開關(guān)式一體化電源，提供接近純直流脈沖電壓波形，工況適應(yīng)性好，提高了除塵效率。在已建成的電除塵器上可以花很小的代價(jià)，獲得較高的除塵效率。高頻直流電源綜合應(yīng)用電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的效能變換和控制，包括電壓、電流、頻率和波形的變換。

  2 高頻直流電源與工頻電源對(duì)比

  （1）高頻直流電源輸出電壓逼近工頻電源電壓峰值，與工頻電源相比：高頻直流電源能提供更高的輸出電壓，可達(dá)工頻電源的1.3倍。高頻電源能提供更大的輸出電流，可達(dá)工頻電源的2倍。高頻電源可有效增大電暈功率，提高除塵效率。高頻電源與傳統(tǒng)的可控硅控制工頻電源相比性能優(yōu)良，具有輸出紋波小、平均電壓電流高、體積小、重量輕、成套設(shè)備集成一體化、對(duì)高比電阻粉塵，它有更窄的脈沖、更寬的調(diào)節(jié)范圍從而提高除塵效率。設(shè)備效率與功率因數(shù)均達(dá)到0.9以上（常規(guī)工頻電源的設(shè)備利用率僅為0.7左右），而且高頻電源采用三相電源，負(fù)載平衡等多項(xiàng)顯著優(yōu)點(diǎn)，不僅大大提高了電除塵器配套電源產(chǎn)品的整體控制水平，很大地拓展了電除塵器的適應(yīng)范圍，同等除塵效率條件下高頻電源還比工頻電源節(jié)能20%以上。

  （2）高頻直流電源較傳統(tǒng)工頻電源可以大幅度降低轉(zhuǎn)換過(guò)程中的無(wú)功功率，在輸入功率相同的情況下，高頻電源的轉(zhuǎn)換效率更高。
  高頻直流電源可以明顯提高對(duì)電場(chǎng)的注入能量比常規(guī)整流變多150%-300%高壓直流電能量， 對(duì)于中低比電阻，提高電場(chǎng)注入能量，可有效降低排放 。更高的輸入電流，相同的峰值電壓可以使粉塵荷電情況趨于更好，更有利于電除塵器對(duì)粉塵的捕集。同時(shí)，更高的輸入電流可以提高電場(chǎng)持灰力， 減少電除塵器出口部分的的二次揚(yáng)塵現(xiàn)象的發(fā)生；輸入電壓的提高可以提高電除塵器積塵面的利用率，提高粉塵在電除塵器內(nèi)部的趨進(jìn)速度，增加電除塵器的煙氣處理量。

  3 高頻直流電源的優(yōu)勢(shì)

  （1）基于高頻開關(guān)技術(shù)的高頻電源是一個(gè)與線路頻率無(wú)關(guān)的可變脈動(dòng)電源，頻率為25～50KHz，輸出為純直流。它給電除塵器提供了接近純直流到脈動(dòng)幅度很大的各種電壓波形，針對(duì)各種特定的工況，可以提供合適的電壓波形，從而提高除塵效率。與工頻50/60Hz高壓電源相比，高頻電源純直流供電時(shí)的輸出電壓紋波通常小于5%，遠(yuǎn)小于工頻電源35%～45%的紋波百分比，其閃絡(luò)電壓高，運(yùn)行平均電壓可達(dá)工頻電源的1.3倍，運(yùn)行電流可達(dá)工頻電源的2倍，在同樣的電場(chǎng)里，能夠輸入更多的功率，從而能夠有效的提高收塵效率。高頻直流電源間歇供電時(shí)可有效壓制反電暈現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)保效節(jié)能，特別適用于高比電阻粉塵工況。

  （2）高頻直流電源采用混合諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的逆變器，功率器件關(guān)斷損耗為零，不僅降低器件的關(guān)斷能力，提升效率，也減少電磁干擾。同時(shí)，設(shè)計(jì)良好的串聯(lián)諧振逆變器有恒流特性，在輸出短路時(shí)有很好的限流能力，可以提高系統(tǒng)的可靠性，特別適合電除塵器火花沖擊、短路頻繁的現(xiàn)場(chǎng)工況條件。而局域并聯(lián)諧振電路有利于輕載運(yùn)行穩(wěn)定性，有利于間歇供電方式下供電周期電流波形的穩(wěn)定性，有利于改善二次電流波形，有利于提高設(shè)備功率因數(shù)，有利于提高設(shè)備效率。該逆變器是以全橋串聯(lián)諧振為主，兼有局域并聯(lián)諧振的混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以有效壓制電場(chǎng)火花的電流沖擊，可以迅速地熄滅火花并且快速恢復(fù)電場(chǎng)能量，能滿足電除塵器持續(xù)火花放電和短路沖擊的要求，適應(yīng)負(fù)載的大范圍變化，提高除塵效率。

  （3）高頻直流電源采用單片機(jī)為的微機(jī)控制器。火花檢測(cè)與控制采用全新硬件檢測(cè)，對(duì)各種火花檢測(cè)特別可靠，對(duì)微弱火花也捕捉無(wú)遺。閃絡(luò)電流無(wú)沖擊波，電場(chǎng)電壓恢復(fù)極快，損失極小。具有純直流供電與間歇供電兩種方式，純直流供電采用調(diào)頻方式調(diào)壓，間歇供電Pon及Poff均可調(diào)節(jié)，針對(duì)各種特定的運(yùn)行工況，可以提供各種合適的電壓波形，特別適用于前電場(chǎng)及高比電阻粉塵，能有效壓制反電暈現(xiàn)象的發(fā)生。高頻電源安裝于一電場(chǎng)能解決前電場(chǎng)電暈封閉有效的手段，由于“空間電荷效應(yīng)”的原因，一電場(chǎng)電流通常很小，提高電流困難。為了提高電流，工頻電源常常采用強(qiáng)行供電和高火花工作方式，但是仍然效果不佳。采用高頻電源可以輕松地將電流提高一倍。增大荷電強(qiáng)度，減輕后電場(chǎng)的負(fù)荷，這種電源應(yīng)用方案已在工業(yè)應(yīng)用實(shí)踐中得到驗(yàn)證。針對(duì)電除塵器負(fù)載變化的特殊性，高頻電源充分展現(xiàn)了控制性能靈敏、電壓恢復(fù)快、保護(hù)功能完善等優(yōu)點(diǎn)。

  （4）高頻直流電源體積小、重量輕，只有常規(guī)工頻電源的幾分之一，占地空間小，便于安裝。采用三相電源平衡輸入，對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有污染，無(wú)缺相損耗，屬于綠色電源。效率與功率因數(shù)高，效率通常大于93%，功率因數(shù)通常也大于93%，比工頻電源節(jié)能20%以上。高頻電源安裝在除塵器頂部，設(shè)備集成一體化，電纜用量明顯減少，同時(shí)，不占用控制室空間，還可以節(jié)省土建施工成本。

  （5）高頻直流電源具有高低壓一體化控制功能，包括振打控制和斷電振打控制，高頻電源還具有反電暈檢測(cè)控制，采用大屏幕LCD中文顯示控制終端作為人機(jī)接口，240×128點(diǎn)陣帶背光，圖形菜單操作，人機(jī)交流簡(jiǎn)潔明了。使用通訊協(xié)議與上位機(jī)接口，能夠接受計(jì)算機(jī)的各種命令，并將高頻直流電源的各種參數(shù)、故障狀態(tài)、運(yùn)行工況實(shí)時(shí)傳送至計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程軟啟動(dòng)、軟停機(jī)功能。

  4 結(jié)語(yǔ)

  目前電除塵器高頻直流電源自主技術(shù)日漸完善，已廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電的煙氣粉塵治理。高頻電源的廣泛應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電除塵器配套電源技術(shù)水平的飛躍，很大拓展了電除塵器的適用范圍，同時(shí)，高頻電源的應(yīng)用，使很多已建成投產(chǎn)的電除塵器在較小的資金投入下，獲得很高的除塵效率，降低排入，對(duì)環(huán)保節(jié)能減排有積極的作用。

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