高频电源在电除尘器上的应用及节能分析
2016-05-26 17:12:32
摘 要：
随着经济的不断发展，环境污染问题越来越严重，影响人们生存环境的同时，也限制了经济的进一步发展。我国对环境问题高 度重视，各个行业在节能减排新技术的研究及推广上取得较大进展。
电源是电除尘设备的重要组成部分，采用高频电源可大幅度提升除尘设备的工作效率，同时还能有效节约电能，因此在电力、冶金、化工等多个生产领域得到广泛应用。
关键词：
高频电源；电除尘器；节能
1概述
经济发展给环境带来的危害以经引起全球范围内的广泛关注，我国处于经济发展的高速期，同样也面临着环境污染问题。为保护人类赖以生存的环境，实现经济的可持续发展，我国各行业以节能减排为中心任务，大力发展可推广节能减排的新技术。电除尘器是火力发电厂、燃煤锅炉企业进行烟尘排放治理的主要设备，该设备的核心装置是电源，为除尘工作提供所需要的高压，对除尘效率有着直接的影响。
2高频电源 高频高压开关电源（简称高频电源）是新一代的电除尘器供电装置，可广泛应用于电力、冶金、化工、水泥等行业的烟气粉尘治理，可实现高效除尘、保护环境的作用。
2.1高频电源的工作原理
电除尘器高频电源是利用高频开关 技术而形成的逆变式电源，其供电电流是由一系列窄脉冲构成，可以给电除尘器提供具有从接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形。高频电源对电除尘火花放电或短路具有快速的反应机制，能在上述情况发生后立即封锁电源输出，提高了电源的动态响应速度。高频电源的快速反应机制使电源实现了接近纯直流输出，提高了设备的供电电压，有利于增加电除尘器电场强度和粉尘荷电量，进而影响电除尘器内粉尘周围的电场力，提高粉尘的移动速度，最终实现提高除尘效率，减少烟尘排放，保护环境的目的。
2.2高频电源运行方式
高频电源可根据电除尘器电场的实际 工作情况，调整脉冲宽度、脉冲幅度、供电频率以保证提供电压、电流达到做优化状态。对于具有恒定周期供电和脉冲供电两种型号的高频电源来说，应根据除尘要求选择合适的供电方式。
2.2.1
恒定周期供电方式。
恒定周期供电方式，是指高频电源按 照预先设定的频率参数进行运行，设定频率参数值决定了设备的输出电压和输出电流值。恒定周期供电方式对操作人员的要求较高，设备消耗的功率大，因此造成的能耗较大，而除尘效果却并不理想，当煤质、符合、烟气等发生较大变化时，恒定周期供电方式无法满足电除尘口排放要求。
2.2.2脉冲供电方式
高频电源在脉冲供电方式下，能输出由一 系列高能脉冲和低能脉冲组成的电能，输出电流波形与正选波形类似。高频电源采用脉冲供电方式时，可为电除尘器提供较高的峰值电压，这就能有效克服高比电阻引起的反电晕，从而提高设备的除尘效果，减少电场中无效电能的消耗量，最终达到节能环保的目的，这是传统高压供电方式无法比拟的优势，因此得到广泛应用。
3高频电源节能分析
3.1高频电源除尘效率高对于电除尘设备而言，带电粒子在电场中移动速度大，除尘效率高。带电离子移动速度与电场强度平方成正比，而电场强度与电场内电压成正比。根据以上关系可知，电压越高，电除尘设备的工作效率就越高。高频电源相对于传统电源，大大提高了除尘设备的工作效率，能有效降低除尘口排放量的30%以上，部分性能优良的设备，可降低到原有除尘量的70%。高频电源能大幅度提升除尘设备工作效率的主要原因是：一方面，高频电源具 有极强的适应性，能根据不同的工作情况，提供合适的电压波形，从而给除尘设备提供从接近纯直流到脉动幅度大的电压波。当除尘器工作环境为中等比电阻及高浓度烟气时，可利用高频电源输出近似直线的电压，提高电除尘设备的运行电压和运行电流。高频电源提供纯直流电压时，相对于传统的工频电源，平均电压高出30%，这就大大提高了电除尘设备的工作效率。当除尘设备入口含烟尘浓度过大时，会产生电晕闭塞现象，影响电流的提高，此时若采用高频电源，可将电晕电流提高至原来的2倍，从而有效解决电晕闭塞现象。另一方面，高频电源火化监测可靠性高。高频电源采用全新硬件检测技术，提高了火花检测的可靠性，并能有效捕捉微弱火花。高频电源设备中，采用串并联混合谐振逆变器，提高了电流的恒定性，有效减弱电流大幅度变化和电场火花对电流的冲击作用，提高熄灭火花的速度及电场能量的恢复速度。高频电源断电振打与减功率振打功能，对设备的除尘效率同样具有促进作用。
3.2高频电源节能效果好
3.2.1高频电源固有的节能特点
高频电源现对于传统的工频电源而言，能源利用率高，能节约20%的能源。传统工频电源会随着输出 功率的下降，其功率因数和效率发生明显的变化；而高频电源在纯直流供电方式下，当实际输出功率为额定功率的70%时，其功率因数和效率几乎保持不变。在实际的生产工作环境下，设备在额定功率条件下工作情况较少，这就导致高频电源在节能方面更具优越性。
3.2.2高频电源对整个系统节能的影响高频电源自身的工作 特点，决定其具有良好的节能特性，这不仅提高了前电场的除尘效率，也为整个除尘系统的节能打下了良好的基础。提升前电场除
尘效率后，减轻了后电场的工作负担，极大的降低了后电场的符合，提高了整个系统的工作效率。随着科学技术应用的深入，自动化控制技术在电厂应用范围越来越广，若在有IPC智能控制系统的工作环境下，IPC可在满足除尘效率的要求下，实现组合供电的自动化，促使电除尘电源系统节能达到50%以上，在反电晕现象明显情况下，该系统的节能率甚至高达90%以上，这就极大的降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益。
4小结
电源是除尘设备的重要组成部分，电源效率的提升，可有效改善整个设备的工作效率。高频电源具有灵活反应机制、适应性强、节能高效的特点，不仅能提高电除尘器的工作效率，还能提高整个生产系统的工作效率，因此，应进行大范围的推广和使用。
参考文献：
[1]陈多.高频电源在火电厂电除尘上的研究与应用D].华南理工大学,2013. ;
[2]王飞,苏飞龙,尚寿军,胡志华.新一代电除尘供电电源技术——— 高效节能电除尘器高频电源应用及其发展方向[J].内蒙古科技与经济,2011(22):83-84.
[3]丁海波.电除尘高频电源的节能改造分析[J].科技创业家,2012(17):89.
(转载自《实用科技》）