EHC-II电除尘高频电源使用手册

EHC-II电除尘高频电源使用手册
EHC-II电除尘高频电源使用手册

为了保证您的人身及设备安全,请在使用前仔细阅读此安全须知,以防造成不必要的损失!

EHC-II高频电源为静电除尘器上使用的高压专业设备,只有具备相关资质的电气工程师才可以对EHC-II高频电源进行使用及维护,非专业人士使用及维护有可能会对设备或人员安全造成伤害!

电源通电情况下,不能对EHC-II高频电源连接电缆、隔离开关、静电除尘器进行维修作业,否则会对设备或人员安全造成伤害!

电源断开情况下,由于EHC-II高频电源内部带有大容量电容,其残余能量仍能造成人员的伤害,非专业人士严禁打开机箱!

由外部电源供电的控制电路也会将危险电压引入EHC-II高频电源内部,仍有可能造成人员的伤害,如低压振打、加热控制回路检修维护时,请断开外部相关控制回路的电源!

高频电源必须用足够粗的电缆可靠接地,绝对禁止在没有可靠接地或接地电阻大于国家相关标准的情况下,对EHC-II高频电源进行通电!

静电除尘器检修时,必须断开EHC-II高频电源的输入电源,EHC-II高频电源的高压输出端,必须可靠接地!

在高压隔离开关内检修的人员造成伤害!

EHC-II高频电源比传统的工频电源具有更强的集尘效果,请注意灰斗的料位状态及输灰的时间工艺,防止料位过高,造成极间短路或灰斗坍塌等问题!

高度集成

高频升压

高效除尘排放低费用低能耗低

目录

一、EHC-II高频电源概述----------------------------------------------4

E H C-I I产品信息

----------------------------------------------------------------4

E H C-I I产品结构

----------------------------------------------------------------4

二、E H C-I I高频电源的设计特点

----------------------------------------------7 高频电源内部的关键元件的型号---------------------------------------------------7 逆变部分I G B T设计--------------------------------------------------------------7 散热系统的设计-----------------------------------------------------------------7高频变压器设计-----------------------------------------------------------------8 外壳防护设计-------------------------------------------------------------------8 高压出线的设计-----------------------------------------------------------------8

三、EHC-II高频电源控制原理----------------------------------------------9

低压侧参数说明-----------------------------------------------------------------9 高压侧参数说明-----------------------------------------------------------------9 温度说明-----------------------------------------------------------------------10工作方式说明-------------------------------------------------------------------10 闪络说明-----------------------------------------------------------------------10

四、E H C-I I高频电源通讯方案

----------------------------------------------11 单台高频电源通讯方案---------------------------------------------------11

单室四电场通讯方案-----------------------------------------------------11

双室四电场(以上)通讯方案---------------------------------12

双室四电场(以上)通讯方案2---------------------------------------------13

五、产品适用范围----------------------------------------------14

六、运行环境----------------------------------------------15

七、技术参数及选型指导----------------------------------------------16

八、运输及储存----------------------------------------------17

九、现场安装指导----------------------------------------------18

设备的拆封---------------------------------------------------------------------18 设备的起吊---------------------------------------------------------------------18设备的机械安装-----------------------------------------------------------------19 设备的电气安装-----------------------------------------------------------------20

十、首次使用(正式运行前的调试工作)--------------------------------------21

首次使用前的检查---------------------------------------------------------------21首次使用的短路试验-------------------------------------------------------------21首次使用的升压试验-------------------------------------------------------------22十一、EHC-II高频电源的充电和放电---------------------------------23 触摸屏手操器充电步骤--------------------------------------------------------------23触摸屏手操器放电步骤--------------------------------------------------------------23 EHC-IPAD无线手操器充电步骤-----------------------------------------------24

EHC-IPAD无线手操器放电步骤-----------------------------------------------24十二、设备启动关机操作-------------------------------------------------25

安全注意事项

-------------------------------------------------------------------25 设备的正常启动

-----------------------------------------------------------------25设备的正常停机

-----------------------------------------------------------------25 检修维护后启动步骤

---------------------------------------------------------------25检修维护停机步骤----------------------------------------------------------25

十三、软件监控与操作----------------------------------------------27 触摸屏手操器

-------------------------------------------------------------------27

E H C-I P A D无线手操器

------------------------------------------------------------35

十四、故障现象及处理----------------------------------------------48

十五、设备维护和保养----------------------------------------------50 正常运行维护和保养

----------------------------------------------------------------50定期维护和保养

-----------------------------------------------------------------50大修维护和保养

--------------------------------------------------------------------50附:EHC-IPAD无线手操器中英文对照表

附图1:高频电源安装尺寸图

附图2:高频电源外观图

附图3:高频电源电气原理图

触摸屏

一、EHC-II 高频电源概述

EHC-II 产品信息

金华大维电子科技有限公司(国家高新技术企业)生产的EHC-II 系列电除尘用高频高压电源(以下简称EHC-II )是目前国际上先进的新型电除尘器高压电源,是大维电子在EHC 一代产品基础上,斥巨资升级的高端产品,具有完全自主知识产权。

EHC-II 是一个高度集成的大功率开关电源,是传统变压器和高压控制柜的结合体,它为高压静电除尘器电场提供所必须的设备以及这些设备的控制系统。它由高频整流变压器及逆变箱、控制箱、散热系统等组成。采用侧高压输出线方式,安装简单,与隔离开关连接方便,可户外安装在电除尘器顶部。可通过触摸屏手操器、EHC-IPAD 无线手操器进行操作,也可以采用RS485总线或TCP/IP 以太网在上位机进行集中管理、远程操作、参数修改、节能优化等。

EHC-II 与传统的SCR (可控硅调压工频单相电源)相比性能优越,具有输出波纹小、平均电压电流高、工况适应性强、体积小、重量轻、模块化结构、转换效率高、功率因素高、三相平衡等多项显著优点,是传统SCR 的革命性的更新换代产品,实现了电除尘器供电电源技术水平的质的飞跃。随着环境问题的日益严峻以及人们对环境质量要求的不断提高,新的环保标准已经提上议程,传统电除尘器变压器由于技术限制,已经无法进一步提高除尘效率,因此高频电源就成为当前新环保标准下的发展趋势。实际应用表明,EHC-II 既能有效提高电除尘器的除尘效率,又能大幅降低电除尘器的能量消耗。

EHC-II 产品结构

高频电源正面图

图1

EHC-II 铭牌安装在正面外壳上,通过铭牌可以获知此台EHC-II 的规格大小。

图2

图2是高频电源铭牌,其中:

1------高频电源型号 2------高频电源使用执行标准 3------一次输入参数 4------二次输出参数 5------高频电源外形尺寸 6------高频电源重量 7------出厂编号

高频电源右侧剖面图

图3

谐振电容

二次取样板

控制回路电源进线,接至配电箱控制回路断路器

主回路电源供电电缆,接至配电箱主断路器

外部接线端子

油箱散热片

吊环

高压输出

冷却风机

控制箱

高频电源左侧剖面图

图4

高频电源底面图

图5 接地孔

高压输出

散热片

逆变箱螺丝孔,固定高频电源和支架

三相电源输入

散热风机

吊环

高压输出

逆变箱

散热片

风从这里吹出

二、EHC-II高频电源的设计特点

系统的模块化设计

高频电源模块化结构分:主回路模块、逆变箱模块、控制箱模块、高频变压器模块。主回路模块:主要由断路器、交流接触器组成,主要完成配电功能;逆变箱模块:由整流桥、滤波电容器、IGBT、IGBT驱动板、平板散热器组成,完成三相整流、直流滤波、高频逆变过程;控制箱模块由高频控制器、控制电源模块、模拟量信号隔离转换模块、数字量信号隔离转换模块组成,完成对高频电源输入电流电压、二次输出电流电压、高频变压器温度、IGBT温度、排放浓度等信号采集,并根据反馈信号调节逆变器的频率、生成不同的工作方式,同时提供通讯接口完成系统组网及人机交互;高频变压器模块:由高频变压器、高频高压整流桥组成,逆变箱高频脉冲首先有高频变压器升压,经过高频高压整流桥整流,再由高压瓷瓶输出。

同时每个功能模块都采用了合资或进口专业名牌大公司的产品中最成熟产品的系列和高可靠性的技术。

高可靠性逆变模块设计

逆变箱的IGBT模块、驱动保护器采用一体化方案,高频脉冲驱动信号连接线极短,驱动信号不易受干扰,驱动器直接检测IGBT开关导通过程中的压降,IGBT过流过压过温保护,直接通过驱动器硬件完成,保护可靠、时间短。IGBT模块、整流桥模块安装在插片式平板散热器上,散热面积大,散热效果好。IGBT模块与滤波电容器直接采用了层叠母排导电组装技术,具有耐压高、低电感,连接可靠特点。

散热系统的设计

EHC-II的散热系统采用独特的风道设计,进风口与出风口都位于设备的底部。大功率风机装在高频电源底部油箱和逆变箱交界处,运行时风机利用强大的吸力,冷风从底部的进风槽口进入,快速流过高频变压器波纹散热片,带走变压器的热量,再流过逆变箱平板插片式散热器,带走逆变箱的热量,最后由底部风机强制把热空气排出。散热系统结构简单,散热效果好。相比于油冷却,能有效杜绝变压器油从油泵渗出现象。特别注意:底部风机是三相电机,三相电源接线的相序会导致风机反向吹风。当启动时,风机只发出响声,出风口没有风送出时,需改变三相输入电源的相序,改变配电箱控制回路断路器任意两相的线序,即可。接线时,必须断开断路器电源。

同时提供完善的热稳定性的监控保护措施:在逆变部分IGBT驱动板上设有过温保护装置,IGBT 超过温度保护值,IGBT驱动板立即保护;在IGBT散热器上,嵌入PT100温度传感器,连续实时监测IGBT散热器的温度变化,出现异常立即保护;油箱盖上,安装PT100温度传感器,连续实时监测变压器的温度变化,出现异常立即保护。变压器危险油温设定值和IGBT危险油温设定值可调,变压器危险油温设定值默认为85℃,IGBT危险温度设定值默认为75℃,当变压器温度实时值达到临界油温值时

(临界油温等于危险油温减去15℃),高频电源的二次参数自动降到额定值的50%继续运行,当变压器温度或IGBT温度大于等于危险油温时,会提示温度高报警,高频电源自动停止。同时当环境温度高于40℃时,二次参数需降到额定值的50%继续运行。

高频变压器设计

EHC-II的变压器采用特殊的导磁体材料、线圈材料、先进的加工工艺。高频变压器铁芯为:超微晶。超微晶较铁氧体具有更高磁导率,更低的矫顽磁力Hc,铁芯截面、线包的直径都极大的减小,变压器可以做成更小的体积以及更低铜损铁损,更低的温升。安装采用:环氧树脂板作为夹件。与铁夹件相比,高频信号不会在环氧树脂板产生涡流,不产生热量。高频变压器线圈材质为:铜。低压包线圈采用高频多股励磁导线绕制,高压包线圈采用铜箔绕制,这两种导线极大降低了高频信号通过导体时的趋肤效应,降低了铜损,提高了效率,减少了发热量。绝缘件:采用特殊处理的绝缘纸板,具有密度高、厚度均匀,收缩性小,表面平整光滑,富有韧性,机械强度,抗老化性,电绝缘性能强等特点。

外壳防护设计

EHC-II的外壳防护等级高,外形美观,采用密封控制箱再加外罩方案,外罩采用ABS工程塑料,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,适合户外安装。

高压出线的设计

EHC-II的高压出线设计采用高压侧出线方式,与高压隔离开关的连接方便可靠,高压隔离开关可以利旧,施工安装工作简单,工程量小。

三、EHC-II高频电源控制原理

控制原理图:

图6

首先输入的三相工频交流电源接入配电箱(见图6第①部分),再经过三相全桥整流滤波后变成低压直流电(见图6第②部分整流电路),再经过全桥IGBT等逆变电路装置逆变控制,产生高频交流脉冲(见图6第③部分逆变电路),高频高压整流变压器最后将低压高频交流脉冲升压整流后(见图6第④部分高频变压器),供电给电除尘器电场使用。控制系统(见图6第⑤部分MCU/DSP控制器)主控制高频工作运行及故障保护。散热系统(见图6第⑥部分散热系统)主要为高频变压器、整流、逆变系统提供散热。

低压侧参数说明:

一次电压:高频一次侧交流输入电源的电压有效值。

见图6整流电路①,即A、B、C相交流电压,一般为50HZ 380V.

一次电流:高频一次侧交流输入电源的电流有效值,可以通过一次电流设定值限定一次电流大小。见见图6整流电路①,即A、B、C相交流电流,随高频输出功率的变化而变

化。

直流母线:三相整流桥整流后直流电压平均值。见图6整流电路①。

高压侧参数说明:

额定电压:变压器二次输出额定电压,即设备允许最大输出二次电压值。见表2。

额定电流:变压器二次输出额定电流,即设备允许最大输出二次电流值。见表2。

二次电压:变压器二次输出电压平均值,随电除尘电场工况变化而变化。可以通过二

次电压设定值限定二次电压大小。见图6高频变压器③。

二次电流:变压器二次输出电流平均值,随电除尘电场工况变化而变化。可以通过二次电流设定值限定二次电流大小。见图6高频变压器③。

温度说明:

IGBT温度:IGBT散热器温度,可以通过温度报警设定值监控逆变电路的正常运行。

见图6逆变电路②。

变压器温度:高频变压器油温度,可以通过温度报警设定值监控高频变压器油温是否正常。见图6高频变压器③。

工作方式说明:

工作方式:分为自动跟踪控制方式与充电比节能控制。

①自动跟踪控制方式:高频控制器根据现场工况自动控制IGBT逆变器频率(频率范围0-20KHZ),从而调节输入到电除尘电场的功率,提供合适的电晕电压电流。

②充电比节能控制方式:高频控制器不但调节IGBT逆变器频率,而且对电除尘电场粉尘荷电时间进行控制,脉冲宽度为电场粉尘荷电时间,脉冲周期减去脉冲宽度为电场荷电粉尘在阳极板的放电时间。通过不同充电比脉冲宽度与脉冲周期的组合,可以适应各种类型的粉尘比电阻,降低及杜绝反电晕的反生,同时极大的降低了电除尘的能耗。

以下为工作方式示意图:

图7

闪络说明

闪络电场瞬时的击穿,击穿电压为电场最高工作点电压,通过快速的寻找闪络点,探测寻找电场的最

高工作点电压,从而实现对电场工况进行跟踪。可以通过闪络频率时间进行调节。

四、EHC-II 高频电源通讯方案

单台高频电源通讯方案

当只有一台高频电源或没有上位机监控软件时,可在运行人员的控制室设触摸屏高频手操器,通过RS485总线连接至高频电源,对高频电源进行监视控制,参数调整等所有操作。高频电源与高频手操作器的有效通讯距离<500米。

图8

单室四电场通讯方案

一、二、三、四电场高频电源,低压系统分别连接到RS485总线上,然后RS485总线连接至远方上位机。上位机对所有电场进行操作、监控及优化。高频电源与上位机的有效通讯距离<500米。

图9

双室四电场(以上)通讯方案1

A-D电场高频电源、低压系统通过以太网网线连接至工业以太网交换机,然后再通过光电转换器、光纤连接到远方上位机。上位机对所有电场进行操作、监控及优化,同时在工业以太网后面连接一只无线路由器,可通过EHC-IPAD无线手操器对所有电场进行操作、监控及优化。

图10

双室四电场(以上)通讯方案2

A-D电场高频电源、ILC单电场低压控制器通过以太网网线连接至工业以太网交换机,然后再通过

光电转换器、光纤连接到远方上位机。上位机对所有电场进行操作、监控及优化,同时在工业以太网

后面连接一只无线路由器,可通过EHC-IPAD无线手操器对所有电场进行操作、监控及优化。

线

图11

五、产品适用范围

电力:用于火力发电厂锅炉烟气除尘。

冶金:用于各种金属冶炼的除尘,原料回收;电捕焦场合。

建材:用于水泥等工业过程的除尘,回收物料,尘源抑制等。

石化:用于分离原油中的水分,杂质以及制酸、塑料工业中用于除尘、除雾,回收各种原料等。

轻工:用于造纸工业过程中的空气净化,餐饮服务行业的除油烟和轻纺工业静电植绒等。

电子、医药、精密机械工业:用于净化空气、提高产品质量。

六、运行环境

海拔不高于1000m。若超过,其额定值应按相关标准作相应修正。

环境温度为最高+40℃,高于+40℃时,降低二次参数到当前值的50%继续运行;环境温度最低-40℃(运行中),最低启动温度为-25℃,同时不低于变压器油温所规定的凝点温度。

空气最大相对湿度为90%(在相对于空气20±5℃时)。

运行地点无导电爆炸尘埃,没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。

非爆炸性危险工作环境。

无剧烈振动和冲击,垂直倾斜不超过5度。

输入交流电压持续波动范围不超过额定值的±10%。

输入交流电流频率波动范围不超过额定值的±2%。

接地电阻小于2Ω。

要求特殊工作条件时,用户应在订货时提出并与制造厂协商解决。

七、技术参数及选型指导

额定直流输出电压: 80kV,电压调节范围:0~100%。

额定直流输出电流:200mA-2400mA,输出电流调节范围:0~100%。

输入电压:三相电压380V,±10%。

输入电压频率:50Hz ±2%。

电能转换效率≥93%,功率因数>92%(额定负载条件)。

变压器油温升:≤40℃。

选型指导参照下表:

序号设备容量U in I in U

out

I

out

P in P

out

V A kV A kVA kW

180kV38026801716 280kV38052803432 380kV38078805248 480kV380104806964 580kV380131808680 680kV3801578010396 780kV38018380120112 880kV38020980138128 980kV38023580155144 1

80kV38026180172160

1

1

80kV38028780189176

1

2

80kV38031380206192

表2

八、运输及储存

运输环境

温度 -40℃-+70℃

气压 70-106KPa

震动最大(2-9Hz),最大10m/s2(9-200Hz),最大15m/s2(200-500Hz)

冲击最大100m/s2,11ms,最大300ms/s2,6ms

储存

设备应存放在干净干燥的地方,不要随意打开柜门,不可倾斜或倒置,保持设备清洁。

九、现场安装指导

设备的拆封

设备开箱后,应检查设备的部件、附件、备件和技术文件是否齐全。其成套设备包括:

1、电除尘器用高频高压整流电源一套(木箱包装)

2、产品使用手册一份(在木箱内)

3、合格证一份(在木箱内)

4、金华大维电子科技有限公司彩印宣传册一份(在木箱内)

5、售后服务卡一份(在木箱内)

如有缺少,请及时与本公司生产部门联系。

注:如是成套项目,会提供全套设计图纸,并以设计图纸为准,请妥善保管。

检查高频电源运输后有无损坏,紧固件有无松脱现象,发现异常及时处理,不能修复的马上与我公司技术部门联系。

检查高频电源油箱、瓷瓶等有无损伤、渗漏油现象

设备的起吊

高频电源外壳上方装有起吊挂钩,挂钩和变压器邮箱盖相连。斜对称起吊,起吊应尽量平稳,保持垂直,起吊时钢绳间角度应小于60°。如图12

电除尘器高频用电源介绍

一、 电除尘器高频电源 JHGP型电除尘器高频电源介绍 概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源,具有完全自主知识 产权,佳环电子在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异,具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显著优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率,所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品,实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 该产品主要开关器件采用了德国semikrom(西门康)公司的器件,控制采用数 字化控制,具有多种通讯方式,以便集中管理控制。 可控硅交流 工频 直流 电除尘器 电场 相整流变压器 工频电源 直流k交流直流电除尘器 电场 高频相 整流变压器 二、 高频电源 工频电源与高频电源原理结构图JHGP型高频电源的特点 高频 逆变器 整流 电路

▲更好的节能效果:高频电源具有高达93%以上的电能转换效率,在电场所需相同的功率下,可比常规电源更小的输入功率(约20%),具有节能效果。;有更好的荷电强度,在保证了粉尘充分荷电的基础上,可以大幅度减少电场供电功率,从而减少无效的电场电功率。 ▲三相平衡供电:高频电源为三相输入,三相供电平衡,功率因数大于0.95, 无缺相损耗,无电网污染。 ▲可提高电晕功率:高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小(高频电源约1%,而常规电源约30%),可大大提高电晕电压(约30%),从而增加电场内粉尘的荷电能力,也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间,从而可提高除尘效率。电晕电压的提高,同时也提高了电晕电流,增加了粉尘荷电的机率,进一步提高除尘效率,特别适用于高浓度粉尘场合。 ▲更好的电源适应性:与工频电源相比,高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成,可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时,供电脉宽最小可达到1ms,而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比,具有更灵活的间歇比组合,可有效抑制反电晕现象,特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性:高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需 10ms,火花能量很小,电场恢复快,提高了电场的平均电压,从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能:为保证设备的安全可靠运行,具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护,基本上是属于免维护的产品。 ▲方便的调试界面:高频电源一般安装于除尘器顶部,JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面,在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能,大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力:采用标准的MODBUS 协议通讯,可以方便与上位机系统通讯,实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式:高频电源采用集成一体化结构,体积更小、重量更轻,高频电源直接安装在电除尘器顶部,节省配电室空间,节省大部分信号电缆和控制电缆,减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样,非常适合电源的改造。

(完整版)二期电除尘高频电源规程

二期电除尘高频电源检验规程 一、引用标准 1) JB/T8536-1997 《电除尘器机械安装技术条件》 2) GBJ148-90 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工 及验收规范》 3) GB5051-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 4) GB50170-92 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规 范》 5) GBJ131-90 《工业自动化仪表工程质量检验评定标准》 6) GB50150-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 7) JGJ46-2005 《施工现场临时用电安全技术规范》 8) ZB J88 001.7 《电除尘器空载通电升压试验方法》 9) ZB J88 008 《电除尘器机械安装技术条件》 二、设备检验流程: 1、检验前检查: 1.1电场本体检修完毕,电场本体内部无人员施工,封锁人口门。 1.2 高压隔离开关的动作应准确到位,接触点应接触良好闭锁可靠。 1.2高频电源预调试,填写高频电源预调记录表。 1.4完成低压系统送电工作。 1.5 完成高频电源送电工作,送电顺序:①高压隔离刀闸接至运行位置; ②闭合400V电源柜内刀熔开关;③闭合上位机系统电源。 2、检验步骤:

检验步骤分为上位机通讯检测、低压系统检验、冷态检验三部分。 2.1上位机通讯检测 运行人员完成高频电源、高频电源配电柜送电工作后,进行上位机系统检测。 1)光纤、电缆、硬件连接。 2)将甲、乙两侧高频电源通过485接口分别连接。 3)两侧高频电源的最后一台分别连接到集控室的网络服务器上。 4)高频电源DSP板中的地址拨码开关及终端电阻拨码开关拨到指定位置。 5)启动上位机系统,进入运行界面。 2.2低压系统检验 1)PLC柜上电后,检查PLC程序。 2)柜内振打、加热单体回路检查。 3)低压振打阴阳极电机由于动力电缆没有改变相序,不做正反转检查。 4)通过上位机启停阴阳极振打、加热设备,确保上位机画面、状态指示灯、接 触器、就地设备状态一致。 5)对灰斗料位计状态进行核对,确保上位机显示与就地状态一致。 6)启动低压振打锤(阳极)周期运行,加热连续运行10小时。 7)阳极振打电机运行周期设置,加热运行周期设置、温度高低限设置。

高频电源在火电厂静电除尘器中的应用

高频电源在火电厂静电除尘器中的应用 发表时间:2017-01-18T08:58:54.957Z 来源:《基层建设》2016年30期作者:白凌肖亮沈成喆郝大伟 [导读] 摘要:本文介绍了电除尘器高频电源工作原理,分析了高频电源相对于传统工频电源的优越性. 神华国华三河发电有限责任公司河北三河 065201 摘要:本文介绍了电除尘器高频电源工作原理,分析了高频电源相对于传统工频电源的优越性.以三河发电公司的4台机组电除尘器改造为例,介绍了高频电源在火电厂电除尘器上的改造效果、运行控制策略及存在的问题,为其他公司的电除尘高频电源改造提供宝贵数据及经验,具有很好的应用前景。 关键词:静电除尘器;高频电源;控制;策略 概述 随着新环保法的实施,以及当下雾霾天气的加剧,人们对环保要求越来越高提高。《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)对燃煤发电厂的烟尘排放浓度作出了更为严格的限制,重点地区烟尘排放标准变为5mg/Nm3。目前,国内部分火力发电厂电除尘器很难达到新标准要求,作者所在的三河发电公司对对4台发电机组电除尘器进行了高频电源改造,改造后运行效果良好,烟尘排放值满足国家标准。 1工作原理 1.1火电厂静电除尘器工作原理 电除尘器除尘是利用高压电建立起足以使气体发生电离的电场,使流经电场的灰尘粒子荷电(带上电子或离子),并在电场力的做用下使荷电灰尘粒子向异性电极运动,并积附在异性电极上,从而实现灰尘粒子与烟气流的分离,通过振打使阴极线、阳极板上积灰被振落,掉入下部灰斗中。 电除尘器分为本体和电气两大部分。本体部分主要包括阴极系统、阳极系统、进出口封头和气流均布板、壳体、灰斗及保温等。在绝缘子室、阴极振打瓷轴和灰斗处都设置有电加热器。电气部分为高频电源,高频电源一次部分:主断路器、主接触器、经三相整流模块(整流为580V直流)、滤波电容、IGBT模块(高频开关到5~20KHz)、谐振电容、高频整流变压器等组成,高压侧柜门装有电源指示、运行和故障指示、就地操作开关、二次电压表、二次电流表。高频电源低压控制部分:控制电源开关、主冷却风机电源、柜顶风机电源、电源板、控制器、二次控制器件,同时高频电源集成该电场阴阳极振打控制等。 1.2高频电源工作原理 高频电源是将三相交流电经整流和滤波后得到约530V左右的直流电压,经全桥逆变,形成20KHz左右的交变电流,再经高频变压器升压整流后形成高频高压脉动直流送电除尘器。 2高频电源介绍 高频高压整流电源(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。该产品是我公司独立研发、拥有完全自主知识产权的高新技术产品。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。高频电源控制方式灵活多样,可根据电除尘器运行工况选择最合适的电压波形,减少电除尘能耗,提高除尘效率;另外,高频电源还有体积小、重量轻、节省电缆用量,三相平衡供电等诸多优点。 2.1高频电源优点 从图1可以清楚的看出,使用工频电源时,二次电压峰值会高出平均值约1.3倍,电场会因较高的峰值电压而放电,从而降低了电场输入电流。而高频电源可以很好避免这一问题,提升电场输入电流,即增加集尘板电流密度。 2.2大幅提升集尘板电流密度的重要意义 单一供电分区的设计电流量=分区集尘板面积*0.35~0.38mA/m2(电流密度)。那么设计用2000mA的电源电流量其实暗指本体分区的集尘板面积比较大,但运行中工频电源基本只能运行到1000mA左右电场就有可能因为峰值电压很高而放电,这样的话实际集尘板运行电流密度仅为0.17~0.19mA/m2,较设计电流密度,或者说饱和电流密度还差距很大,这还没有考虑电场内部电流不均匀的问题。从而严重影响了工频电源运行中的除尘效率。 而改用高频电源后,如果运行电压依然达到火花放电水平时,电场输入电流较工频会有大幅提升,可以接近甚至达到设计板电流密度或饱和电流密度,从而挖掘出除尘器潜在的除尘效率。 2.3高频电源控制器 HIRCON高频电源控制器采用两块32位DSP处理器作为核心,完成所有信号采样、数学运算、产生调整触发脉冲,实现电场内火花的检测判断及控制,把火花频率维持在一个合适的状态。 低压控制---HIRCON除对电除尘器高频整流变压器进行控制外,还集成了5路DO输出,可以对振打回路和加热回路进行控制,多达8套控制定时器,用于控制振打电机或电加热器在不同时段和控制模式下的振打频率及减电压的方式等。对于电磁振打锤方式的电除尘器,

电除尘高频电源

高频电源及其特点 高频开关式电源(SIR电源)是电除尘高压供电领域的新动向、新热点,近几年开始迅速推广应用,瑞典ALSTONG公司已生产销售SIR电源2000多台套,最大规格120kV/1.2A[1][2]。国内正处于SIR电源的研制和推广热潮,已有多家推出800(720)kV/0.4A SIR电源,福建龙净率先推出了规格为800kV/1.0A的SIR电源。SIR电源将三项交流输入整流为直流电源,经全桥逆变为高频交流,随后升压整流输出直流高压。SIR的频率为20~50kHz,加上是三相供电,所以输出到电除尘的电压几乎是纯直流,还可采用“间歇供电”。因而电源SIR电源供电具有以下突出优点: ①高频电源纯直流供电时,输出电压纹波通常小于5%,远小于普通工频电源的35~45%,闪络电压高,运行平均电压可达工频电源的1.3倍,运行电流可达工频电源的2倍,因而有利于提高除尘效率,一般可使出口排放浓度降低30以上,甚至达到70%。 ②火花放电时常规电源一般至少要关断一个半波,SIR电源大都可在2~5ms内使火花熄灭,5~15ms恢复全功率供电,在100次/min的火化率下,输出高压无下降迹象。 ③对于高比电阻烟尘,可采用类似脉冲的“间歇供电”,可随意调节脉冲宽度和脉冲频率,调节占空比,有利于抑制反电晕,因而得到好的除尘效果。 ④整流变压器限值减轻和缩小,设备重量仅为常规电源的35%左右,成本低,性价比高。 ⑤三相均衡对称供电,对电网无干扰。 ⑥电源转换效率高。 ⑦改造后除尘器高压部分可节约电耗70%以上. 高频电源提高电除尘效率的机制在于,其输出电压频率为普通T/R电源的200~400倍,输出电压近乎为纯直流,输出电压可稳定在火花电压的临界值,而普通T/R电源的供电电压峰值为火花电压临界值,所以高频电源供电电压高于普通T/R电源,电晕放电强烈,电场强度高,烟尘粒子荷电量大,因而除尘效率可比普通T/R电源高。

电除尘器高频用电源介绍

电除尘器高频电源 JHGP 型电除尘器高频电源介绍 一、 概 述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源,具有完全自主知识产权,佳环电子在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异,具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显著优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率,所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品,实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 该产品主要开关器件采用了德国semikrom (西门康)公司的器件,控制采用数字化控制,具有多种通讯方式,以便集中管理控制。 高频电源 工频电源 k 交流 整 流 电 路 高频逆变器 电除尘器 电场 工 频 整流变压器 相 相 高 频整流变压器 交流 直流 可控硅 直流 直流 电除尘器 电场 工频电源与高频电源原理结构图 二、 JHGP 型高频电源的特点

▲更好的节能效果:高频电源具有高达93%以上的电能转换效率,在电场所需相同的功率下,可比常规电源更小的输入功率(约20%),具有节能效果。;有更好的荷电强度,在保证了粉尘充分荷电的基础上,可以大幅度减少电场供电功率,从而减少无效的电场电功率。 ▲三相平衡供电:高频电源为三相输入,三相供电平衡,功率因数大于0.95,无缺相损耗,无电网污染。 ▲可提高电晕功率:高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小(高频电源约1%,而常规电源约30%),可大大提高电晕电压(约30%),从而增加电场内粉尘的荷电能力,也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间,从而可提高除尘效率。电晕电压的提高,同时也提高了电晕电流,增加了粉尘荷电的机率,进一步提高除尘效率,特别适用于高浓度粉尘场合。 ▲更好的电源适应性:与工频电源相比,高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成,可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时,供电脉宽最小可达到1ms,而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比,具有更灵活的间歇比组合,可有效抑制反电晕现象,特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性:高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需10ms,火花能量很小,电场恢复快,提高了电场的平均电压,从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能:为保证设备的安全可靠运行,具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护,基本上是属于免维护的产品。 ▲方便的调试界面:高频电源一般安装于除尘器顶部,JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面,在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能,大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力:采用标准的MODBUS 协议通讯,可以方便与上位机系统通讯,实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式:高频电源采用集成一体化结构,体积更小、重量更轻,高频电源直接安装在电除尘器顶部,节省配电室空间,节省大部分信号电缆和控制电缆,减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样,非常适合电源的改造。

电除尘高频高压电源三种模式比对

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 魏文深 厦门市天源兴环保科技有限公司厦门同安工业集中区湖里园11号厂房 361100 摘要本文介绍了电除尘高频高压电源三种不同的调压控制机理,即调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式三种。从电除尘运行的角度分析了三种控制模式的特性和优势,提出几种控制模式的组合应是电除尘高频高压电源发展的方向。 关键词电除尘高频高压电源;调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式;开关频率;母线电压;间隙脉冲;闪络控制;节能模式 1 前言 近几年,随着高频高压电源在电除尘行业的应用,其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV,满足了电除尘器大部分的要求,因此其应用范围和数量迅速扩大,对其应用研究也更加深入。 由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源,与可控硅电源有着本质的不同。其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定,但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源,有必要对其控制特点作特别的分析和研究,有利于高频电源的研究和推广,满足市场的需求。 2 电除尘高频高压电源技术方案 根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看,电除尘高频高压电源方案虽各有特色,但总结电路上基本上相类似,主要由工频整流滤波,谐振逆变电路,高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM 模块;控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。其不同在于触发控制模式上。 高频高压电源主回路工作原理及特点:

A 、工频整流、滤波。 三相380V 交流经三相整流得到直流电压,经LC 滤波输出530V 的直流母线电压。 B 、开关逆变:直流电压经由IPM 模块或IGBT 模块组成的全桥逆变电路。由于是大功率逆变,为减少开关损耗,降低开关模块的温升和电流电压应力,主回路均采用串联谐振拓补电路,即采用谐振电容Cs ,谐振电感Ls 及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。当L& C 参数选择合适,配合合适的开关频率和控制模式,能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式,即软开关状态;大大降低了开关损耗,并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波,也减少变压器及硅堆的损耗。 C 、高频升压、整流。逆变波形经高频变压器升压,再经高频整流桥整流,在ESP 负载上得到基本上纯直流电压波形。 3 电除尘高频高压电源控制方案 我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看,对高频触发脉冲控制主要可分为:调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式三种。 3.1 调频控制模式: 因主回路均采用串联谐振拓补电路,即软开关模式,它能大大降低开关损耗,提高逆变效能。而PWM (脉冲宽度调制)在软开关状态下较难调整,因此大多高频触发脉冲采用PFM (定脉宽调频)的方式,通过调节脉冲频率的调制控制方法将直流电压调制成一系列脉冲来调节ESP 平均电压和电流。该控制方式的核心在于控制ESP 平均电压和电流,由于频率降低相当于在单位频率下降低触发脉冲的有效占空比,通过缩短开通时间,加大关断时间来实现平均电压的调整。其特点是峰值不变,只改变平均值。其波形如下: 3.1.1谐振电流波形 20KHZ 开关频率 6KHZ 开关频率

静电除尘器高频电源

静电除尘器高频电源 各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介 概述 在饱受雾霾之苦的今天。随着我国对环境保护的日益重视,燃煤电厂的污染排放受到人们的关注,国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制,并且排放标准逐年升高。这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。但是现有的问题是,很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻,导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。而在静电除尘器升级改造中,增加电场又没有足够的场地,用袋式除尘器又担心后期的维护成本。所以提高静电除尘器高压电源的供电技术,才是解决这个问题最有效的捷径。下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。

一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段: 第一阶段:工频电源 1、恒流源:单相交流380V输入,变压器分档调幅调压,高压硅堆整流输出。输 出 频率100Hz。 二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。 2、单相可控硅电源:单相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输 出。输出频率100Hz。 二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。 3、三相可控硅电源:三相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输 出。输出频率300Hz。 二次电压输出波形:纹波较小的直流(DC)电压波形。 第二阶段:高频电源 1、按输出频率可分为:10 kHz、20 kHz、50 kHz。 2、按调压方式可分为:调频高频电源、调幅高频电源。 三相交流380V输入,可控硅/二极管调相调压,IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。 二次电压输出波形:基本上纯直流的(DC)电压波形。 第三阶段:工频基波脉冲电源 工频基波脉冲电源:由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。基波频率300Hz,脉冲频率100pps,脉冲宽度75μs; 第四阶段:脉冲高频电源: 由多组独立高频电源叠加组成。基波频率10~50 kHz,双脉冲频率1~10000 pps,脉冲宽度8μs;脉冲电源输入电压: 三相交流380V。 二次电压输出波形:直流(DC)电压波形叠加脉冲(PULSE)电压波形。即直流叠加脉冲(DC+PULSE)电压波形。

高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用 (1)

高频电源及脉冲电源在烧结 机头电除尘器改造中的应用研究 摘要:随着国家环保要求对排放指标的提高,烧结机头电除尘器面临着升级改造的问题。本文介绍了机头电除尘器改造的几种思路,着重介绍了高频电源及脉冲电源对烧结机头电除尘器降低排放的理论依据及实际应用。 关键词:烧结,机头电除尘器,高频电源,脉冲电源 1 引言 随着当前大气污染形势日趋严峻,国家出台了新的环保排放标准。《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定,烧结机头排放标准提高至50mg/m3,限值地区为40mg/m3,部分地方规定甚至达到30mg/m3。由此可见国家的环保标准提高到了一个更高的水平。新标准对排放值要求的指标提高幅度较大,因此新标准发布之前建成的大部分烧结机头电除尘器均面临技术升级改造问题。 2 几种电除尘器改造思路 为提高电除尘器的排放指标,目前的改造方案总体上可分为三类,第一类为除尘器本体改造,第二类为除尘器电源改造,以及根据实际情况将二者结合进行改造。除尘器本体改造包括增加电场方案、加高电场方案、末电场采用旋转极板方案、采用电袋方案等。除尘器本体改造方案普遍存在工期长、投资大,且受场地制约等不利因素。而电源改造方案的工期短甚至可以在线改造,投资也相对较低,且不受场地制约。因此,从电源改造入手为电除尘器的改造提供了另一种思路。 3 高频电源及脉冲电源在机头电除尘器改造中的应用 3.1 烧结机头电除尘器的特点 1)工况稳定性差导致烟气温度变化范围大,使电除尘器工况处于剧烈变化状态,除尘效果不稳定; 2)烟气粉尘中碱金属氧化物含量高,比重轻,粘度大,粉尘颗粒细。粉尘被吸附在阳极板、阴极线上后,难以清除,造成板、线积灰严重,易造成电晕闭塞及反电晕现象发生,影响除尘效率; 3)粉尘比电阻高。由于粉尘比电阻高,尤其产生高碱度烧结矿时,比电阻值甚至达到1012 1

电除尘器高频电源

精心整理 电除尘器高频电源 一、概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源,具有完全自主知识产权,我国一些生产商在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异,具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显着优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率,所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品,实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 工频电源与高频电源原理结构图二、 ▲ ▲ ▲ ▲更好的电源适应性:与工频电源相比,高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成,可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时,供电脉宽最小可达到1ms,而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比,具有更灵活的间歇比组合,可有效抑制反电晕现象,特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲更好的火花控制特性:高频电源的火花关断时间<10μs而工频电源需10ms,火花能量很小,电场恢复快,提高了电场的平均电压,从而可提高了除尘效率。 ▲完善的保护功能:为保证设备的安全可靠运行,具有输入过流、IGBT过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护,基本上是属于免维护的产品。

▲方便的调试界面:方便的调试界面:高频电源一般安装于除尘器顶部,JHGP高频电源装有液晶触摸人机界面,在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能,大大提高设备调试的方便性。 ▲标准的联络通讯能力:标准的联络通讯能力:采用标准的MODBUS协议通讯,可以方便与上位机系统通讯,实现远程管理和系统集成。 ▲更方便的安装方式:高频电源采用集成一体化结构,体积更小、重量更轻,高频电源直接安装在电除尘器顶部,节省配电室空间,节省大部分信号电缆和控制电缆,减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样,非常适合电源的改造。 三、 高频电源与工频电源性能比较表 值电压要低 在此情况下, 采用高频电源还具有节约电耗的效益,同样以300MW机组电除尘器为例,以节电40%、年运行时间5500小时计算,每年可节约电耗304万度,节电效益为91万元。 五、高频电源是新建和改造电除尘器的首选供电设备 1、新的环保要求给电除尘器和供电电源提出了新的课题。十多年来我国环保形势已发生了巨大的变化,作为大气污染治理的主战场——火力发电厂装机容量增加了三倍,单机机组由300、600Mw发展到900、1000Mw;粉尘允许排放浓度由200mg/m3降到50mg/m3;电站脱硫技术迅速发展,尤其是干法脱硫后要处理的粉尘浓度高达800-2000g/m3,这就要求电除尘器的除尘效率在99.99%以上,这些都给电除尘器本体和供电电源以及振打装置等提出了新的课题 2、电除尘器(ESP)是国际上公认的高效率除尘设备,具有运行可靠、维护方便及电耗低等优点。过去、现在和将来在火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等领域都是除尘的主要手段。电除尘器是环保设备,凡是电除尘器都需要供电电源配套。

GM-II型电除尘高频电源说明书-2014.7.16_(2)

大连电子研究所 GM-II 型 电除尘高频高压电源 产品说明书

目录 前言 (1) 一、使用条件 (2) 二、用途和适用范围 (2) 三、技术特点 (2) 四、控制功能介绍 (4) 五、基本操作与参数设置 (5) 六、常见故障判断 (17) 七、起吊、安装及存储 (18) 八、设备维护和保养 (19) 九、主要规格及技术参数 (19) 十、附图/表 (20)

前言 电除尘用高压整流设备作为电除尘系统的关键设备,它的主要作用是通过向电场提供直流高压和直流电流,使进入电场的粉尘在荷电后被捕集到极板,从而达到清灰的目的。随着国家环保排放标准的不断提高,只有不断的提高电除尘用高压整流设备的控制精度和控制水平,才能有效的提高除尘效率,做到达标排放。 大连电子研究所设计生产的GM-II型电除尘高频高压电源是我公司在传统电除尘用高压整流设备的基础上,结合国内、外高压电源的先进研发经验和技术研发出的新一代产品。该产品与传统的可控硅常规工频电源相比,性能优异,具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、三相平衡、对电网影响小等多项显著优点,特别是可以较大幅度地提高除尘效率,降低高压整流设备能耗,实现了电除尘器供电电源技术质的飞跃。目前,GM-II型电除尘高频高压电源已广泛应用于燃煤电厂、冶金、建材、化工等领域的电除尘系统中。 作为新一代电除尘用高压整流设备,GM-II型电除尘高频高压电源以它的高可靠性、高抗干扰能力、高效的节能减排效果、友好的人机界面、人性化的结构设计等受到了用户的普遍欢迎。我们相信:GM-II型电除尘高频高压电源必将成为您在电除尘工业系统中的首选。

静电除尘器脉冲高频电源 各类高压电源性能对比

静电除尘器脉冲高频电源 各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介 概述 在饱受雾霾之苦的今天。随着我国对环境保护的日益重视,燃煤电厂的污染排放受到人们的关注,国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制,并且排放标准逐年升高。这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。但是现有的问题是,很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻,导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。而在静电除尘器升级改造中,增加电场又没有足够的场地,用袋式除尘器又担心后期的维护成本。所以提高静电除尘器高压电源的供电技术,才是解决这个问题最有效的捷径。下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。

一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段: 第一阶段:工频电源 1、恒流源:单相交流380V输入,变压器分档调幅调压,高压硅堆整流输出。输 出 频率100Hz。 二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。 2、单相可控硅电源:单相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输 出。输出频率100Hz。 二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。 3、三相可控硅电源:三相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输 出。输出频率300Hz。 二次电压输出波形:纹波较小的直流(DC)电压波形。 第二阶段:高频电源 1、按输出频率可分为:10 kHz、20 kHz、50 kHz。 2、按调压方式可分为:调频高频电源、调幅高频电源。 三相交流380V输入,可控硅/二极管调相调压,IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。 二次电压输出波形:基本上纯直流的(DC)电压波形。 第三阶段:工频基波脉冲电源 工频基波脉冲电源:由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。基波频率300Hz,脉冲频率100pps,脉冲宽度75μs; 第四阶段:脉冲高频电源: 由多组独立高频电源叠加组成。基波频率10~50 kHz,双脉冲频率1~10000 pps,脉冲宽度8μs;脉冲电源输入电压: 三相交流380V。 二次电压输出波形:直流(DC)电压波形叠加脉冲(PULSE)电压波形。即直流叠加脉冲(DC+PULSE)电压波形。

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 三种控制模式:调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式 1 前言 近几年,随着高频高压电源在电除尘行业的应用,其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV,满足了电除尘器大部分的要求,因此其应用范围和数量迅速扩大,对其应用研究也更加深入。 由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源,与可控硅电源有着本质的不同。其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定,但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源,有必要对其控制特点作特别的分析和研究,有利于高频电源的研究和推广,满足市场的需求。 2 电除尘高频高压电源技术方案 根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看,电除尘高频高压电源方案虽各有特色,但总结电路上基本上相类似,主要由工频整流滤波,谐振逆变电路,高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM模块;控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。其不同在于触发控制模式上。 高频高压电源主回路工作原理及特点: A、工频整流、滤波。 三相380V交流经三相整流得到直流电压,经LC滤波输出530V的直流母线电压。

B、开关逆变: 直流电压经由PM模块或IGBT模块组成的全桥逆变电路。由于是大功率逆变,为减少开关损耗,降低开关模块的温升和电流电压应力,主回路均采用串联谐振拓补电路,即采用谐振电容Cs,谐振电感Ls及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。当L&C参数选择合适,配合合适的开关频率和控制模式,能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式,即软开关状态;大大降低了开关损耗,并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波,也减少变压器及硅堆的损耗。 C、高频升压、整流。 逆变波形经高频变压器升压,再经高频整流桥整流,在ESP负载上得到基本上纯直流电压波形。 3电除尘高频高压电源控制方案 我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看,对高频触发脉冲控制主要可分为:调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式三种。 3.1 调频控制模式: 因主回路均采用串联谐振拓补电路,即软开关模式,它能大大降低开关损耗,提高逆变效能。而PWM(脉冲宽度调制)在软开关状态下较难调整,因此大多高频触发脉冲采用PFM(定脉宽调频)的方式,通过调节脉冲频率的调制控制方法将直流电压调制成一系列脉冲来调节ESP平均电压和 电流。该控制方式的核心在于控制ESP平均电压和电流,由于频率降低相当于在单位频率下降低触发脉冲的有效占空比,通过缩短开通时间,加大关断时间来实现平均电压的调整。其特点是峰值不变,只改变平均值。 3.1.1谐振电流波形 通过上述波形可以看出,该控制模式下仅在20KHZ的设计频率下,可以实现连续的电流,实现纯直流供电,输出功率最大。频率降低后,二次电压平均值降低,电压脉动系数变化不大,但电流峰值提高,平均值降低。输出平均功率下降,冲击加大,变压器效率会降低。 由于电除尘运行时较难在设计指标下运行,加上电场频繁的闪络放电,该控制模式必须在低于设计频率下运行,效能相对有所降低。该模式适应于电场相对平稳的场合,在轻载和放电频繁的场合适应性较差。 通过在模拟电场不同频率运行试验,该方式随着频率 下降,电转换效能同时降低的结论。 4.2 调幅控制模式:

静电除尘用高频高压电源

大功率静电除尘用高频高压电源的研制 廖谷然1,杨北革2,薛辉2,吕玉祥1 (1. 太原理工大学物理与光电工程学院,山西太原 030024;2. 山西省电力公司大同供电分公司,山 西大同 037008) 摘要:由于工频可控硅电源在静电除尘器领域中使用时的缺点,高频高压电源势必将取代工频电源成为静电除尘器的供电电源。而目前国内研制的高频高压电源的功率一般比较小,难以和主流的静电除尘设备相配套。本文介绍了采用双串联谐振回路并联的新的拓扑结构,设计出了72KV/1.6A的大功率静电除尘用高频高压电源。通过现场实验验证了72KV/1.6A高频高压电源的可行性。该电源对静电除尘设备新建或改造时降低成本和维护费用有着实际的意义。 关键词:静电除尘器;高频高压电源;串联谐振;软开关;数字信号处理 Development of a High-power High Frequency and High Voltage Power Supply for Electrostatic Precipitator LIAO Gu-ran1,Y ANG Bei-ge2,XUE Hui2,LV Yu-xiang1 (1. College of Physics and Optoelectronics,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China; 2. Shanxi Datong Electric Power Supply Company,Datong 037008,China) Abstract: Due to the disadvantage of industrial frequency power supply with SCR used in the field of electrostatic precipitator. The high frequency high voltage power supply will definitely replace industrial frequency power supply as the power supply of electrostatic precipitator. And at present the power of high frequency high voltage power supply is small, and hard to match electrostatic dust removal equipment. This paper introduces a new topology of double series resonance circuit in parallel, designs the 72KV/1.6A high power high frequency and high voltage power supply for electrostatic precipitator. The feasibility of high frequency and high voltage power supply has been verified by testing it in the real electric field. This power supply has a practical significance to reduce cost and maintenance cost of new electrostatic dust removal equipment or renovation project. Keywords: electrostatic precipitator,high frequency high voltage power supply,series resonance,soft switching,Digital Signal Processing 0 引言 空气污染直接严重危害人体健康。而火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等工业领域生产过程中产生的烟气是空气污染的主要来源。因此这些烟气在排放到大气之前必须对其进行除尘处理。20世纪90年代大气污染物排放标准 200mg/m3,2004年起实施的更加严格的排放标准则是50mg/m3[1],而从2012年1月1日起实施的新的火电厂大气污染排放标准中燃煤锅炉的烟尘排放标准是30mg/m3[2]。越来越严格的环保要求给除尘设备和供电电源提出了新的要求。静电除尘器(ESP)是国际上使用广泛的除尘设备,具有效率高,处理烟气量大,运行成本低,维护方便等优点。利用静电除尘器能够有效地收集粉尘,使得排放达到标准。从20世纪八十年代至今,环保领域使用的静电除尘器直流高压供电电源普遍采用工频可控硅电源,其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅 度后经整流变压器升压整流后形成100Hz的脉动直流高压。这种供电电源适用于烟气温度高、压力大的场合。是国内外传统的静电除尘器供电方式。但随着环保排放要求的不断提高,此种供电方式也逐渐显示出一些缺点。比如:1.工作频率为50Hz,转换效率低,耗电量大,变压器体积大,需大量钢材和铜材。2.采用工频相位控制调压方法,使得功率因数低,且对电网干扰大。3.晶闸管是半控型器件,对闪络放电等实际状况响应速度慢,延时长,不能立即调整输出电压。4.输出电压脉动大,使得电晕电压低,无法适合高比电阻的粉尘[3]。以上几个缺点使得工频电源无法达到环保领域新的排放标准。

电除尘器高频电源

电除尘器高频电源 一、概述 除尘器高频高压电源是国际上先进的电除尘器供电新型电源,具有完全自主知识产权,我国一些生产商在专业生产电除尘用高压电源技术上处于领先地位。 该产品与传统的可控硅控制工频电源相比性能优异,具有输出纹波小、平均电压电流高、体积小、重量轻、集成一体化结构、转换效率与功率因数高、采用三相平衡供电对电网影响小等多项显着优点。特别是可以较大幅度地提高除尘效率,所以它是传统可控硅工频电源的革命性的更新换代产品,实现了电除尘器供电电源技术水平质的飞跃。 该产品主要开关器件采用了德国semikrom(西门康)公司的器件,控制采用数字化控制,具有多种通讯方式,以便集中管理控制。 ? 工频电源与 高频电源原理 结构图 二、JHGP 型高频电源的特点 ▲更好的节能效果:高频电源具有高达93%以上的电能转换效率,在电场所需相同的功率下,可比常规电源更小的输入功率(约20%),具有节能效果。有更好的荷电强度,在保证了粉尘充分荷电的基础上,可以大幅度减少电场供电功率,从而减少无效的电场电功率。 ▲ 三相平衡供电相平衡供电:高频电源为三相输入,三相供电平衡,功率因数大于,无缺相损耗,无电网污染。

▲ 可提高电晕功率:高频电源的输出电压纹波系数比常规电源小(高频电源约1%,而常规电源约30%),可大大提高电晕电压(约30%),从而增加电场内粉尘的荷电能力,也减小了荷电粉尘在电场中的停留时间,从而可提高除尘效率。电晕电压的提高,同时也提高了电晕电流,增加了粉尘荷电的机率,进一步提高除尘效率,特别适用于高浓度粉尘场合。 ▲ 更好的电源适应性:与工频电源相比,高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成,可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。间歇供电时,供电脉宽最小可达到1ms,而工频电源最小为10ms,可任意调节占空比,具有更灵活的间歇比组合,可有效抑制反电晕现象,特别适用于高比电阻粉尘工况。 ▲ 更好的火花控制特性:高频电源的火花关断时间<10μs 而工频电源需10ms,火花能量很小,电场恢复快,提高了电场的平均电压,从而可提高了除尘效率。 ▲ 完善的保护功能:为保证设备的安全可靠运行,具有输入过流、IGBT 过流过热、输出开路短路保、直流母线电压过低、IGBT 散热器和变压器油过热、油箱压力过高、油箱油位过低等保护,基本上是属于免维护的产品。 ▲ 方便的调试界面:方便的调试界面:高频电源一般安装于除尘器顶部,JHGP 高频电源装有液晶触摸人机界面,在就地可完成开停、设定参数、查看各种运行参数等功能,大大提高设备调试的方便性。 ▲ 标准的联络通讯能力:标准的联络通讯能力:采用标准的MODBUS 协议通讯,可以方便与上位机系统通讯,实现远程管理和系统集成。 ▲ 更方便的安装方式:高频电源采用集成一体化结构,体积更小、重量更轻,高频电源直接安装在电除尘器顶部,节省配电室空间,节省大部分信号电缆和控制电缆,减少安装费用。高压出线位置及轮子位置与工频整流变压器完全一样,非常适合电源的改造。 三、 高频电源与工频电源性能比较表 四、高频电源在电除尘器中应用的特点

电除尘器高频脉冲电源及控制系统

文档收集于互联网,已重新整理排版.word版本可编辑,有帮助欢迎下载支持. 《电除尘器高频脉冲电源及控制系统》 项目总结报告 项目类别:江苏省产学研前瞻性联合研究项目 项目编号:BY2015070-08 项目名称:电除尘器高频脉冲电源及控制系统 项目负责人:徐志科 项目周期:2015年1月~2017年12月 东南大学 江苏一品环保科技有限公司 2018年6月20日

文档收集于互联网,已重新整理排版.word版本可编辑,有帮助欢迎下载支持. 一、项目概况 (一)项目背景与意义 电除尘器因其除尘效率高,运行和维护费用低廉,而广泛地使用于电力、冶金、石化、建材、机械、医药等行业中各种工业窑炉烟尘治理。它是典型的机电一体化设备,由机械本体和电气控制两部分构成。电除尘器电气控制系统的主要功能是为除尘器本体提供建立收尘静电场用的直流高压和对电除尘器辅助电气设备进行控制和保护。多年的电除尘理论研究和实践运行经验表明,电除尘器电气控制系统的供电及控制特性对电除尘器的性能有着重要影响,电气控制系统的工作状况必须时刻适应除尘工况的变化,才能保证电除尘器始终工作在最佳的状态下。例如在高粉尘浓度工况下,提供幅值尽可能高的纯直流电压,将大大改善电除尘器的除尘效果,而在普通工况和高比电阻粉尘工况下,提供具有特定幅度和周期的脉冲供电波形,将会获得良好的节能运行效果和除尘效果。正是由于电除尘器实际运行过程中除尘工况的复杂性,使电除尘器电源技术理念大大区别于其他领域使用的电源技术。因此,开发能够更好的适应电除尘器复杂的运行工况,保证电除尘器的运行效果的新型电源技术,客观上成为推动电除尘器电源技术发展的直接技术动力。 在我国,从2004年1月1日起,GB13223-2003 《火电厂大气污染物排放标准》已经正式颁布实施,新标准对于已经建成投运和尚未建成的火电厂烟尘排放浓度有了更加严格的要求,这对以电力行业为主要市场的电除尘行业,带来的新的挑战和机遇。对于新建火电工程,为了满足新标准的要求,必然要提高电除尘器本体的设计裕度,这直接导致了设备和工程造价的提高。对于已投运电除尘器,如何克服设备场地等不利因素影响,制定合理的技术改造方案,使电除尘器实现达标排放。这些都成为整个行业共同关心和急待解决的问题。对于占电厂厂用电约6%左右的电除尘器来说,如何降低其能耗也是各个电除尘器电源厂家所关心的问题。因此,开发新的电除尘器电源技术,通过电源供电技术的改进,充分挖掘现有电除尘器本体设备的潜力并最大程度的降低电除尘的能耗,将具有重大的现实意义和经济意义。 电除尘运行过程中,用于高压收尘的电耗可分为三类,一是用于粉尘的荷电与捕集的电能,称为“有效”电能;二是对粉尘的荷电与捕集起破坏作用的电能,称“反效”电能,如反电晕、二次扬尘等;三是介于上述两者之间,即不有利也不有害的电能称为“无效”电能,如电晕放电过程中,没有用于粉尘的荷电与捕集的多余电荷等,这部分属于浪费的电能亦称“浪费”电能。电除尘过程中,有效、反效、无效电能是交织在一起的,实际上,在总的电能消耗中,有效电能很

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