静电除尘的新型高压直流电源的组成及原理
静电除尘器的原理
静电除尘器的原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。
具体来说，静电除尘器由放电电极和集尘电极组成。
放电电极由不同断面形状的金属导线制成，而集尘电极则由不同几何形状的金属板制成。
在静电除尘器的运行过程中，高压直流电经整流后加到电极上，形成脉冲波形。
在脉冲电流的作用下，气体分子被电离并产生大量电子和离子（即正电荷），这些自由电子和离子在气流中运动时受到电场力作用而向周围扩散。
当气流中的尘粒受到负离子的碰撞或吸附等综合因素的影响而被极化时，就会发生电荷转移现象，此时它们所带的电量将达到其本身的静电力所能平衡的电场强度，从而使得粒子间相互排斥而沉积于集灰极上并被清除掉。
静电除尘器的工作效率受到粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。
粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。
比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流；比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象，这些情况都会造成除尘效率下降。
此外，烟气的温度和压力也会影响静电除尘器的除尘效率。
总之，静电除尘器是一种常用的粉尘控制设备，具有除尘效率高、除尘效果稳定和节能等特点。
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高电压技术的应用—直流静电除尘技术(高电压技术课件)
一、静电除尘器的结构
静电除尘器的基本结构由 除尘器、供电装置和附属设 备组成。除尘器本体包括电 晕极、集尘极、清灰装置、 气流分布装置和灰斗等。
二、静电除尘器工作原理
1、气体电离 在放电电极与集尘板之间加上直流 高压电，通过高压直流电维持一个足 以使气体电离的电场进行气体电离。
置将积于用
由于电除尘器具有效率高、阻力小、处理烟气量大，可用于高温、高压场合 等明显优点，电除尘器被广泛应用于火力发电，水泥工业、钢铁工业、造纸工业、 有色金属和化学工业。例如：
火电厂的燃煤烟气飞灰治理； 水泥厂回转窑、烘干机、熟料冷却机和各种粉磨机的粉尘回收； 钢铁工业的烧结机、转炉、电弧炉、钢铁冲天炉的粉尘治理。
10.2.1 直流静电除尘技术
10.2.1.1 直流静电除尘特点
一、静电除尘器的优点
（1）压力损失小，一般为200～500Pa。 （2）处理烟气量大，单台静电除尘装置烟气处 理量可达105～106m3/h。 （3）能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3。 （4）对细粉尘有较高的捕集效率，可达99％。
图1 板极式电除尘器工作原理图 1-沉淀极；2-电晕极；3-荷电粉尘；4-电晕区；5-粉
尘轨道；6-高压直流电源；7-接地线
二、静电除尘器工作原理
2、粉尘荷电 气体电离后产生的电子、阴离子和
阳离子，吸附在通过电场的粉尘上， 使粉尘获得电荷。
图2 板极式电除尘器工作原理图 1-沉淀极；2-电晕极；3-荷电粉尘；4-电晕区；
一、静电除尘器的优点
（5）耐高温，可达350～450℃。 （6）干法除灰，有利于粉尘的输送 和再利用，没有水污染。 （7）自动化程度高，运行可靠。
二、静电除尘器的缺点
静电除尘器高压电源系统
总结
本课题的主要工作是设计了微机控制的电除尘器高压电源系统， 它的工作原理就是通过控制器检测到的电压和电流信号送到单片机 上的相应的引脚上，然后中央控制器按照某一特定的算法得到可控 硅的触发角度，从而实现对高压电源系统的控制。我这篇论文中详 细的介绍了电除尘器的发展史、本体的工作原理以及对高压电源的 主回路进行了详细的介绍。 电除尘器是一种广泛用于电力、冶金、水泥等行业来治理粉尘 和废气的环保机械装置，当然它对治理粉尘和废气有着良好的效果， 随着检测技术、网络技术、通讯技术和微机控制技术的不断地发展， 使电除尘器的管理、运行、节能以及除尘效率都具有了广阔的发展 空间。之后要着重研究利用高压共供电系统怎么提高电晕功率以及 对电场的结构、极间距如何进行合理的分配，如何使粉尘达到最佳 的驱进速度。同时相应的低压电源控制系统的研究也相当的重要， 用单片机和PLC如何高效率的控制高压电源系统也是一个比较重要 的研究课题。只有将低压电源系统和高压电源系统高效的结合在一 起，我们才可以不断地提高电除尘器的除尘效率。才能为环保事业 做出更大的贡献。
第4章 静电除尘器的供电装置
高压供电控制系统主回路原理图。
高压供电装置
高压电源控制系统的工作原理
高压供电装置
电除尘器的高压供电设备是电除尘器的核心装 置，它的主要作用是向电除尘器的电极提供高压电，以 及粉尘荷电和收集粉尘所需的电能。电除尘器的工作性 能受供电质量的直接影响，高压供电装置是将电压、电 流作为控制对象的一个闭环控制系统，它包括高压硅整 流器、高阻抗变压器、主体控制调节器和控制系统的传 感器等组成。 升压变压器和整流器这两大部分组成了高压硅 整流器。它有很多的优点，比如有良好的散条件、可靠 的运行性能以及绝缘性良好的结构设计，可以通过阻抗 值的大小将高压硅整流变压器分为高阻抗变压器和低阻 抗变压器。低阻抗变压器的阻抗值非常的小，所以要与 电抗器配合才能使用。高阻抗变压器在低阻抗变压器的 设计的基础上，改变了主回路中的电感的设计位置，即 设计到变压器的内部，这样的阻抗就会变高，也就不用 平波电抗器，当然变压器的阻抗上的电压会较大，体积 和损耗也都比较大，在运行中会放出大量的热量，所以 必须的保证有良好的散热条件。
静电除尘器工作原理
静电除尘器工作原理引言概述：静电除尘器是一种常用的空气净化设备，其工作原理是利用静电力将空气中的颗粒物捕捉并除去。
本文将详细介绍静电除尘器的工作原理和其五个主要部分。
一、带电电极系统1.1 高压直流电源：静电除尘器的带电电极系统需要一种高压直流电源，通常为数千伏的高电压。
这个高电压可以产生强大的静电场，用于吸引空气中的颗粒物。
1.2 电极板：电极板是静电除尘器的核心组成部分之一。
电极板通常由导电材料制成，如金属或导电塑料。
它们被安装在除尘器的内部，并与高压直流电源相连。
电极板的数量和排列方式会影响静电场的分布和效果。
1.3 高压电极线：高压电极线将高压直流电源与电极板连接起来。
它们需要具备良好的绝缘性能，以防止电流泄漏和电击危险。
二、收集器2.1 集尘板：集尘板是静电除尘器的另一个重要组成部分。
它通常位于电极板的后方，用于收集被静电力吸引的颗粒物。
集尘板可以是金属网格、金属板或玻璃纤维过滤布等材料制成。
2.2 清灰装置：静电除尘器需要定期清理集尘板上的颗粒物，以保证其正常运行。
清灰装置可以是机械式的，如刮板或振动装置，也可以是气流清灰装置，通过压缩空气或脉冲气流清除集尘板上的颗粒物。
2.3 集尘仓：集尘仓是用于收集被清灰装置清除的颗粒物的容器。
它需要具备密封性能，以防止颗粒物再次进入空气中。
三、气流系统3.1 进气口：进气口是静电除尘器的入口，用于引导空气进入设备。
进气口通常设置在静电除尘器的底部或侧面，以便更好地捕捉悬浮颗粒物。
3.2 出气口：出气口是静电除尘器的出口，用于排放经过除尘处理的空气。
出气口通常位于静电除尘器的顶部或侧面，并需要具备良好的密封性能，以防止颗粒物再次进入空气中。
3.3 风机：静电除尘器通常需要配备一个风机，用于产生气流并推动空气通过除尘器。
风机需要具备足够的风量和风压，以确保除尘器的正常运行。
四、监测与控制系统4.1 高压电源控制器：高压电源控制器用于控制高压直流电源的开关和电压调节，以确保静电场的稳定性和安全性。
静电除尘器工作原理
静电除尘器工作原理静电除尘器是一种常用的空气净化设备，广泛应用于工业生产过程中的粉尘去除。
它通过利用静电作用原理，将空气中的粉尘颗粒吸附在带电的集尘板上，从而实现对空气中粉尘的去除。
一、静电除尘器的组成部分静电除尘器主要由以下几个部分组成：1. 高压电源：静电除尘器的核心部分，主要用于产生高电压，将集尘板带电。
2. 集尘板：通常由金属材料制成，具有良好的导电性能。
集尘板负责吸附空气中的粉尘颗粒。
3. 收尘槽：用于收集和储存被吸附的粉尘颗粒，方便后续处理。
4. 通风系统：用于将空气引入静电除尘器，并将经过除尘处理后的空气排出。
二、静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理可以分为三个步骤：电场形成、带电颗粒吸附和清灰。
1. 电场形成：高压电源产生的高电压作用下，集尘板带电，形成一个带有电场的区域。
电场的作用是吸引空气中带有电荷的粉尘颗粒。
2. 带电颗粒吸附：当空气中的粉尘颗粒经过静电除尘器时，受到电场的作用，被吸附在带电的集尘板上。
由于集尘板具有良好的导电性能，带电颗粒在集尘板上形成一层厚度逐渐增加的粉尘层。
3. 清灰：当粉尘层达到一定厚度时，为了保持静电除尘器的效率，需要对粉尘层进行清灰。
清灰可以通过机械振动、气流冲击等方式进行。
清灰后，粉尘颗粒会落入收尘槽中，方便后续处理。
三、静电除尘器的优势和应用领域静电除尘器具有以下几个优势：1. 高效除尘：静电除尘器能够有效地去除空气中的粉尘颗粒，净化空气质量。
2. 低能耗：相比传统的过滤式除尘器，静电除尘器的能耗较低，节省能源。
3. 无需更换滤芯：静电除尘器不需要定期更换滤芯，减少了维护成本。
4. 适应性强：静电除尘器适用于各种粉尘颗粒，可以应用于不同的工业生产过程中。
静电除尘器广泛应用于以下领域：1. 钢铁冶炼：钢铁冶炼过程中会产生大量的粉尘颗粒，静电除尘器可以有效去除这些粉尘，保证生产环境的清洁。
2. 电子制造：在电子制造过程中，需要保持洁净的生产环境，静电除尘器可以去除空气中的微小粉尘颗粒，防止对产品质量的影响。
静电除尘器工作原理
静电除尘器工作原理静电除尘器是一种常用的空气净化设备，它主要通过静电作用将空气中的颗粒物吸附并除去。
下面将详细介绍静电除尘器的工作原理。
静电除尘器主要由以下几个部分组成：电源系统、收集极、放电极和除尘箱。
1. 电源系统：静电除尘器的电源系统主要提供高电压，通常为数千伏特的直流电。
这个高电压通过电源系统的控制，可以调整和维持在适当的水平，以确保静电除尘器的正常工作。
2. 收集极：收集极是静电除尘器中的关键部件，通常由金属制成。
它们被安装在除尘器的内部，形成了一个可通行空气的通道。
当空气通过通道时，其中的颗粒物会被收集极吸附。
3. 放电极：放电极是静电除尘器中另一个重要的部件，它们通常由细丝或导电板组成。
放电极与收集极相对放置，当高电压通过放电极时，会产生电场。
这个电场会使空气中的颗粒物带上电荷。
4. 除尘箱：除尘箱是静电除尘器的另一个组成部分，它通常位于收集极和放电极之间。
除尘箱的作用是收集被吸附的颗粒物，并防止它们重新进入空气中。
静电除尘器的工作原理如下：1. 吸附：当空气中的颗粒物通过静电除尘器时，它们会被电场吸附到收集极上。
这是因为颗粒物带有电荷，而收集极带有相反的电荷，所以它们会相互吸引。
2. 收集：被吸附在收集极上的颗粒物会逐渐积累，形成一个颗粒物层。
这个层可以定期清洁或更换，以确保静电除尘器的正常工作。
3. 清洁：当颗粒物层积累到一定程度时，静电除尘器会进行清洁操作。
清洁操作通常通过改变电场的极性来实现。
这样，收集极上的颗粒物会被释放，并落入除尘箱中。
4. 排放：经过清洁操作后，除尘器会将除尘箱中的颗粒物排放出去。
这样，静电除尘器就可以继续吸附和收集空气中的颗粒物。
总结起来，静电除尘器利用静电作用将空气中的颗粒物吸附到收集极上，并通过定期清洁操作将颗粒物排放出去。
这种工作原理使得静电除尘器成为一种高效、可靠的空气净化设备，广泛应用于工业生产、环境保护等领域。
注意：以上内容仅供参考，实际情况可能因不同的静电除尘器型号和制造商而有所差异。
高压静电除尘实用电源的研究
。输出电乐负反馈可以调节1桥逆变电路的工作脉冲的宽 度。以便实现输出稳压。3电路原理及性能分析3.1辅助电 源全桥变换器中。1.丁开关需要离驱动。隔离驱动，简中 和最通用的
方法心在咖动电源和相应开关器件之间变压器进行耦介1 阳派生喂变换器中，由于开关导迪的冷比总迅小于50.所 以可以妙目1带多输出线圈的驱动变压器。由于4个开关 器件只有2个原
f；VT1vrr，l1lvrrVT，lXJff；180IK触发下轮流导通和关断， 将直流电压变换为交流电压。在01和00等自关断器件在 运行中都必须配用关断缓冲器件。；1
；也不例外，和构成了1的关断缓冲电路。由于电容具有 电压不能突变的性能，所以电容的并入使⑶截止时开关 能说从瓦丁转移至电界上，进而限制了108丁的电压上升 率，电容中储存的
差放人1脉冲调制比较器及输出级电路等。1544组成的脉 宽调制控制电路为了避免刚接通电源，变汛器7时饱和而 引起的冲击电流。采用软启动来逐渐建立变压器的电压。 软启动电路由
5中，和组成。+12电源加上后，1.494输出的+5基准电源 通过加于4脚。使其得到个高电位3.5.封锁输出脉冲。1； 1订关断。随，1的充电，4脚电位逐渐下降，小于3后
护措施，并常需要在输出高压方串电抗器件以限制短路 电流的变化率，同样由于频率较低，电感体积也较大。 由于以上的缺点，本文不采用变压器直接升压式，而采 用高频逆变式倍压整流电
路。具体方案介绍如下。2系统组成高频脉冲变压器和， 贾肘脉宽调制技术来实现高压电源。具有损耗小重量和 体积均大为减小，电源转换效率高，对电网污染小等特 点。2为系统组成框。
且其造价比常规电除尘器还低。倍压整流电路输出的电 压作为除尘用高压静电电源。此高压引到除尘器的除尘 室。形成高压静电场。放电电极妁围域。产生电离，形 成正负离子。3.3脉宽
静电除尘器工作原理
静电除尘器工作原理静电除尘器是一种常用的空气净化设备，它通过利用静电力将空气中的颗粒物吸附并去除，从而改善空气质量。
下面将详细介绍静电除尘器的工作原理。
一、静电除尘器的结构组成静电除尘器主要由以下几个部份组成：1. 高压电源：用于产生高电压，通常采用直流电源。
2. 电极系统：包括正极和负极，正极通常是金属丝或者金属板，负极是带有电荷的采集板。
3. 除尘室：用于容纳电极系统和采集板，通常由金属或者绝缘材料制成。
4. 高压输电线：用于将高压电源输出的高电压传输到电极系统。
二、静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理基于静电力的作用。
当高压电源通电时，产生的高电压会使正极带正电荷，负极带负电荷。
这样，空气中的颗粒物会带上电荷，成为带电粒子。
1. 吸附阶段：在静电除尘器中，正极和负极之间形成一个电场。
由于带电粒子与带电电极之间存在电荷差异，带电粒子会受到电场力的作用，沿着电场方向挪移。
当带电粒子接近带有相反电荷的采集板时，由于电荷之间的相互作用力，带电粒子会被吸附在采集板上。
2. 清洁阶段：随着时间的推移，采集板上的颗粒物会逐渐积累，影响除尘器的效果。
为了保持除尘器的正常工作，需要进行清洁操作。
清洁阶段通常包括以下几个步骤：(1) 断电：关闭高压电源，住手电极系统的电场产生。
(2) 清洁采集板：使用适当的方法清洁采集板上的颗粒物，例如刷洗、吹扫等。
(3) 除尘室排污：清洁后的颗粒物会积聚在除尘室底部，需要定期清理。
(4) 重新启动：重新通电，恢复电极系统的电场产生，使静电除尘器恢复正常工作状态。
三、静电除尘器的应用范围静电除尘器由于其高效的除尘效果和可靠的工作性能，广泛应用于各个行业的空气净化领域。
以下是一些常见的应用场景：1. 工业除尘：静电除尘器可以用于工厂车间、矿山、钢铁冶炼等环境中的粉尘处理，有效减少空气中的颗粒物浓度。
2. 家用净化：静电除尘器可以用于家庭空气净化器，去除室内空气中的细菌、病毒、花粉等有害物质。
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静电除尘的新型高压直流电源的组成及原理
电源由直流发生器(额定输出100 kV) 和脉冲电压发生器(20 kHz < f < 40 kHz ,输出峰值为10 kV) 组成。
脉冲电压发生器的输出电压经隔直电容后和直流发生器的直流输出电压相叠加,使输出电压运行在闪烁包络线以下,同时输出电压平均值较高,保证了除尘效果。
系统组成框图如图1 所示。
输入滤波电路将电网存在的杂波过滤掉,同时也阻碍电源产生的杂波反馈到公共电网。
市电经全桥整流并滤波后变为较平滑的直流电,再经逆变器变为高频交流电,这是该电源的核心部分,频率越高,电源体积、重量与输出功率之比越小,但由于回路参数、元器件、成本、干扰、功耗等多种因素的影响,当功率较大时,频率一般选择在20～40 kHz ,电源工作频率约为37 kHz。
采用集成电路CA3525 ,提供可控的驱动信号,使输出电压、电流值变为可控。
高频变压器的设计是电源的难点,由于频率的升高,分布容抗变得很小,所以必须考虑足够的绝缘距离,同时原、副边匝数、回路参数与频率也必须调节到最优运行点,才能保证高频变压器工作在B - H 的线性区,保证变压器原、副边的波形。
通过调节设定电压值和电流值,可以调节直流发生器的输出电压,使它低于闪烁电压,调节脉冲电压发生器的输出电流,使它稍小于闪烁时的电流。
因此系统通过反馈电压来使直流输出电压恒定,通过比较设定电流值与反馈电流值来调节输出电流。
用户可根据不同情况设定,扩大电源的使用范围。
图2 中选用2 个IGBT模块作为开关型全桥直-交变逆变器,每个IGBT 模块中的2 个功率管分别由输出的2 个相位差180°的驱动信号,经光电隔离后进
行门极驱动。
逆变电路工作在PWM控制方式。
当G信号变为高电平时,高频变压器的两端直接接到直流电压两端,当H信号为高电平时,高频变压器的两端反相接到直流电压两端,因此,改变驱动信号的占空比将改变输出交流电压的脉冲宽度及有效值。
当驱动信号占空比为0. 5 时,输出电压中的基波分量最大,幅值为U01 = 4Ud/π(Ud 为直流电压峰值) 。
脉宽可调的控制方式的主要优点为逆变器通过脉宽调制即可调节输出功率,并且逆变器工作在较高频率时,其产生的开关损耗较小,这在功率大的应用场合是很重要的。
当输出电流大于设定值时,驱动脉冲信号变窄,从而使输出功率变小,输出电压、电流随之减小,通过调节脉冲宽度控制直流高压发生器的输出电压值,达到使之小于闪烁电压的目的。
电源采用CW3525A 产生逆变所需的驱动信号,CW3525A 增加了欠压锁定、软启动等电路,其输出采用图腾柱输出结构,可以更快的关断。
脉冲电压发生器工作在恒流工作方式,电流反馈端(电流已转换为电压信号) 输入到误差比较放大器的反相端IN- 与误差比较放大器的同相端IN+ 的设定电压值作比较, IN+ 和IN- 电压经CW3525A 内的误差放大器比较放大后输出小于6 V 的电压,这时将该电压和峰值为6 V 的三角波进行比较,就可以根据IN- 的反馈电流幅值输出不同占空比的驱动信号,对不同的尘埃情况都能工作在恒流方式下。
当发生火花放电时,直流高压发生器通过测量电源输出电流值,利用微处理器调节电压设定值,降低直流高压发生器的输出电压,使火花放电消失,当除尘实际电流值小于设定电流值时,微处理器增加电压设定值,使直流高压发生器的输出电压增加。
3 实验结果
当直流高压发生器的高频电源变压器输出电压为15 kV 时,变压器副边输出电压如图3 所示。
实际电压幅值约为50 V 乘以分压比,脉冲周期恒定为27μs ,脉宽可调。
提高占空比,输出功率增加,输出电压增加。
波形顶部的振荡是由变压器的分布参数所致。
脉冲高压发生器的高频电源变压器输出电压
幅值为10 kV ,其脉宽可调,波形与上述波形相似。
除尘电源输出电压波形如图4 所示,它是直流高压叠加脉宽变化的高频脉冲电压,直流高压由用户根据除尘要求设定为低于最低闪烁电压以下,直流高压根据除尘环境变化输出电压,设定值由微处理器控制调整变化。
而脉冲电压发生器由用户设定跟踪除尘电流,以使两电压叠加后,接近闪烁电压运行。
4 结语
由于电源可由用户根据除尘要求调节,所以使用范围很广,理想状态下,在除尘电压0～100 kV ,除尘电流0～200 mA 范围可调,而且输出电压幅值能快速跟踪尘埃情况自动调节,无需人工干预。
这种采用直流高压叠加高频电压的方法,有利于除尘,并提高了除尘器工作平均场强,同时采用高频逆变电路,使电源体积减小(约占地1.
5 m2) ,质量减轻( <100 kg) ,除尘效果更好。