电除尘用新型高频脉冲电源
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mA/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。
电除尘高频电源介绍

比单相电源节能30%
TRENT-MPS
电除尘三种电源特点比较
对比内容 除尘效果 结构特性 单相电源 三相电源 比单相电源排放提高 30% 分体式放置,故障率高, 分体式放置,故障率高, 占地面积大,铁制变压 占地面积大,铁制变压器 器油箱,露天放置,容 油箱,露天放置,容易生 易生锈,导致漏油 锈,导致漏油 8位或16位单片机,技 术落后,扩展性差 32位DSP控制,扩展性 差 高频电源 比单相电源排放提高 50%~70% 一体式结构,防护等级达到 IP54,高等级不锈钢变压 器油箱,不宜生锈,更不会 发生漏油现象 32位ARM+DSP双核构架, 技术先进,可靠性高,扩展 性非常强,集成大部分的低 压控制功能,可部分替代低 压的PLC控制 先进的除尘电源
TRENT-MP)-工况 输出电流(二次电 压)-工况 电源效率(高压控 制回路+整流变) 功率因数(高压控 制回路+整流变) 高压开关器件
单相电源
50KV 400mA 70% 0.7 控制可控硅导通角,效 率损耗大,功率因数减 小幅度大,极易出现偏 励磁现象,影响器件寿 命,耗电明显
TRENT-MPS
包含最新技术进步、减少排放、节约能源的电除尘技术--
电除尘高频电源
长沙天瑞能源科技有限公司
TRENT-MPS
杭州天明环保有限公司
TRENT-MPS
电除尘高频电源基本原理
TRENT-MPS
电除尘高频电源优势
TRENT-MPS
电除尘高频电源技术特点
三相电源
比单相电源提高20% 比单相电源提高30% 80% 0.85 控制可控硅导通角, 效率损失大,功率因 数随着导通角的变化 下降明显,易出现偏 励磁现象,影响器件 寿命,电能使用质量 较差
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。
高频电源和普通电源供电参数:。
电除尘脉冲电源原理及作用

电除尘脉冲电源原理及作用嘿,朋友们!今天咱们来聊聊电除尘脉冲电源这个超酷的东西。
你可以把电除尘脉冲电源想象成一个超级严厉的教官,灰尘就是一群调皮捣蛋的小士兵。
这个电源一启动,就像是教官下达了“立正”的命令,那些灰尘小士兵们就开始瑟瑟发抖啦。
它的原理呢,就像是一场精心策划的闪电魔法。
脉冲电源会释放出高电压、短脉冲的电流,这电流就如同闪电一样迅猛。
当这个“闪电”击中含尘气体的时候,那些灰尘就像是被施了定身咒,瞬间被极化。
大的灰尘颗粒就像喝醉酒的大汉,摇摇晃晃地就被电场的力量拉向集尘电极,然后被牢牢地吸附住,动弹不得。
这电除尘脉冲电源的作用可大了去了。
它就像是环保界的超级英雄,拯救我们的空气于灰尘的“魔掌”之中。
如果没有它,我们周围的空气可能就像被灰尘小精灵们开了一场大派对后的混乱现场,到处都是灰蒙蒙的。
它比那种普通的除尘设备可厉害多啦。
普通的就像是拿着小扫帚慢慢扫地的小老头,而脉冲电源是开着大卡车直接把灰尘运走的大力士。
它的除尘效率高得就像火箭发射一样迅速,能在短时间内把大量灰尘清理干净。
你再想象一下,电除尘脉冲电源是一个神奇的大网兜,那些灰尘就是在空气中乱窜的小虫子。
这个大网兜一撒出去,不管是大虫子还是小虫子,统统都被网住,一个都别想逃。
在工业生产中,它更是功不可没。
那些工厂就像一个个大烟囱怪物,不停地吐出灰尘。
这时候电除尘脉冲电源就像一个专治烟囱怪物的神医,手一挥,就把那些灰尘都给消灭掉,让烟囱怪物只能乖乖地吐出干净的气体。
而且啊,这个脉冲电源还很聪明呢。
它就像一个会精打细算的小管家,在除尘的时候不会浪费太多的能量。
不会像那种莽撞的大力士,只会一股脑儿地用劲,它是有策略地释放电能,达到最佳的除尘效果。
要是把空气比作一块大蛋糕,灰尘就是蛋糕上讨厌的小苍蝇。
电除尘脉冲电源就是那个拿着苍蝇拍的守护者,把苍蝇都赶走,让我们能享受到干净、美味(这里是形容空气清新啦)的蛋糕。
总之呢,电除尘脉冲电源就是这么一个神奇、高效又有趣的东西,在环保的大舞台上扮演着不可或缺的角色。
电除尘器高频用电源介绍

电除尘器高频用电源介绍电除尘器是一种应用广泛的环保设备,用于除去工业生产中产生的有害气体和粉尘。
而高频用电源作为电除尘器中的重要组成部分,发挥着至关重要的作用。
本文将介绍电除尘器高频用电源的相关知识。
什么是电除尘器高频用电源电除尘器高频用电源,顾名思义,是指用于驱动电除尘器中高频电场的电源装置。
在电除尘器中,高频电场的作用是产生高强度的电场,使空气中的粉尘带电并聚集在电除尘器的收集板上,从而实现粉尘的除去。
与传统的电源装置相比,电除尘器高频用电源输出的电流为高频电流,频率在数十kHz~MHz范围内。
这一特性使得高频用电源在驱动电除尘器中能够高效地产生高强度电场,从而更好地完成除尘任务。
高频用电源的工作原理电除尘器高频用电源主要包括变压器、整流器、逆变器、控制电路等部分。
在工作时,高频用电源首先将普通电网中的电能通过变压器进行变压升高,再经过整流器转换成直流电源,接着经过逆变器将直流电源转换成高频交流电源,最后输送到电除尘器中的金属板电极上。
高频用电源是通过逆变器产生高频交流电源的,其频率通常在10 kHz~500kHz之间,较高的频率使得电源能够产生更高强度的电场,从而更高效地进行除尘。
高频电源通过将普通电能进行变压、整流、逆变等转换,从而产生所需的高频电流,驱动电除尘器中的电极产生高强度电场,促使空气中的粉尘带电并聚集在电极板上。
高频用电源的优点和应用高频用电源相比于传统的电源装置有着许多优点。
首先,高频用电源能够产生更高强度的电场,从而更有效地去除工业生产中产生的粉尘。
其次,高频用电源的输送效率更高,节省更多的能源成本。
此外,高频用电源具有结构简单、工作稳定等优点。
高频用电源在许多行业中都有着广泛的应用,包括化工、冶金、矿山、电力等行业。
鉴于其高效、稳定的优点,高频用电源未来将在环保设备领域得到更广泛的应用。
总结电除尘器高频用电源是电除尘器中的重要组成部分,是实现除尘效果的关键。
高频用电源的工作原理是基于变压、整流、逆变等基本原理,其结构简单、工作稳定、效率高等优点被广泛应用于化工、冶金、矿山、电力等行业。
电除尘器高频用电源介绍

14.4
2
0.4A/72kV
380
47
72
0.4
31
28.8
3
0.6A/72kV
380
71
72
0.6
46
43.2
4
0.8A/72kV
380
94
72
0.8
62
57.6
5
1.0A/72kV
380
118
72
1
77
72
6
1.2A/72kV
380
141
72
1.2
93
86.4
7
1.4A/72kV
380
165
▲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。
JHGP系列型电除尘器高频高压电源输入/输出参数表(Io≤100mA)
序号
设备容量
交流输入电压
交流输入电流
直流输出电压
直流输出电流
交流入功率
直流输出功率
(V)
(A)
(KV)
(mA)
(kVA)
(kW)
1
10mA/60kV
380
1
60
10
0.64
0.6
2
20mA/60kV
电除尘专栏第10期 脉冲电源技术

电除尘专栏第10期脉冲电源技术关键词:电除尘高频电源除尘器上期栏目我们介绍了电除尘新技术的一种高频电源技术,这期我们将继续介绍电源中另一种新技术——脉冲电源技术一工作原理脉冲电源是电除尘配套使用的新型高压电源之一,其脉冲供电方式已在世界上被公认为是改善电除尘器性能和降低能耗最有效的方式之一,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。
脉冲电源以窄脉冲电压波形输出为基本工作方式,其主要目的是在不降低或提高除尘器运行峰值电压的情况下,通过改变脉冲重复频率调节电晕电流,以抑制反电晕的发生,使电除尘器在收集高比电阻粉尘时有更高的收尘效率。
目前常见的电源叠加方式主要为一个直流高压电源和一个脉冲高压电源叠加而成,即基础电压部分和脉冲电压部分。
基础电压部分:可由高频电源、三相电源、工频电源等直流电源产生,基础电压额定值一般为60kV。
脉冲电压部分:脉冲电压部分由IGBT开关器件、储能电容、脉冲变压器、高压隔直电容组成,这些器件与电除尘器等效电容构成谐振回路,产生谐振电流,并最终在除尘器上产生脉冲电压。
脉冲电压宽度小于100微秒,脉冲电压峰值最高可达80kV,其输出的脉冲幅度、脉冲重复频率、基础二次直流高压和基础二次直流电流可调。
图1脉冲电源主电路原理图图2脉冲电源主电路框图图3脉冲高压电源波形二技术特点(1)高效节能脉冲单元负责粉尘荷电,其供电时间短且采用能量回馈机制,脉冲升压时的大部分能量会送到贮能电容中回收,可以供下一步脉冲使用;而基础直流高压单元只需维持电除尘器电场起晕电压,提高了电能利用效率,在满足除尘效率的同时减少了供电功率。
(2)工况适应能力强,有效抑制反电晕在脉冲电源供电情况下,因平均电流较小,减轻了粉尘层中的电荷积累,因而可减弱反电晕的发生。
另外,脉冲电源的平均电压电流和峰值电压电流单独可调,煤种和粉尘的适用性大幅提高,对高比电阻粉尘等恶劣工况具有广泛的适应性。
浅谈新一代电除尘器电源发展方向——高频电源

浅谈新一代电除尘器电源发展方向——高频电源摘要:随着我国节能减排政策的实施,粉尘排放标准日益严格,我厂进行了电除尘的高频电源改造。
本文以我厂#2机组静电除尘器的高频电源改造为例,介绍了高频电源的工作原理、结构、特点,同时对静电除尘器供电电源的发展方向进行了探讨。
关键词:节能减排电除尘器高频电源随着环境和资源问题的日渐突出,节能减排已成为我国的基本国策,正日益受到全社会的关注。
随着新修订的《火电厂大气污染物排放标准》开始实施,粉尘排放浓度限值已由50 mg/m3下调至30 mg/m3。
面对“越绷越紧”的约束性指标,如何提高除尘效率并降低能耗,已成为火电行业环保领域的工作重点。
以我厂#2机组静电除尘高频电源改造为例,在保证除尘效率的前提下,节电率可最高可达80%以上,平均节电超过60%,达到了节能减排的目的。
1 我厂的电除尘高频电源改造及高频电源的基本原理改造前我厂两台600 MW机组均是采用福建龙净环保股份有限公司的2BEL459/2-4静电除尘器,一台炉分四个电场配16台高压硅整流设备,一电场容量1.6 A/66 kV,二、三、四电场容量1.8 A/72 kV。
改造后:采用将阿尔斯通的4台高频电源SIR IV(1700 mA/70 kV)安装在第一级电场,在后三级电场保留原有的12台整流变采用阿尔斯通的EPIC III控制器进行控制。
通过此次改造,起到了很好的节能减排的作用,提高了电除尘的可靠性、稳定性,从而大大减少设备损耗,延长设备使用寿命,减少设备维护量,降低设备维护费用。
据统计,在保证除尘效率的前提下,节电率可最高可达80%以上,平均节电超过60%。
高频电源即高频开关式一体化电源,采用现代电力电子技术,通过工频交流—直流—高频交流—高频脉动直流的能量转变形式,供给电场一系列的窄电流脉冲,脉冲宽度在5~20 ms,脉冲频率在20~50 kHz。
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,电压波动小,电晕电压高,电晕电流大,从而增加了电晕功率,从根本上解决了烟尘荷电效率低的难题(尤其是高比电阻烟尘),提高了除尘效率。
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本刊启事
《自动化应用))eJJnA“中国期刊网”,“万方数据系统科技期刊群”和“中文科技期刊”等数据库。我刊付给 论文作者的稿酬中,已包含互联网发表费用,不再另付稿酬。如作者不同意将文章纳入上述数据库,请来函声 明,本刊将酌情处理。 《自动化应用》杂志社
万方数据
11 8
、^n^nⅣ.chinacaaa.COB
从而会使原本吸附在极板上粉尘层再次扬起.这种现
象被称为“反电晕”或“反电离”。
作者简介:殷召伟(1980.),工程师,从事电气工程及其自 动化工作。 收稿日期:2014-02-16
电路。然而这种检测装置增加了脉冲发生系统的成 本。 以上两种脉冲电源都是以提高除尘效率为目的.
万方数据
自动化应用2014
自动化应用
电除尘用新型高频脉冲电源
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 殷召伟, 宋刚, 盛乾, YIN Zhao-wei, SONG Gang, SHENG Qian 国电南京自动化股份有限公司,南京,210032 自动化应用 Automation Application 2014(7)
电力专栏
电除尘用新型高频脉冲电源
殷召伟,宋 刚,盛乾
(国电南京自动化股份有限公司,南京210032) 摘要:介绍电除尘用新型高频脉冲电源的特点,并仿真分析其工作原理。
关键词:静电除尘器;高频脉;中电源;MATLAB/SMⅡrNK
A Novel High Frequency Pulse Power for ESP
power is simulated and analyzed.
introduced.The working principle of the
Keywords:ESP;行equency pulse power;MATLAB/SIMULINK
O引言
201 1年7月29日.环境保护部和国家质量监督
针对上述工况.一般采用脉冲或间隙方式解决. 同时需要配合直流供电.多种工作方式并存.这样既 能实现节能又能保证排放达标。提出的新型高频脉冲 电源是一种组合方式的电源.能够实现直流叠加脉冲 供电.国内在这方面的研究起步比较晚.主要集中在 高校.但市场上尚未见到成熟产品:国外在这方面的 研究较早.典型的厂家有丹麦史密斯和韩国浦项制
中去除带电粒子.排放气体中的颗粒浓度可以明显减
2新型高频脉?中电源
新型高频脉冲电源中的脉冲产生系统有两种主 要类型:基于低电位的转换开关;基于高电位的转换
开关。 前一种是具有原边和副边绕组的变压器和晶闸 管开关的脉冲产生系统。电源输入端接充电电感.接 到变压器原边.其原边连着充电电容和浪涌电感。钳
位二极管和电阻电容的并联组合构成的钳位电路连
如图4所示。
应用【C】.全国火电人机±g(300MW级)竞赛第三十八
届年会
[6]崔锦华,周恩德.高压脉冲电源MPS一节能高效的电 除尘器电源系统介绍[C].全国火电大机组(300MW 级1竞赛第三十八届年会 [7]洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB 图2新型高频脉冲电源主电路仿真图 仿真【M].北京:机械工业出版社,2006
POWERl为直流电源.POWER2为脉冲电源.C2和
R3构成电除尘器的等效模型.POWERl和POWER2 通过耦合电容连接在一起给电除尘器供电。 POWERl采用单相H桥逆变回路.开关频率在 10kHz以上,输出波形如图3所示.可见电压波动较工
频电源模式大大改善;POWER2采用由储能电容、开
关器件和电感构成的一个串联谐振电路.其输出波形
3
MATLAB/SIMULINK仿真
新型高频脉冲电源系统仿真图如图2所示.其中
图4 POWER2脉冲电源输出电压波形 参考文献 [1】火电厂大气污染物排放标准[S].GBl3223-201l [2]火电厂大气污染物排放标准[S].GBl3223—2003 [3】盛立丞,等.静电除尘器高频电源控制系统研制[D].杭 州:浙江大学,2010 [4]朱翔,姜学东.用于电除尘器的直流叠加高频脉冲电源 的研究[D].北京:北京交通大学,2011 [5]郑仁哲,禹锺清.提效节能脉冲荷电控制在电除尘上的
铁.
检验检疫总局共同发布《火电厂大气污染物排放标
准》,将烟尘排放量统一标定为30mg/m3以下,而
GBl3223—2003标准则实行不同区域不同时段的不同
标准。而环境污染日益严重.雾霾天气严重威胁着人
们的生活。作为污染源之一的火力发电厂烟尘排放治 理首当其冲.
1静电除尘器
静电除尘器可用于收集和清除工业生产过程中 排放的气体流中的颗粒物。将除尘器施加高压电场, 粉尘流经静电除尘器的放电电极.电极产生电荷依附 于燃气流中的颗粒.带负电粒子被吸附于静电除尘器 阳极.带正电粒子被吸附于除尘器阴极.由此从气流
接在浪涌电感和充电电容之间的节点上.以限制浪涌 电感和变压器原边两端的电压。
少。所收集的颗粒集附在静电除尘器两极极板上.而
后由机械振打装置定期清除。
当处理高比电阻粉尘时.除尘效率将会降低。高
比电阻粉尘颗粒与除尘器极板电极相同.它会在粉尘 层的空隙间产生局部击穿.产生与电晕极极性相反的 正离子.并向电晕极运动.中和电晕极带负电的粒子
直流电压,被施加到静电除尘器上。脉冲宽度通常为
1001xs或者以上,以每秒1-400个脉冲不断重复。系统
在保持施加在除尘器上的电压电平的前提下.通过改
变开关装置的脉冲发生次数来控制平均电流.此方法
可限制或者消除反电晕的产生.很大程度上改善其负 面影响。
@
图3
POWERl直流电压输出波形
图l新型高频脉冲电源系统7期Fra bibliotek117
电力专栏
然而,都涉及到一个核心问题.就是当除尘器内部发生 火花时,变压器满额运行.这将影响除尘器本身运行的 稳定性,系统中当发生火花时电流变化非常快.开关模 块因此将存在潜在的危害.装置的寿命将被缩短。 这里选择第一种.即转换开关在低压侧.采用IG. BT实现通断控制,系统结构如图1所示。当静电除尘 器脉冲通电时.持续时间短的高电压脉冲叠加平滑的
YIN Zhao—wei,SONG Gang,SHENG
Qian
21
(Guodian Nanjing
Automation
Co.,LTD,Nanjing
0032,China)
are
Abstract:The characteristics of a novel high行equency pulse power for ESP
后一种是带有含原副边绕组的变压器的脉冲产
生系统.电源输入端接一个储能电容和一个连着变压
器原边的晶闸管电路。一个二极管连接在电容和电阻
并接的电路构成晶闸管保护电路。 例如.一个接在变压器二次绕组上的35kV供电 的除尘器.除尘器上有一个检测装置.可以检测电压 快速变化所造成的火花,关断晶闸管,以保护晶闸管