直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用

直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用，本文介紹了電除塵器高頻電源工作原理,分析了高頻電源相對于傳統工頻電源的優(yōu)越性.以三河發(fā)電公司的4臺機組電除塵器改造為例,介紹了高頻電源在火電廠(chǎng)電除塵器上的改造效果、運行控制策略及存在的問(wèn)題，為其他公司的電除塵高頻電源改造提供寶貴數據及經(jīng)驗，具有很好的應用前景。

直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用，隨著(zhù)新環(huán)保法的實(shí)施，以及當下霧霾天氣的加劇，人們對環(huán)保要求越來(lái)越高提高?！痘痣姀S(chǎng)大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）對燃煤發(fā)電廠(chǎng)的煙塵排放濃度作出了更為嚴格的限制，重點(diǎn)地區煙塵排放標準變?yōu)?span>5mg/Nm3。目前，國內部分火力發(fā)電廠(chǎng)電除塵器很難達到新標準要求，作者所在的三河發(fā)電公司對對4臺發(fā)電機組電除塵器進(jìn)行了高頻電源改造，改造后運行效果良好，煙塵排放值滿(mǎn)足國家標準。

1工作原理

1.1火電廠(chǎng)靜電除塵器工作原理

直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用，電除塵器除塵是利用高壓電建立起足以使氣體發(fā)生電離的電場(chǎng)，使流經(jīng)電場(chǎng)的灰塵粒子荷電(帶上電子或離子)，并在電場(chǎng)力的做用下使荷電灰塵粒子向異性電極運動(dòng)，并積附在異性電極上，從而實(shí)現灰塵粒子與煙氣流的分離，通過(guò)振打使陰極線(xiàn)、陽(yáng)極板上積灰被振落，掉入下部灰斗中。

直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用，電除塵器分為本體和電氣兩大部分。本體部分主要包括陰極系統、陽(yáng)極系統、進(jìn)出口封頭和氣流均布板、殼體、灰斗及保溫等。在絕緣子室、陰極振打瓷軸和灰斗處都設置有電加熱器。電氣部分為高頻電源，高頻電源一次部分：主斷路器、主接觸器、經(jīng)三相整流模塊（整流為580V直流）、濾波電容、IGBT模塊（高頻開(kāi)關(guān)到5~20KHz）、諧振電容、高頻整流變壓器等組成，高壓側柜門(mén)裝有電源指示、運行和故障指示、就地操作開(kāi)關(guān)、二次電壓表、二次電流表。高頻電源低壓控制部分：控制電源開(kāi)關(guān)、主冷卻風(fēng)機電源、柜頂風(fēng)機電源、電源板、控制器、二次控制器件，同時(shí)高頻電源集成該電場(chǎng)陰陽(yáng)極振打控制等。

1.2高頻電源工作原理

高頻電源是將三相交流電經(jīng)整流和濾波后得到約530V左右的直流電壓，經(jīng)全橋逆變，形成20KHz左右的交變電流，再經(jīng)高頻變壓器升壓整流后形成高頻高壓脈動(dòng)直流送電除塵器。

2高頻電源介紹

高頻高壓整流電源（簡(jiǎn)稱(chēng)高頻電源）是新一代的電除塵器供電裝置，可廣泛應用于電力、冶金、化工、水泥等行業(yè)的煙氣粉塵治理，可實(shí)現高效除塵、保護環(huán)境的作用。該產(chǎn)品是我公司獨立研發(fā)、擁有完全自主知識產(chǎn)權的高新技術(shù)產(chǎn)品。

直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用，電除塵器高頻電源是利用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)而形成的逆變式電源，其供電電流是一系列窄脈沖構成，可以給電除塵器提供具有從接近純直流到脈動(dòng)幅度很大的各種電壓波形。高頻電源控制方式靈活多樣，可根據電除塵器運行工況選擇*合適的電壓波形，減少電除塵能耗，提高除塵效率；另外，高頻電源還有體積小、重量輕、節省電纜用量，三相平衡供電等諸多優(yōu)點(diǎn)。

2.1高頻電源優(yōu)點(diǎn)

從圖1可以清楚的看出，使用工頻電源時(shí)，二次電壓峰值會(huì )高出平均值約1.3倍，電場(chǎng)會(huì )因較高的峰值電壓而放電，從而降低了電場(chǎng)輸入電流。而高頻電源可以很好避免這一問(wèn)題，提升電場(chǎng)輸入電流，即增加集塵板電流密度。

2.2大幅提升集塵板電流密度的重要意義

單一供電分區的設計電流量=分區集塵板面積*0.35~0.38mA/m2（電流密度）。那么設計用2000mA的電源電流量其實(shí)暗指本體分區的集塵板面積比較大，但運行中工頻電源基本只能運行到1000mA左右電場(chǎng)就有可能因為峰值電壓很高而放電，這樣的話(huà)實(shí)際集塵板運行電流密度僅為0.17~0.19mA/m2，較設計電流密度，或者說(shuō)飽和電流密度還差距很大，這還沒(méi)有考慮電場(chǎng)內部電流不均勻的問(wèn)題。從而嚴重影響了工頻電源運行中的除塵效率。直流高壓發(fā)生器在火電廠(chǎng)靜電除塵器中的應用，而改用高頻電源后，如果運行電壓依然達到火花放電水平時(shí)，電場(chǎng)輸入電流較工頻會(huì )有大幅提升，可以接近甚至達到設計板電流密度或飽和電流密度，從而挖掘出除塵器潛在的除塵效率。