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。

工频电源高频电源
主电路形式简单复杂
供电方式工频脉动系列窄脉冲
工作频率50Hz40kHz
供电脉冲宽窄
火花控制能力弱强
对电场环境的适应性一般好
电源利用率70%> 90%
功率因数80%> 95%
电源体积、重量大小 (1/4)
电源相数两相不平衡三相平衡
控制电路简单复杂
四、高频电源在电除尘器中应用的特点
输出平均电压：在电除尘器的一电场，往往需要较大的荷电能量，因而需要尽可能地提高电场电压。

由于工频电源电场电压是波动的，其平均电压比峰值电压要低25%左右，当峰值电压达到击穿点时，平均电压还是比较低的，这就影响了电场粉尘的荷电。

高频电源在连续工作时，其电场电压为一直流，其运行平均电压基本上就是击穿电压，比工频电源平均电压要高大约30%，因而可以增加粉尘的荷电，从而提高除尘效率。

高频电源可以对每个电流脉冲进行控制，其脉冲高度、宽度及频率均可以进行控制，因而可以形成任意的电压和电流波形，以适合电除尘器的不同需求。

高频电源输出U2高频平均输出U2
Kv
80
70
60
50
40
30
20工频电源输出U2工频平均输出U2
10T
电场二次电压波形对比图
高效的供电方式：国内外的研究证明，采用窄脉冲供电能够有效地增强电除尘器内粉尘的荷电强度，增加粉尘的电驱动力，从而提高电除尘器的收尘效率。

而在电除尘器的三、四级电场，随着粉尘浓度的减少，需要的荷电功率就比较小了，电源供电能量被大部分浪费了，在此情况下，高频电源可以采用特殊的供电方式——间歇供电方式，从而在保持电除尘器效率的同时节约大部分的电能。

二次电压
二次电流
连续供电
二次电压
二次电流
间隙供电
快速的火花处理：在电场击穿放电时，因工频电源的可控硅不能实现及时关断，还将继续供电，直至电流过零，因而引起较大的电流冲击，而此冲击电流的能量又被用来
进行气体电离，因而火花能量较大，等待电场恢复的时间比较长。

而在高频电源的情况下，因高频电源供电每个脉冲的时间很短，一旦检测到火花发生可以立刻关闭供电脉冲，因而火花能量很小，等待电场恢复的时间就少得多。

U2
U2I2I2
工频电源闪络波形高频电源闪络波形
实际上，高频电源还可以采用更多种运行方式，以适应各种不同的工况。

通过采用前级电场增大供电功率，后级电场减少供电功率的运行模式，可以实现 提高电除尘器收尘效率，同时又节约电能的目的。

国内外的试验表明，使用高频电源可以提高电除尘器效率，减少粉尘排放达 30%—70%，而供电损耗则可减低 30%—80%（视不同工况）。

应用高频电源的环保和经济效益
使用高频电源，可以在不改变电除尘器本体的情况下比采用工频可控硅电源减少 烟尘排放 30-70%，具有明显的环保效益。

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/m 降 到 50mg/m ；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/m ，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。

3、高频电源是电除尘器电源发展的趋势。

正如上世纪八十和九十年代电子计算机、 通信和电力操作等领域开关电源取代了可控硅相控电源那样，二十一世纪其他工业领 域特别是环保领域开关电源将逐步取代可控硅高频相控电源。

4、高频电源可作为新建电除尘器的首选电源配套设备，可使电除尘供电技术保持先 进性。

如果新建的电除尘器仍选用了原有的可控硅工频相控电源为供电电源，由于节能 环保的要求，很快就面临电源需要改造局面，这样却是事倍功半，造成浪费。

5、环保标准在不断提高，已建电除尘器粉尘排放大多都达不到环保标准。

必须进
行技术改造。

如果扩大电除尘器容量或者增加电除尘器数量，不仅要花费大量资金，而
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且可能还要停产，还要占用空间，有些地方甚至不可能实行，从而不得不使整个企业下马。

如果将供电设备进行改造，将原来可控硅工频相控电源更换为高频电源，则只需花费改造电除尘器本体1/10 的经费就可能达到目的，有的甚至只要在第一电场采用高频电源，除尘效果就有明显改善。

既不要停产，也不要另加空间，这确实是一个达到环保标准的最佳选择。