电除尘电控及高频电源介绍

电压无法继续升高，升压试验的效果和意义将大打折扣。
采用高频电源的除尘器，在运行中有很好的提升运行电流的空间，但 电源设计电流值小，应用高频电源提升除尘效率的意义也将大打折扣。 在飞灰比电阻较高，电场内有反电晕时，需要采用间歇供电来抑制反 电晕，这是脉冲电流的大小非常关键，如果电流量选的过小，脉冲电流
现普通振打紧 采用常规断电振打 跟断电振打 间歇性断电振打
恢复常规 断电振打
电除尘节能提效系统专家
大唐盘山电厂除尘器末电场断电振打时的脱硫入口粉尘曲线：
阳极采用先普通带电振打一周，紧跟20s的断电振打方式
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大唐多伦煤化工自备电厂除尘器振打设置实例：
起始 00:04:30 周期 运行 07:00 00:50
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实现低火花率的三斜率恢复方式：
可最大限度的把 电压，电流控制 在临近上一次放 电点的位置。
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火花闪络控制视频：
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不一样的反电晕检测与自动优化
什么是反电晕？
飞灰比电阻变化范围很大： 108 cm ~ 1013 cm
灰尘层表面的电压降(电势)，遵循 欧姆定律 V = R x I
OFF 10s/ON 10s 起始 00:03:55 周期 运行 07:00 00:35
OFF 10s/ON 5s 起始 00:02:55 周期 运行 07:00 00:25
OFF 15s/ON 5s 起始 00:05:30 周期 运行 07:00 00:20
OFF 60s/ON 5s 起始 00:00:00 周期 运行 周期 运行 14:00 00:10 56:00 01:10
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负荷控制系统把负荷区域分为四段，对应控制器的四种预设模式进 行分段自动控制，从而把电除尘器电耗控制在即满足不同负荷工况的需 要，又不浪费电能，以达到节电的目的。 同时，振打控制也与各负荷段紧密结合，实现不同负荷段采用不同 的振打周期，同随负荷控制进行自动切换。以提高振打效率，适量减少
将无法提升，影响间歇供电时的收尘效果。
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没有优化功能的高频电源存 在煤种的适用问题
煤质中硫、氧化钠含量会直接影响飞灰比电阻的大小，在含硫量小
于0.8%时，如果氧化钠含量再小于1%的话，飞灰比电阻就会比较高，电
场内部就会产生反电晕。在这种情况下，控制系统需要采用间歇供电方 式来抑制反电晕的产生。
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HFR-Ⅱ整流逆变部分：
逆变部分采用英
飞凌第四代FF系 列IGBT，HFR全系 列高频电源均采 用2只IGBT组成单 套全桥逆变，设 计更加可靠。 整流逆变舱为双门 设计，柜内设备布
置宽松，易于检查
维护。
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HFR-Ⅱ IGBT和整流变冷却系统：
冷空气 送风机 IGBT散热模块 高频变压器散热片 热风
电压降(电势) E [V/m]
电流粒子穿越灰尘层在灰 尘层表面形成电压降
粉尘层
比电阻
R [cm]
来自阴极的负 电荷粒子 I [A/m2]
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实时检测与自动优化充电间歇时间来抑制反电晕：
在灰尘的比电阻较高时，需要通过采用间隔供电的运行模式来抑制
反电晕的产生。EPCON工频和HFR-II高频控制系统内置反电晕监控及运
HFR-II 1.8A/80KV
1800mA/0-110%（采用间歇供电时具备10%的过载运行能力） 逆变电流最大为20KHz；高压直流输出最大为40KHz 25微秒 1800mA时转换效率93%；功率因数0.95 自然循环+辅助风冷（利用IGBT冷却风的尾风冷却高频整流变压器） 0.25M³ 满负荷运行8小时，35℃ 超微晶材料 变压器无油泵 采用强迫风冷整流模块和IGBT模块，该冷却风的尾风被利用来冷却整流变压器 美国德州仪器公司\DSP TMS28335PGFA FF1400R12IP4, INFINEON (IGBT 额度电流1400A）
起始 00:03:20 周期 运行 07:00 00:35
起始 00:01:10 周期 运行 07:00 00:25
起始 00:02:25 周期 运行 07:00 00:20
起始 00:05:50 周期 运行 周期 运行 14:00 00:10 56:00 01:10
OFF 40s/ON 5s 起始 00:01:35 周期 运行 07:00 00:50
行参数优化软件，能够合理地在线自动调整充电间隔或间隔充电时间与 充电强度，从而在提高电除尘器的收尘效率的同时节约了大量的电能。
•传统的充电脉冲 CR =1/1
•采用充电比的脉冲 CR = 1/5
这个过程是控制器通过电场电压电流的变化自动进行触发信号调整 的，充电比会随煤质变化自动增加或减少。
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应用高频电源技术的两个误区：
误区1、高频电源能够“节电”。
高频电源与工频电源相比在同等条件下确实可以省电，比如高频电 源功率因数可以达到0.95，转换效率可以高达93%以上，比较工频电源 的功率因数和转换效率至少节电25%，但这些是高频电源技术优势所带 来的。 但通过采用高频电源来提高电除尘器效率的角度分析，我们不是要 达到与工频同等运行参数（集尘板电流密度），我们希望通过高频电源 特有的平稳二次电压来给电场输入更大的电流从而提高电流密度。
我们对国内很多类型的控制器进行过改造，从更换EPCON控制器后
的效果看，火花闪络频率减少，指针表摆动幅度大幅减小，电压电流运 行更加稳定。
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火花闪络判断的优势：
火花检测方式是
二次电流和二次 电压信号，并且 二者互为冗余。
每个充电半波采 集64个点，更加 准确快速的对火
花进行检测。
不一样的硬件设计
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HFR-Ⅱ一体化控制设备：
低压舱为双门，内门 高低压控制功能集 成在一块电路板内， 无需多块电路板或 设有二次电流、电压 指针表；及高压和振 打的就地操作和指示， 便于现场巡视、操作， 特别是做空升试验时， 非常方便。
PLC辅助，易于安装、
调试、故障排查及 更换。
OFF 40s/ON 5s
OFF 10s/ON 10s
OFF 10s/ON 5s
OFF 15s/ON 5s
OFF 60s/ON 5s
EPCON工频和HFR-II高频控制系统均整合振打控制，并可实现整套 除尘器的振打装置的协调工作，把振打的影响做到最低。
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不一样的火花检测与控制
火花闪络现象对于运行中的电除尘器是正常的，不可避免的，但电 除尘器本体内部是否真实的发生了火花完全取决于控制设备的采样精度 及火花判断的优化算法。误检、漏检火花都会直接影响到除尘器效率及 优化控制功能的使用。 此外，火花产生后的恢复也至关重要，它可以在保证较高输入功率 的同时很好地延缓后续火花的产生，从而实现低火花率的运行赢得更好 的除尘效率
IGBT冷却方式
电源进线滤波器 高压输出瞬时开路
强迫风冷，不接触变压器油
EPCOS即爱普可斯，国际知名品牌，专业滤波器厂家 空升及带电场运行中均允许，控制系统能在0.5秒内发出输出开路保护跳机
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机组负荷或投煤量自动节能控制
闭环控制信号电缆（可采用投煤量或机组负荷信号4~20mA）
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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பைடு நூலகம் 和电流密度，从而挖掘出除尘器潜在的除尘效率。
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不一样
不一样的振打控制 不一样的火花检测与控制
的高频电源
不一样的反电晕检测与自动优化 不一样的硬件设计
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不一样的振打控制
传统的断电振打功能已不适应环保标准提高的需要，改进势在必行。
EPCON工频和HFR-II高频控制系统对断电振打的控制做了多种优化。
从上述分析可以看出，高频电源本身是节电的，但在电除尘器减排
的应用中不会较工频时省电，有可能还会多耗电。
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误区2、“设计2000mA的工频电源改为高频时1600mA就够用了”
从前面关于提升集尘板电流密度的分析中我们可以看出，2000mA是 根据除尘器的大小匹配的，在除尘器没有改变的情况下，电控设备随意 减小匹配的容量是错误的，会带来以下问题： 在电场升压试验中，电源的电流量达不到本体设计电流值，就意味着
IGBT 模块温度上升快， 性能受温度影响大，需 优先冷却
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为什么要使用高频电源
从下图可以清楚的看出，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。
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高频电源对电除尘器提效节能介绍
孟春钢
北京信实德电气设备有限公司
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电控系统改善电除尘器节能减排的因素：
1、振打系统整体协调工作
2、断电振打的合理使用
3、火花检测、判断、恢复的不同会直接影响除尘效率 4、间歇充电方式的适时和准确使用 5、不同煤种及负荷下电除尘器节能优化运行策略
间歇性断电振打， 可控制末电场断电振打 时的二次飞扬，对抑制
末电场断电振打时浊度
数值快速大幅升高有显 功能中增加了在普通振打完 著效果。
成后再执行一段时间（数秒或数
十秒）的断电振打。做到集尘板 表面集灰先清除，再断电清理后 部集尘，从而提高断电振打效率 和稳定除尘效率的作用
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石家庄良村电厂除尘器末电场断电振打时的脱硫入口粉尘曲线：
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高频电源具有更灵活的间歇供电方式，如果优化控制得当， 抑制反电晕的效果优于工频电源。
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产品型号 高频电源升压方式 额定直流输出电压/调节范围 额定直流输出电流/调节范围 输出电流频率 电压脉冲宽度 电能转换效率，功率因数 高频变压器冷却方式 变压器含油量（M³） 变压器油温升 变压器铁芯/超微晶材料 变压器是否有油泵 高频电源系统冷却设计 主控芯片厂家、型号 IGBT厂家、型号 直升式高频 80KV/0-100%
振打次数和频率，从而延长电除尘器的使用寿命。
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介绍完毕 谢谢！