新型高效节能电除尘器供电电源研究

新一代电除尘供电电源技术

——高效节能电除尘器高频电源应用及其发展方向

曹为民王强陈祥张鹏宙汤光华

(南京国电环保设备有限公司，江苏省南京市 210044)

New Generation Power Supply Technology of Electrostatic Precipitation ——Application and Development Direction of Efficient Energy Saving High Frequency Power Supply Used for Electrostatic Precipitator

Cao Weimin, Wang Qiang, Chen Xiang, Zhang Pengzhou, Tang Guanghua (Nanjing GUODIAN Environmental Protection Equipment CO., LTD., Nanjing 210044, Jiangsu Province, China )

ABSTRACT：The applications of high frequency power supply in 300MW,600MW and 1000MW thermal generating units are provided separately. The related datum of energy saving and emission reduction is compared and analyzed detailed in this article. Development trend of power supply for electrostatic precipitator is discussed according to the characteristics of high frequency power supply. KEYWORDS：electrostatic precipitation; power supply; energy saving and emission reduction; high frequency power supply; trend of development

摘要：本文分别给出了高频电源在300MW、600MW和1000MW火力发电机组上的工程应用，对节能减排相关数据进行了详细的对比分析。文中根据高频电源的特点讨论了静电除尘器供电电源的发展趋势。

关键词：电除尘；供电电源；节能减排；高频电源；发展方向

1 引言

火电厂、水泥和冶金等行业的烟尘排放造成了严重的大气污染，其中火电厂的烟尘排放是大气污染的重要来源之一。电除尘技术以其除尘效率高、维护费用低等优点成为广泛应用在火力发电行业烟气净化中的一项环保技术。据不完全统计，电除尘器在火力发电除尘装置中的市场占有率在95%以上。电除尘器供电电源是火电厂除尘的关键设备，也是电厂的重要能耗设备，它的供电方式直接决定了电除尘器的除尘效果。

在国家烟尘排放标准日趋严格和节能减排等一系列政策的影响下，继续采用传统的工频供电方式将无法满足新形式下对电除尘器除尘效率和能耗指标的要求。另外，统计资料表明，中国动力煤70%属于含硫量小于1%的低硫煤，在低硫煤中，又有40%属于含硫量小于0.5%的特低硫煤。这意味着，中国电除尘器面临高比电阻粉尘的收集问题。这些无疑对电除尘供电电源技术提出了新的挑战。

2 电除尘器电源国内外发展现状

目前除尘器行业，静电除尘器占绝大多数，少

量为布袋除尘器。布袋除尘器在处理湿度大、温度高、具有腐蚀性的气体时，其核心部件滤袋寿命短，价格贵，日常维护费用高，未得到广泛使用。电除尘电源是电除尘装置的核心部分,其性能直接影响除尘的效率。目前普遍采用的是可控硅移相控制电源（工频），转换效率低于70%，在实际使用中存在输出纹波大、电场电压低、对高比电阻等烟气的除尘效果差。

国外从上世纪90年代开始进行电除尘器高频电源的研发，瑞典ALSTOM 和丹麦SMITH 公司的产品是国外SIR(高频开关)电源的典型代表。该技术过去一直为国外垄断，产品的价格及后期的维护费高，推广应用有一定的限制，国内只有少量应用。

为了打破国外公司的技术垄断，国内从2000年以来，有几家单位进行了电除尘器高频电源的研发，至目前仅有福建龙净、武汉国测等公司研制出小电流、小功率的电除尘高频电源产品，其输出功率与大型电除尘器使用要求尚有差距。

南京国电环保设备有限公司历经三年，成功研制了大功率电除尘高频电源，多项指标均达到国际先进国内领先水平。由于该技术的先进性，

2009年6月，通过了中国电机工程学会对该产品的技术鉴定。2008年，该项技术被国家发改委列为国家重大产业技术开发专项。2009年，该产品获得了江苏省科技厅科技成果转化专项资金1000万元的资助。目前，该产品在国内已首次成功应用于300MW 、600MW 和1000MW 的电除尘器上。为了满足不同装机容量机组电除尘器的需要，已有5种不同规格的高频电源。

3 高频电源基本原理及特点

3.1 高频电源基本原理

静电除尘器高频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微秒，脉冲频率在20kHz-50kHz 。高频电源在纯直流供电方式时，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。同时，在烟尘带有足够电荷的前提下，尽量减少无效的电场电离，从而大幅度减少静电除尘器电场供电能量损耗，达到了既提效又节能的目的。

工频电源

电除尘器 电场

工 频整流变压器

2 相

AC380V50Hz 交流

可控硅

50Hz

直流

电场

电除尘器

直流

直流

高 频整流变压器

3 相

AC380V50Hz

高频

逆变器

整 流电 路

20k Hz 交流

高频电源