烧结静电除尘器高压电源系统论文
烧结机头电除尘器设备的设计与应用探讨
159管理及其他M anagement and other烧结机头电除尘器设备的设计与应用探讨崔亚军(南京钢铁联合有限公司,江苏 南京 210000)摘 要:环境保护已经成为了世界性的问题,国家在发展经济的同时,加强了对环保工作的管理,所以烧结机头电除尘器设备的使用是很有必要的。
目前的电除尘器设备,还没有很好地解决烧结机头所产生的烟气和粉尘,大多数企业在使用过程中,仍然会出现二次扬尘以及故障率高等现象。
所以电除尘器设备还需要进行很多的改进和探索,对此,本文提出了一些优化设计方案,分别对振打砧、双层卸灰阀、瓷套管以及粉尘的加湿喷头和管道进行改进,也对烟气负压高的问题和烟气腐蚀设备问题提出了相应的解决方案。
关键词:烧结机;电除尘器设备;烟气粉尘中图分类号:TF046.4 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)12-0159-2收稿日期:2019-12作者简介:崔亚军,男,生于1975年,汉族,江苏东台人,大专,初级,研究方向:设备管理。
烧结机一般使用在大中型的钢铁制造工厂,我国一直是一个钢铁大国,钢铁的制造对我国的经济发展有着巨大的推动作用。
但经济发展的同时,也造就了环境污染的加重,烧结机的使用使大量工业废气排放到了空气之中,造成了严重的空气污染。
近几年,国家越来越意识到环境保护对经济发展的长远影响,开始逐渐加强对环境的保护,对于一些对环境造成污染的设施和技术,加入了新的环保技术和设备[1]。
1 烧结机头所产生的烟气粉尘特点1.1 烟气负压较高钢铁制造工厂所使用的大型烧结机,大多数采用的是厚铺慢跑的制作工艺,这一方法可以更好的保证所制造的钢铁质量。
但这一工艺所需要一次填入很厚的用料,大概在五百到七百毫米之间,材料层的厚度增加代表着烟气的负压也会变高,通常可以达到一万五到两万六帕之间[2]。
1.2 烟气所含湿气量高,粉尘粘度较大,具有腐蚀性材料在烧结过程中所产生的烟气含水量较大,一般可以达到百分之八左右,造成烟气含水量较高的原因主要有两种。
静电除尘高压电源的优化控制系统
进 而 提 出 了一 种 提 高 和 改 善 电 除 尘器 性 能 的 整 体 优 化 控 制 方 法 。用 全 监 督 RB F神 经 网 络 建 立 电 除 尘 器 出 口
nt r e wo k
1 引 言
为 了在满 足环 保排 放标 准要 求 的基 础上 达到 降低 电除 尘器 损 耗 的 目的 , 多业 内学 者 从 荷 电 许
机 理 、 电方式 等方 面 开展研 究 , 供 这些 研究 为 电除
电除 尘器一 次侧 电晕 功 率 模 型 , 而将 除尘 效 率 从 和功 耗联 系起 来 , 遗传 算 法 在 出 口浊度 满 足 要 用
浓 度 一 供 电 电压 模 型 , t - 乘 法 辨 识 电功 率 模 型 , 用 遗 传 算 法 G 寻 找 最 佳 工 作 2次 电压 的 设 定 值 。 结 最 b- 采 A
果 证 明 , 优 化 控 制 方 法 , 保 证 除尘 效 率 的 同 时 又 兼 顾 了节 能 问题 。 该 在 关 键 词 : 电 除 尘 器 ; 电 电压 ; 化 控 制 ; 传 算 法 ; 经 网 络 静 供 优 遗 神 中图 分 类 号 : P 7 T 2Co t o y tm fElc r s a i e i t to ih— o t g we u le tm z to n r lS s e o e t o t tc Pr cpia i n H g v la e Po r S pp is
LIZ i u ZHEN e— a h— n, j M i n ( c o l f Co to ce c n g n ei g, b i i est f Teh oo y, a jn 3 0 3 , h n ) S h o n r lS in ea d En i ern He e v riy o c n lg Tin i 0 1 0 C i a o Un
浅谈组合高压供电技术提高烧结机头电除尘器除尘效率
浅谈组合高压供电技术提高烧结机头电除尘器除尘效率文章针对烧结机头烟气、烟气特点,对影响机头电除尘器运行效率的主要因素进行简单的分析,并简述各种电除尘器高压供电设备优缺点,力求通过各类电气控制组合技术,稳定或提高机头除尘器除尘效率。
标签:烧结机头;气流分布;比电阻;振打清灰;高频电源;脉冲电源1 概述在国家经济发展的过程中,钢铁行业始终具有基础性地位。
现阶段,中国的钢铁企业经过了近十年的飞速发展,已经使我国成为了第一大产钢国,但钢企重污染、高耗能,严重地制约着企业的可持续发展,更严重地影响了整个社会环境。
目前,国内钢铁生产过程中主要使用的就是高炉炼铁氧气顶吹转炉炼钢技术,其中重要工序就是烧结。
据不完全统计,烧结机头排放的粉尘占整个钢厂粉尘排放总量一半以上。
因此,钢厂的粉尘排放,当务之急是先治理好烧结机头的粉尘排放。
因此,找到更加符合烧结机头的除尘技术是未来的烧结系统除尘技术的发展趋势。
2 影响机头除尘器除尘效率的主要因素2.1 方案选型因素原有除尘器方案选型不合理,先天处理能力不足,无法满足现有环保排放要求。
2.2 烟气温度因素由于烧结工艺控制不好,进入除尘器的烟气温度比设计值高,烟气的气体密度减少,气体的击穿电压降低。
同时,烟气中的粉尘受高温度影响(1)比电阻增大,不容易荷电;(2)粉尘粘滞性增大,趋近速度降低。
总体表现为烟温增大,除尘效率降低。
2.3 粉尘比电阻因素由于国内钢铁产量年年攀升,国内富铁矿石资源日趋匮乏,各大钢铁集团公司大量从海外进口铁矿石,由于海外矿石,特别从澳洲进口的矿石中,钾、铝成分偏高,再加上海运过程中为防止扬尘等目的,往往被人为掺入大量的海水,烧结后进入机头电除尘器的粉尘中钾、钠、铝等碱金属含量较高,粉尘表现为颗粒很细、絮状、比电阻高(1011~1012Ω.cm)、不容易荷电等情况,除尘效果差。
2.4 气流分布因素原有除尘器未通过“CFD数值模型软件实验”来指导烟道及进口喇叭气流分布设计,安装完成后也未进行现场气流分布实验来调整导流和分布板,整体除尘设备气流分布不均,未能发挥除尘器整体除尘能力。
电除尘器电源系统选型探讨
电除尘器电源系统选型探讨【摘要】本文介绍了电除尘器工频电源和高频开关电源原理及特点,对其技术指标和经济效益进行了详细的分析比较,并最终选定了合适的电源类型。
【关键词】电除尘;工频电源;高频电源;选型1.前言随着全球人类对环境保护意识和认识的不断提高,电除尘技术已成为烟尘治理中最重要的技术之一,成为大型燃煤电厂烟尘治理的首选。
电除尘技术在火力发电厂是一项很重要的防治大气污染环保技术,并已广泛得到应用。
电除尘主要可分为气体的电离、粉尘荷电、荷电粉尘的收集以及清理4个过程,其基本原理是在电场加上高压直流电后,电场内的阳极板和阴极线之间建立了一个非均匀的高压静电场,烟气从电场内阴极线和接地的阳极板之间通过,被强电场电离为正离子核负电子,烟气中的粉尘颗粒遇到负电子而荷电,受电场力作用,向阳极移动,从而被吸附到阳极极板上,最后通过清灰系统把粉尘清除出去。
电除尘器要达到好的收尘效果,还需一个好的相匹配的供电电源。
供电电源主要分为工频可控硅电源和高频开关电源。
本文将对电除尘器传统工频电源和高频开关电源技术指标和经济效益进行分析比较,推荐电除尘采用高频开关电源,以适应新形势下日趋严格的环保要求,同时也可为发电企业创造出巨大的经济效益。
2.电除尘工频可控硅电源电除尘器采用工频可控硅电源,在当粉尘比电阻比较高、易出现反电晕现象时除尘效果会明显下降,一般达不到原电除尘器设计指标及环保排放标准要求。
工频电源存在以下缺点:(1)工作频率低,效率转换低(一般在70%以下),因此能耗高;(2)电源输入为两相380V交流工频电源,又是工频相位调节,致使输入功率因数低至0.7以下,容易造成配电系统的不平衡;(3)输出纹波大,平均电压比脉动峰值电压要低25%左右,致使电晕电压低下,波形又是单一的工频波,在高浓度粉尘、高比电阻等工况下,很难达环保排放要求;(4)工作频率低,变压器和滤波器体积大,重量重;(5)体积庞大的电源控制调节柜和隔离升压用的工频变压器分居两处,耗费空间,浪费电缆,增加基建投资费用。
电除尘器高压电源-各类高压电源的性能对比
电除尘器高压电源-各类高压电源的性能对比电除尘器高压电源各类高压电源的性能对比概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视,燃煤电厂的污染排放受到人们的关注,国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制,并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的电除尘器设备进行不断的升级和改造。
在电除尘器改造的过程中,供电系统的选择直接影响着除尘器的性能。
本文通过对电除尘器各类高压电源工作原理的比对来分析什么样的电源更有利于提高除尘器的除尘效率。
一、电除尘器电源发展的三个阶段:第一阶段:工频电源1、恒流源:单相交流380V俞入,变压器分档调幅调压,高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz,二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC电压波形。
2、单相可控硅电源:单相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输出。
输出频率100Hz,二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC电压波形。
3、三相可控硅电源:三相交流380V俞入,可控硅调相调压,高压整流变压器输出。
输出频率300Hz,二次电压输出波形:纹波较小的直流(DC电压波形。
第二阶段:高频电源1、按输出频率可分为:10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为:调频咼频电源、调幅咼频电源。
三相交流380V输入,可控硅/二极管调相调压,IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形:基本上纯直流的(DC电压波形第三阶段:工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源:由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz,脉冲频率100pps,脉冲宽度75卩s;第四阶段:高频基波脉冲电源:由多组独立高频电源叠加组成。
基波频率10〜50 kHz,双脉冲频率1〜10000pps,脉冲宽度8卩s;脉冲电源输入电压:三相交流380V。
二次电压输出波形:直流(DQ电压波形叠加脉冲(PULSE电压波形。
高压静电除尘器供电技术的研究分析
高压静电除尘器供电技术的研究分析摘要:本文主要以高压静电除尘供电技术的研究分析展开讨论。
通过分析高压静电除尘器供电技术的基本原理,了解到高压静电除尘器的应用优势;通过探索高压静电除尘器的应用案例,得出可行性的结论;通过电除尘器案例的比较分析,了解到稳定直流作为电除尘器的一个分支,可以对各种粉尘、烟雾以及微粒都有较高的净化效率,且高压静电除尘器在绝大多数场景下均能发挥自身的应用特点,保障除尘方案的精准、有效。
关键词:高压静电除尘器;供电技术;电除尘;研究分析引言由于我国大气污染现象非常严重,因此大气污染治理问题已然突出。
众所周知,大气污染的粉尘来源于工业化生产。
工业化是一把双刃剑,在保障我国经济发展的同时也带来了环境污染等问题。
而环境是人类赖以唯生的基础,同时也是我国制定后续战略体系的基准。
故对高压静电除尘供电技术的研究是在我国大气污染为背景下开展起来的。
高压静电除尘器具有融合储存效率高、阻力小、电耗低、维护管理便捷等特点,因此成为了后续应用的先锋。
高压静电除尘器原理使用电晕放电,使粉尘附加一层荷电,附有荷电粉尘在静电的引导下被捕捉,从而达到净化气体的目的。
为了进一步提高除尘效果,节约能耗,有必要对高压静电除尘技术实现深度探讨,分析其原理以及应用的案例。
1电除尘器与高压静电除尘器供电技术对比分析1.1电除尘器电除尘器是我国目前主要推广的空气净化设备,可以降低排入大气中的烟尘量,更好的改善周围环境。
以电除尘器主体结构为基础进行电除尘器的运行原理分析。
当粉尘被附加电荷后,通过电荷粉尘以及电极板的相互吸附作用,使烟气中的粉尘颗粒能够更好的吸附于阳极板上。
在吸附到一定数量时,击打阳极板,可以使粉尘在厚度的作用下跌落,从而达到清除烟气中的烟尘效果。
而在电晕极以及集尘极的组成中,其电晕极为负极,而集尘极为正极。
以72Kv高压直流电源,将380v交流电整流成为72Kv高压直流电,且通过电晕极引入高压静电场,确保电极强度。
静电除尘器高频电源
静电除尘器高频电源各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视,燃煤电厂的污染排放受到人们的关注,国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制,并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。
但是现有的问题是,很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻,导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。
而在静电除尘器升级改造中,增加电场又没有足够的场地,用袋式除尘器又担心后期的维护成本。
所以提高静电除尘器高压电源的供电技术,才是解决这个问题最有效的捷径。
下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。
一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段:第一阶段:工频电源1、恒流源:单相交流380V输入,变压器分档调幅调压,高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。
2、单相可控硅电源:单相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形:纹波较大的直流(DC)电压波形。
3、三相可控硅电源:三相交流380V输入,可控硅调相调压,高压整流变压器输出。
输出频率300Hz。
二次电压输出波形:纹波较小的直流(DC)电压波形。
第二阶段:高频电源1、按输出频率可分为:10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为:调频高频电源、调幅高频电源。
三相交流380V输入,可控硅/二极管调相调压,IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形:基本上纯直流的(DC)电压波形。
第三阶段:工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源:由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz,脉冲频率100pps,脉冲宽度75μs;第四阶段:脉冲高频电源:由多组独立高频电源叠加组成。
浅谈钢铁企业烧结烟尘静电除尘器的运行管理
浅谈钢铁企业烧结烟尘静电除尘器的运行管理摘要:伴随着我国社会现代化程度的不断提升以及科技技术水平的不断提高,钢铁企业的发展水平在各种新思想和新技术的带动下,呈现出直上升的状态。
但是,在此过程中,依然有很对问题存在,导致钢铁企业烧结烟尘静电除尘器的效果无法达到令人满意的程度。
因此,加强对钢铁企业烧结烟尘静电除尘器运行管理的力度,保证钢铁企业烧结烟尘静电除尘器相关工作的开展具有较高的质量。
本文针对钢铁企业烧结烟尘静电除尘器的运行管理的有效措施,展开详细的分析,为我国钢铁企业的进一步发展提供积极的支持。
关键词:烧结烟尘;静电除尘器;运行管理引言:对于钢铁企业而言,由于在进行烧结生产的过程中,不仅会消耗大量的物流资源,而且还会消耗大量的能源,特别是会对生态环境会造成严重的污染。
目前,在我国人民环保意识逐渐增强的环境下,钢铁企业烧结所产生的较高噪音、烟气、大量固体废弃物等问题已经受到越来越多人的关注。
在对我国工业粉尘排放量进行调查时发现,其中25%的粉尘颗粒来自于钢铁企业,其中来自烧结作业的有害物质占50%以上,对我国生态环境可持续发展目标的实现造成严重影响。
一、增加除尘系统的保温性能对于钢铁企业烧结工作而言,机头、机尾、烧结矿等是主要产生粉尘颗粒的位置,这些位置在进行破碎、筛分、冷却、配料的每一个环节,都伴有大量粉尘的产生,而对这些位置的粉尘进行净化时,主要使用的设备为电除尘器。
根据对钢铁企业烧结烟尘静电除尘器的运行管理展开的大量实际调查研究能够明确了解,为了将烧结烟尘静电除尘器的运行效果进一步提升,可以有针对性的将烧结烟尘静电除尘器具有的保温性能进一步提升,主要从以下几个方面入手。
第一,尽可能将烧结烟尘静电除尘器的漏风点减少,使漏风率有效降低。
加强灰斗的密封性能,能够保证在进行卸灰的过程中不会出现漏风情况。
将硅胶安装在入口门的位置,并反复检测其密封性。
将聚四氟板材料安装在阴阳极振打穿轴位置,也要反复测试其密封性。
《基于STM32的高频高压静电除尘电源的控制研究》范文
《基于STM32的高频高压静电除尘电源的控制研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展,粉尘污染问题日益严重,静电除尘技术因其高效、环保的特性受到了广泛关注。
高频高压静电除尘电源作为静电除尘技术的核心设备,其控制系统的设计和优化对提高除尘效率、保证设备安全运行具有重要意义。
本文以STM32微控制器为核心,对高频高压静电除尘电源的控制进行研究,旨在提高系统的稳定性和除尘效率。
二、STM32微控制器与系统架构STM32系列微控制器因其高性能、低功耗的特性,在工业控制领域得到了广泛应用。
在高频高压静电除尘电源控制系统中,STM32作为核心控制器,负责采集系统运行数据、控制电源的开关以及调节输出电压等。
系统架构主要包括电源模块、控制模块、检测模块和通信模块。
其中,控制模块以STM32为核心,通过与各模块的通信接口相连,实现对系统的全面控制。
三、高频高压静电除尘电源的控制策略1. 电压调节策略:根据实际工作需求,通过PWM(脉宽调制)技术调节高频高压电源的输出电压。
同时,采用闭环控制策略,实时采集输出电压和电流数据,根据数据调整PWM信号的占空比,以实现精确的电压调节。
2. 功率因数校正:为提高电源的效率,需对输入电流进行功率因数校正。
通过分析输入电流的波形和相位,对PWM信号进行相应调整,以降低谐波成分,提高功率因数。
3. 故障诊断与保护:系统具有完善的故障诊断和保护功能。
当检测到过压、过流、过热等故障时,系统将立即切断电源,并启动报警程序,确保设备安全运行。
四、控制系统软件设计软件设计是高频高压静电除尘电源控制系统的关键部分。
在STM32微控制器上运行的软件系统应具备实时性、稳定性和可扩展性。
主要任务包括数据采集、控制算法实现、通信协议处理等。
在数据采集方面,软件系统需实时采集电源的输出电压、电流以及系统各部分的工作状态等数据。
在控制算法实现方面,软件应根据实际需求和系统状态,通过PWM技术调节电源的输出电压和功率因数。
浅析圆筒型静电除尘器(ESP)高压电场控制系统
整个静电除尘器除圆筒形主体构件外还 有人口、 口锥体各 四个安全 减压 阀( 出 泄爆 阀 ) 底部输 灰 机 , , 插板 阀 、 双摆 阀 , 布板 振 分
打装 置 、 体 分 A B C D 四个 电场 , 简 /// 每个 电
电 除尘 器采 用 高 压直 流 脉 冲 电源 , 集 剩余 捕 的细 粉 尘 , 其通 过 电 除尘 器 下 的链 式 输送 将 机 到 细 烟尘 仓 ; 过 电 除尘 器 的烟 气 经 过 切 经
换站进行切换 , 将合格烟气经过煤气冷却器
降 温 到 7  ̄ 一8 ' 后 进 人 煤 气 柜 , 合 格 0C 0I ] 不 烟气 通 过 放 散 烟 囱点 火 装 置 燃 烧 放 散 。见
在静 电除尘 器 中 , 尘 粒 带 有 足 够 大 的 使
电量是通过气体
散 囱
灰
图 1 D S工艺 流 程 图 D
图 2 E P外 形 图 S
静 电除尘 器是 在两 个 曲率半 径相 差很 大 的金 属 阳极 和 阴极 上 通 以高 压 直 流 电 , 两 在
分离 。通 过清 灰过 程把 附着在 电极 上 的粉尘 震 落, 使其 掉 入 灰槽 中 。图 3是 圆筒 形 静 电 除尘 器工 作原 理示 意 图。 在金属丝 的一端施加 负极 高压 电 , 属 该金 丝位于接 地 的金属 圆筒 的轴线上 , 加 电压 当外
一
转 炉 烟 气 通 过 烟 气 回收 系 统 标 准 部 件 ( 动 烟 罩 、 回 收装 置 及 汽 化 冷 却 烟 道 ) 活 热 后, 温度 为 8 0~10  ̄ 进 入 到 蒸 发 冷 却 5 0 0C,
高压直流电源在静电除尘器中的使用情况分析
必行 . 使用高压直流电源 , 问题 就 迎 刃 而 解 了 。
2 高压直流 电源技 术
电除尘器 :
1 1 = 1 一 e — A ( 1 ) / Q
进 行 运 行 ,从 而 提 高 了 静 电 除尘 器 的前 电场 的 供 电 电压 和 电 流。 也提 高 了电场除尘 的效率 , 因 而 对 降 低 静 电 除 尘 器 粉 尘 的
1 原始 的静 电除尘器的使用情况
静 电 除 尘 器 的 高 效 稳 定 运 行 对 小 型 发 电 厂 的 运 行 生 产 起 着 至关 重 要 的 作 用 。从 环 保 的 角度 来 讲 , 如 果 除尘 器 运 行 不 稳 定工作 效率又极低 , 没 有 达 标 就 排 放 是 国家 环 保 制 度所 不 允 许
排 放 浓 度 有 一 定 的 促 进 作 用 。高压 直 流 电源 是 以 传 统 的 常规 电
式 中: 1 1 — — 电 除 尘 器 的效 率 ;
A — — 电除 尘 器 的 比收 尘 面 积 ;
Q— — 电 除尘 器 的处 理 烟 气 量 ; ‘ 1 ) — — 带 电粒 子 在 电场 中 的驱 进 速 度 。 从 以上 公 式 中 可 以 看 出 。 对 于 静 电 除尘 器 来 说 , 其 处 理 烟 气 量 Q 与 比收 尘 面 积 A 是 固定 不 变 的 ,其 效 率 与 带 电 粒 子 在 电场 中 的驱 进 速 度 ‘ o 是 成 正 比例 的关 系 的 , 而 驱进 速度 ‘ 1 ) 的经 验公式为 :
输 入 电压 , V
图 1 输出电压 、 电流与输入 电压的关 系
高 压 直 流 电源 输 出 的 电 压 要 比工 频 电源 输 出 的 电 压 平 均
静电除尘用高频高压电源
大功率静电除尘用高频高压电源的研制廖谷然1,杨北革2,薛辉2,吕玉祥1(1. 太原理工大学物理与光电工程学院,山西太原 030024;2. 山西省电力公司大同供电分公司,山西大同 037008)摘要:由于工频可控硅电源在静电除尘器领域中使用时的缺点,高频高压电源势必将取代工频电源成为静电除尘器的供电电源。
而目前国内研制的高频高压电源的功率一般比较小,难以和主流的静电除尘设备相配套。
本文介绍了采用双串联谐振回路并联的新的拓扑结构,设计出了72KV/1.6A的大功率静电除尘用高频高压电源。
通过现场实验验证了72KV/1.6A高频高压电源的可行性。
该电源对静电除尘设备新建或改造时降低成本和维护费用有着实际的意义。
关键词:静电除尘器;高频高压电源;串联谐振;软开关;数字信号处理Development of a High-power High Frequency and High Voltage PowerSupply for Electrostatic PrecipitatorLIAO Gu-ran1,Y ANG Bei-ge2,XUE Hui2,LV Yu-xiang1(1. College of Physics and Optoelectronics,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China;2. Shanxi Datong Electric Power Supply Company,Datong 037008,China)Abstract: Due to the disadvantage of industrial frequency power supply with SCR used in the field of electrostatic precipitator. The high frequency high voltage power supply will definitely replace industrial frequency power supply as the power supply of electrostatic precipitator. And at present the power of high frequency high voltage power supply is small, and hard to match electrostatic dust removal equipment. This paper introduces a new topology of double series resonance circuit in parallel, designs the 72KV/1.6A high power high frequency and high voltage power supply for electrostatic precipitator. The feasibility of high frequency and high voltage power supply has been verified by testing it in the real electric field. This power supply has a practical significance to reduce cost and maintenance cost of new electrostatic dust removal equipment or renovation project.Keywords: electrostatic precipitator,high frequency high voltage power supply,series resonance,soft switching,Digital Signal Processing0 引言空气污染直接严重危害人体健康。
电除尘技术论文(2)
电除尘技术论文(2)电除尘技术论文篇二电除尘节能技术在发电厂的应用【摘要】电除尘器是利用高压电源产生的强电场发生电晕放电,使悬浮尘粒在电场力的作用下,将悬浮尘粒从气体中分离出来的除尘装置,在火力电厂具中有广泛的应用。
本文系统地分析了电除尘器的特点,并根据节能环保的理念,总结了电除尘器的工作原理,探讨了电除尘器的除尘效率与阴极线、阳极板、可控硅、整流变、控制器、脉冲供电方式的关系,也提出了相应的节能措施。
【关键词】电除尘节能能源一、背景能源是国民经济的基础资源,制约着我国国民经济建设的重要因素。
随着国家节能减排力度的加强以及煤炭市场价格的高涨,火电企业面临着严峻的形势,需要自身的节能降耗成为发电企业降低生产成本增强赢利能力的重要手段。
电除尘器是火力发电厂重要的环保设备,其工作状况的好坏对机组的稳定运行和经济性有着重要影响。
因此,节能降耗,节约用电,提高企业的经济效益,具有十分重要的意义。
电除尘器作为工业锅炉的除尘设备,应用广泛,但耗电较多。
如何使其既有效除尘,又节约电能,以获得良好的社会经济效益,于是本文对电除尘节能技术在发电厂的应用做了研究。
二、电除尘器的工作原理当含尘废气从锅炉中被吸引到电除尘器内部,在电除尘器阳极板和阴极线之间施加数万伏的直流高压,由于高压静电场的作用,使进入电除尘器空间的空气充分电离而使得其空间充满带正、负电荷的离子。
随气流进入电除尘器内的粉尘粒子与这些正、负离子相碰撞而被荷电。
带电尘粒由于受到高压静电场力的作用,分别向除尘器的阴、阳极运动,荷电尘粒到达两极后,分别将自己所带的电荷释放掉,尘粒本身则由于其固有的粘性而附着在极板、极线上,通过振打使其落入灰斗而被收集下来。
三、电除尘器实现提效节能的应用在电除尘器运行过程中,除尘效率与电晕功率有着直接的关系。
在一般情况下,电晕功率越高,除尘效率越高。
但在燃用低硫煤、高比电阻粉尘条件下,由于存在反电晕现象,过分增加电除尘器高压供电功率,反而会加重反电晕、引起除尘效率降低。
浅谈烧结静电除尘器高压电源系统
浅谈烧结静电除尘器高压电源系统[摘要]通过对静电除尘器系统的日常维护与学习了解,在以传统单相电源除尘器为参照的情况下对三相电源静电除尘器系统进行介绍,并且从静电除尘器组成原理及单、三相电源的特点进行分析,客观的找出其优缺点。
[关键词]高压电源组成单相电源三相电源随着环保、节能要求日渐增高的今天,静电除尘器对其供电设备提出更高的要求,需要更大的输入电晕功率、节能、高可靠性。
目前我厂较早使用的电除尘器,其高压供电电源基本都是采用输入为两相的可控硅工频相控电源。
近几年逐步开始选用三相电源为主的电除尘器,但因其价格相比单相电源较高,一次投入较大,较大地影响推广选用。
因此有必要对实际运行中的单相及三相电源的性能及经济比较,作为设备选型的参考。
1、高压电源的组成高压供电装置是一个以电压、电流为控制对象的闭环控制系统。
高压供电要求的电源是直流、高压(40~80kV),和小电流(50~1200mA)。
包括升压变压器、高压整流器、主体控制(调节)器和控制系统的反馈回路等4部分。
其中,升压变压器、高压整流器及一些附件组成主回路,其余部分组成控制回路。
1.1变压器升压变压器是将工频380V交流电升压到72kV或更高的电压。
静电除尘器运行的特有条件对变压器结构和高压绕组有特殊要求,因变压器经常运行在低负荷的状态下,其热损耗较大,因此要求绝缘材料的耐热性能较好;除尘器内供电参数的调节都是通过手动,或是通过自控信号(单位时间内的火花率、一次电压、一次电流、二次电压、二次电流等参数)调节可控硅的导通角以达到调节变压器一次电压与一次电流来完成的。
电除尘器电极上所需的电压是固定极性的,所以由变压器得到的高压电流必须经过整流,使之变换为直流电。
1.2整流器在电除尘器供电系统中采用的各种半导体整流器电路。
1.3主体调节器电除尘器内工况电气条件主要是靠调节高压电源来控制的,高压电源的调压都是在高压电源的输入端进行的。
调压主件过去曾用过电阻调压器(多是采用手动调节)、感应调压器等,现在普遍采用可控硅调压器;可控硅调压元件反应速度快,能够使整流器的高压输出随电场烟气条件而变化,很灵敏地实行自动跟踪调节。
高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用
高频电源及脉冲电源在烧结机头电除尘器改造中的应用研究摘要:随着国家环保要求对排放指标的提高,烧结机头电除尘器面临着升级改造的问题。
本文介绍了机头电除尘器改造的几种思路,着重介绍了高频电源及脉冲电源对烧结机头电除尘器降低排放的理论依据及实际应用。
关键词:烧结,机头电除尘器,高频电源,脉冲电源1 引言随着当前大气污染形势日趋严峻,国家出台了新的环保排放标准。
《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中规定,烧结机头排放标准提高至50mg/m3,限值地区为40mg/m3,部分地方规定甚至达到30mg/m3。
由此可见国家的环保标准提高到了一个更高的水平。
新标准对排放值要求的指标提高幅度较大,因此新标准发布之前建成的大部分烧结机头电除尘器均面临技术升级改造问题。
2 几种电除尘器改造思路为提高电除尘器的排放指标,目前的改造方案总体上可分为三类,第一类为除尘器本体改造,第二类为除尘器电源改造,以及根据实际情况将二者结合进行改造。
除尘器本体改造包括增加电场方案、加高电场方案、末电场采用旋转极板方案、采用电袋方案等。
除尘器本体改造方案普遍存在工期长、投资大,且受场地制约等不利因素。
而电源改造方案的工期短甚至可以在线改造,投资也相对较低,且不受场地制约。
因此,从电源改造入手为电除尘器的改造提供了另一种思路。
3 高频电源及脉冲电源在机头电除尘器改造中的应用3.1 烧结机头电除尘器的特点1)工况稳定性差导致烟气温度变化范围大,使电除尘器工况处于剧烈变化状态,除尘效果不稳定;2)烟气粉尘中碱金属氧化物含量高,比重轻,粘度大,粉尘颗粒细。
粉尘被吸附在阳极板、阴极线上后,难以清除,造成板、线积灰严重,易造成电晕闭塞及反电晕现象发生,影响除尘效率;3)粉尘比电阻高。
由于粉尘比电阻高,尤其产生高碱度烧结矿时,比电阻值甚至达到1012 1Ω·cm以上,造成荷电困难,同时粉尘被吸附在阳极板、阴极线上后,很难释放电荷,在电场力的作用下很难被振打力清除,从而极易产生“反电晕”现象,降低除尘效率;4)烟气含湿量大。
高压高频静电除尘电源的研究
专业硕士学位论文
高压高频静电除尘电源的研究
硕 士 研 究 生:刘沛然
导
师:石新春 教授
申 请 学 位:工程硕士
专 业 领 域:电气工程
培 养 方 式:全日制
所 在 学 院:电气与电子工程学院
答 辩 日 期:2014 年 6 月
授 予 学 位 单 位: 华北电力大学
Classified Index: TM433 U.D.C: 621.3
1.1 课题背景 .......................................................................................................... 1 1.2 静电除尘简介 ................................................................................................. 2
Liu Peiran
A.Prof. Shi Xin-chun School of Electrical and Electironic Engineering March, 2014
North China Electric Power University
华北电力大学硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《高压高频静电除尘电源的研究》, 是本人在导师指导下,在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取 得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外,不包含他人已发表或撰写过的研 究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式 注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。
本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”):
浅谈炼铁厂360m2烧结机头电除尘器节能提效改造
浅谈炼铁厂360m2烧结机头电除尘器节能提效改造摘要本文主要介绍了涟源钢铁炼铁厂360m2烧结机头电除尘器节能、提高除尘效率所进行的技术改造。
通过对除尘器电场内部阴阳极系统进行改造;对供电系统改造,第一、二、三电场采用三相电源,第四电场采用三相电源叠加高压脉冲电源等措施,使除尘效率由原来的97%提高到98%以上,烟尘排放浓度由原来的80mg/m3降低到50mg/m3以下,同时节电约60%,节能减排效果显著。
此外,延长了主排风机叶轮的检修周期。
关键词电除尘器节能提效0前言湖南华菱涟源钢铁有限公司炼铁厂360m2烧结机于2009年建成投产,烧结机头配置两台280m2双室四电场静电除尘器,原设计出口烟尘排放浓度80mg/m3排放标准。
随着环保形势的日益严峻,涟钢将360m2烧结机机头电除尘器烟尘排放标准提高到≤50mg/m3,因此,通过技术论证,制定详细的技术方案,对其进行技术改造,提高除尘效率,才能达到公司节能、减排目标。
1涟钢360m2烧结机机头电除尘排放超标原因分析涟钢360m2烧结机机头电除尘器于2009年建成投产运行,是按80mg/m3的排放标准设计,无法满足目前的环保排放要求。
随着电除尘器运行时间的延长,极板、极线腐蚀变形,极板积灰,振打设备老化,极板总收尘面积达不到,以及烧结烟气自身特性,造成除尘器除尘效率不高,影响排放。
烧结烟气对电除尘效率的影响:①涟钢烧结采用外矿,烧结机头烟气成分复杂,粉尘粒径细,密度小,极易产生二次飞扬;②高比电阻粉尘含量多,黏度大,存在粉尘荷电困难及带电粉尘释放电荷困难两问题。
荷电困难,导致粉尘很难带上电,就不能在电场中沉积下来。
释放电荷困难,意味着粉尘一旦带上电荷,很难被中和释放,易粘附在极板上而聚集成层,导致反电晕发生,使除尘效率下降。
③采用抽风烧结,烟气负压大,易使设备漏风。
极板、极线振打强度不够,积灰严重,影响极线放电,同时因极板积灰厚产生“反电晕”现象,从而降低除尘器的除尘效率。
《高频高压大功率电除尘电源优化设计》范文
《高频高压大功率电除尘电源优化设计》篇一一、引言随着工业发展和环保意识的提升,电除尘技术在工业生产过程中发挥着越来越重要的作用。
其中,电除尘电源作为电除尘技术的核心部分,其性能的优劣直接影响到电除尘的效果。
本文旨在探讨高频高压大功率电除尘电源的优化设计,以提高电除尘的效率和稳定性,同时降低能耗,满足环保和经济效益的要求。
二、电除尘电源现状及挑战目前,电除尘电源主要面临的问题包括功率不足、能耗高、稳定性差等。
传统的电除尘电源多采用工频或中频变压器耦合的方式,其工作频率较低,导致设备体积大、重量重、效率低。
随着电力电子技术的发展,高频高压大功率电除尘电源逐渐成为研究热点。
然而,在实际应用中仍存在许多挑战,如如何提高电源的稳定性和可靠性、如何降低能耗等。
三、优化设计思路针对上述问题,本文提出以下优化设计思路:1. 拓扑结构优化:采用高频变压器耦合的方式,提高电源的工作频率,减小设备的体积和重量。
同时,采用模块化设计,方便设备的维护和升级。
2. 控制策略优化:引入先进的控制算法,如PID控制、模糊控制等,以提高电源的稳定性和响应速度。
同时,通过智能控制技术实现电源的自动调节和保护功能。
3. 功率因数校正:采用功率因数校正技术,降低谐波对电网的影响,提高设备的能效比。
4. 优化电路参数:根据实际需求,合理选择电路元件的参数,如滤波电容、开关管等,以实现最佳的电气性能和经济性。
四、具体实施步骤1. 需求分析:根据实际需求,确定电除尘电源的功率、电压等参数要求。
2. 拓扑结构设计:采用高频变压器耦合的方式,设计电源的主电路拓扑结构。
同时考虑模块化设计,便于设备的维护和升级。
3. 控制策略设计:根据需求分析,选择合适的控制算法和智能控制技术,实现电源的自动调节和保护功能。
4. 功率因数校正电路设计:设计功率因数校正电路,降低谐波对电网的影响。
5. 电路参数优化:根据实际需求和电路元件的特性,合理选择电路参数。
6. 仿真验证:通过仿真软件对设计方案进行验证,确保设计的可行性和可靠性。
脉冲高压电源在机头电除尘器中的应用
脉冲高压电源在机头电除尘器中的应用摘要:本文介绍了脉冲高压电源特性,同时以现场实例说明脉冲高压电源在烧结机头电除尘器中的应用,可带来极好的环保效益及经济效益,值得在烧结机头电除尘器中推广应用。
关键词:烧结机;电除尘器;供电电源;供电方式;脉冲电源1 前言烧结机头电除尘器所收下的灰比电阻值高,烟尘导电性能差,荷电烟尘到达收尘极或电晕极很难释放出静电荷,静电荷的堆积会阻止荷电烟尘向收尘极或电晕极的移动,造成电除尘器供电电源运行中普遍存在运行电流低、闪络频繁的情况。
钢铁行业现有的电除尘器多在几年前甚至十几年前建成投产,随着近几年钢铁厂原料矿石采购更需经济性,无法按原设计原料矿石采购,实际使用时粒径、比电阻、浓度等变化大,从而造成排放超标现象较为严重,同时加速设备的磨损,亟待进行升级改造。
2.脉冲高压电源供电优势及原理现有的除尘器高压供电电源主要有单相工频电源、三相高压电源、高频电源和脉冲电源等。
脉冲高压电源是由基础直流高压单元和脉冲高压单元组成。
其中基础直流高压单元可由常规单相电源,三相电源及高频电源产生基础电压;基础直流电压常输出40 ~60kV。
脉冲高压单元在基础电压的基础上叠加最大峰值80KV 高压脉冲。
由脉冲高压单元加高频电源组成的脉冲高压电源可提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形,针对各种特定的工况,可以提供最合适的电压波形,从而提高除尘效率,使其成为烧结机头电除尘器高压供电的理想电源。
脉冲高压单元的基本工作原理:三相交流电升压整流成直流中压,由储能电容、脉冲变压器、电除尘器负载电容组成串联谐振电路,开通功率开关IGBT,控制高压谐振脉冲的输出,通过耦合电容叠加到电除尘器电场的基础直流电压之上,使电场二次电压峰值得到极大的提高,最高峰值达140KV.2.1 直流供电方式对比由脉冲高压单元加高频电源组成的脉冲高压电源具有更加明显的优势。
高频电源纯直流供电时,输出直流电压比单相工频电源平均电压要高约30%,因为单相工频电源峰值电压在电除尘器电场中触发火花,显著地限制了加在电极上的平均电压。
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浅谈烧结静电除尘器高压电源系统[摘要]通过对静电除尘器系统的日常维护与学习了解,在以传统单相电源除尘器为参照的情况下对三相电源静电除尘器系统进
行介绍,并且从静电除尘器组成原理及单、三相电源的特点进行分析,客观的找出其优缺点。
[关键词]高压电源组成单相电源三相电源
随着环保、节能要求日渐增高的今天,静电除尘器对其供电设备提出更高的要求,需要更大的输入电晕功率、节能、高可靠性。
目前我厂较早使用的电除尘器,其高压供电电源基本都是采用输入为两相的可控硅工频相控电源。
近几年逐步开始选用三相电源为主的电除尘器,但因其价格相比单相电源较高,一次投入较大,较大地影响推广选用。
因此有必要对实际运行中的单相及三相电源的性能及经济比较,作为设备选型的参考。
1、高压电源的组成
高压供电装置是一个以电压、电流为控制对象的闭环控制系统。
高压供电要求的电源是直流、高压(40~80kv),和小电流(50~1200ma)。
包括升压变压器、高压整流器、主体控制(调节)器和控制系统的反馈回路等4部分。
其中,升压变压器、高压整流器及一些附件组成主回路,其余部分组成控制回路。
1.1 变压器
升压变压器是将工频380v交流电升压到72kv或更高的电压。
静电除尘器运行的特有条件对变压器结构和高压绕组有特殊要求,
因变压器经常运行在低负荷的状态下,其热损耗较大,因此要求绝缘材料的耐热性能较好;除尘器内供电参数的调节都是通过手动,或是通过自控信号(单位时间内的火花率、一次电压、一次电流、二次电压、二次电流等参数)调节可控硅的导通角以达到调节变压器一次电压与一次电流来完成的。
电除尘器电极上所需的电压是固定极性的,所以由变压器得到的高压电流必须经过整流,使之变换为直流电。
1.2 整流器
在电除尘器供电系统中采用的各种半导体整流器电路。
1.3 主体调节器
电除尘器内工况电气条件主要是靠调节高压电源来控制的,高压电源的调压都是在高压电源的输入端进行的。
调压主件过去曾用过电阻调压器(多是采用手动调节)、感应调压器等,现在普遍采用可控硅调压器;可控硅调压元件反应速度快,能够使整流器的高压输出随电场烟气条件而变化,很灵敏地实行自动跟踪调节。
由可控硅输出的可调交变电压,经变压器升压,再经桥式整流器、硅堆的增压成为高压直流电。
1.4 自动控制回路
这部分的工作原理是控制可控硅的导通角,从而达到控制输出高压电的目的。
它以反馈量为调压依据,自动调节可控硅的导通角,使高压电源输出的电压随着电场工况的变化而行动调节;同时,自控回路还具备各项保护性能,使高压电源或电场在发生短路、开路、
过流、偏励、闪络和火花等情况时对高压电源进行封锁或保护。
2、单相电源主要存在问题
2.1 电能转换效率比较低
耗费电能,转换效率低。
变压器和滤波器体积大,重量重,耗费大量的铜和铁,不符合可持续发展,同时价格又高,性价比低;电源输入为两相380v交流工频电源,又是工频相位调节,致使输入功率因数低至0.7以下。
转换效率理论计算效率只有70%,实际为66%左右。
2.2 不平衡供电
当两相电源的台数n不是3的倍数时,势必造成三相不平衡。
如静电除尘器常用四电场方式,需要单相高压电源四台,其中一个电场的高压电源,两相380vac/50hz输入工作,另一相处于空载。
电除尘器选用的电源规格越大,不平衡问题就越严重,无法保证电网的功率因数指标。
如我厂选用的单相高压电源型号为1.0a/
72kv,当满负荷输出时,经测试将造成250a的相电流不平衡。
另外,由于静电除尘器各级电场粉尘浓度不同,前电场粉尘浓度高,末电场粉尘浓度低,粉尘浓度的高低对单相高压电源而言,就是负载不同,常规的情况下,粉尘浓度高,相当于负载重,粉尘浓度低,相当于负载轻,即使在单相高压电源的数量是3的倍数时,因前后级单相高压电源所承受负载不同,输出电流也不同,同样的也会造成供电三相电流不平衡。
除尘器前、末级电场单相电源的输入电流会差别3-10倍。
2.3 平均电压低
因为单相电源输入,因此在变压器内采用单相桥式滤波电路后平均电压较低,负载的二次电压与峰值电压之间存在25-35%的波动,系统阻抗不匹配,容易产生火花击穿,产生大电流/低电压现象,或者低电流/大电压运行状态波形又是单一的工频波,使得无法适应高比电阻的工况,达不到环保领域粉尘排放标准的新要求。
3、三相高压电源的主要特点
3.1 三相供电完全平衡
因为单相电源在使用中,始终用两相,空一相,在大型电除尘器中不平衡电流可达500a以上。
而三相电源各相电压,电流,大小相等,电网基本是平衡的,是较科学合理的用电形式;三相供电采用三相全波桥式整流,其转换电压较高,能得到较高的平均电压,在一定的收尘面积条件下,减小了荷电时间,达到收尘的功效;
3.2 超大功率输出。
单相电源可到2000ma/72kv的规格,一次输入额定电流为:541a;而同样2000ma/72kv的三相电源,一次电流仅为:230a;两者供电输入一次电流相差:311a。
3.3 节能效果好
因为转换效率比单相电源提高25%,三相完全平衡输入,单台额定输入电流可减小几百安培,输出二次平均电压比单相电源提高15%,有效提高除尘效率。
这些因素都直接转化成节能的效果。
4、结论
综上所述,三相高压电源关键在于它在技术上的合理l生和适用性。
除尘效率从原来的97.57%提高到99.80%;设备使用率比原来的设备(单相电源)提高了5.3%。
无论从技术上,还是在性能上;无疑三相高压电源是最成熟、最完善、最适用的。