浅谈新一代电除尘器电源发展方向——高频电源

浅谈新一代电除尘器电源发展方向——高频电源摘要:随着我国节能减排政策的实施,粉尘排放标准日益严格,我厂进行了电除尘的高频电源改造。本文以我厂#2机组静电除尘器的高频电源改造为例,介绍了高频电源的工作原理、结构、特点,同时对静电除尘器供电电源的发展方向进行了探讨。

关键词:节能减排电除尘器高频电源

随着环境和资源问题的日渐突出,节能减排已成为我国的基本国策,正日益受到全社会的关注。随着新修订的《火电厂大气污染物排放标准》开始实施,粉尘排放浓度限值已由50 mg/m3下调至30 mg/m3。面对“越绷越紧”的约束性指标,如何提高除尘效率并降低能耗,已成为火电行业环保领域的工作重点。

以我厂#2机组静电除尘高频电源改造为例,在保证除尘效率的前提下,节电率可最高可达80％以上,平均节电超过60％,达到了节能减排的目的。

1 我厂的电除尘高频电源改造及高频电源的基本原理

改造前我厂两台600 MW机组均是采用福建龙净环保股份有限公司的2BEL459/2-4静电除尘器,一台炉分四个电场配16台高压硅整流设备,一电场容量1.6 A/66 kV,二、三、四电场容量1.8 A/72 kV。改造后:采用将阿尔斯通的4台高频电源SIR IV(1700 mA/70 kV)安装在

第一级电场,在后三级电场保留原有的12台整流变采用阿尔斯通的EPIC III控制器进行控制。通过此次改造,起到了很好的节能减排的作用,提高了电除尘的可靠性、稳定性,从而大大减少设备损耗,延长设备使用寿命,减少设备维护量,降低设备维护费用。据统计,在保证除尘效率的前提下,节电率可最高可达80％以上,平均节电超过60％。

高频电源即高频开关式一体化电源,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 ms,脉冲频率在20～50 kHz。高频电源控制方式灵活多样,可根据电除尘器运行工况选择最合适的电压波形,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。

高频电源主要由低压配电系统、全桥逆变器、高频高压变压器、控制电路、散热系统等组成。通过将工频三相交流电源整流为直流电源,通过变换器实现直流到高频交流电源的转换,高频整流变压器实现升压和二次整流,输出直流负高压,为ESP供电。

高频电源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、成套设备集成一体化、对高比电阻粉尘,它有更窄的脉冲、更宽的调节范围从而提高除尘效

率。设备效率与功率因数均达到0.9以上(常规工频电源的设备利用率仅为0.7左右),而且高频电源采用三相电源,负载平衡等多项显著优点,不仅大大提高了电除尘器配套电源产品的整体控制水平,极大地拓展了电除尘器的适应范围,同等除尘效率条件下高频电源还比工频电源节能20%以上。高频电源可有效提高了电除尘的收尘效率,是今后电除尘器节能减排的主力设备。

同常规的T/R相比,高频电源可提高静电除尘器的运行电压,使电除尘器粉尘排放浓度显著降低。

2 高频电源的优势

与工频电源相比,高频电源除了初期投资费用高之外具有如下优点。

(1)在同等条件下减少烟尘排放最高可达70%;(2)、在除尘效率不变的情况下,节能幅度最高可达80%;(3)最优化的控制策略和多种控制模式,能适应各种工况;(4)一体化设计,体积小,可高度集成;(5)安装更方便,辅助设备更少;(6)采用三相平衡电源,对电网影响小,无缺相损耗,对电网无谐波污染。

3 结语

高频电源在国内的应用取得了明显的实效,其性能也获得了验

证。目前,高频电源供给商主要是法国阿尔斯通公司,但国内电源厂家也正在积极研发,高频电源自主技术已日渐完善,广泛应用于火力发电、冶金、化工等众多行业的烟气粉尘治理。高频电源的广泛应用实现了电除尘器配套电源技术水平质的飞跃,极大拓展了电除尘器的适用范围,同时排放标准越来越严格等挑战也激励着高频电源技术向更成熟、更完善、更现代化的方向发展,我相信高频电源将会成为静电除尘供电电源技术发展的新方向。

参考文献

[1] SIR4 Operator′s and Installation Manual.

[2] 黄三明.电除尘器技术的发展与展望[C]//中国硅酸盐学会环保学术年会论文集,2008.

[3] 连金欣.电除尘器电源技术[R].第二十九届除尘技术研讨会,2008,11.