电除尘器电源的选择
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参考 文 献
［】 印腺 尘工程设计 手册 ． ： 工业 出版社 教育科学 出版社． ０ １ 张殿 北京 化学 ２ ５ ０
路能连续供电 ， 基础 电压调节 电路 ，脉冲产生电路 、保护电路 ，脉冲幅 值调节电路等 ， 是技术关键 。 高频高压开关 电源是一个与供 电电源线 路频 率无关的可变脉动 电 源， 为电除尘器提供一个接近于从纯直流方式 到脉动幅度很大的各种电 压波形 ，其恒流特性可以迅速地熄灭火花并快速恢复电场能量 ，因而可 以针对特定的工况提供最合适的电压波形来提高 电除尘器的除尘效率。 采用高频 高压开关电源可 以大幅度提高电除尘器捕集中、低比电阻粉尘 的效率 ， 很好地消除高 比电阻粉尘 的反电晕现象。而且相对于常规的可 控硅电源其控制电路，高频高压开关 电源的操作更为简单 、可靠。 高频高压开关 电源其优点是显而易见的 ：１ 脉冲幅值是基础电压 ） 的 １—４ ，且幅值 可调 ；２ 便于计算机集 中监控 ；３ ． 倍 Ｉ ） ）电源转换效率 高； ） ４ 质量轻 、体积小 ， 内用油少 ； ） 箱 ５ 可控硅主 回路能连续供电， 克服 了现常规直流供电可控硅调压不连续的缺点； 总之 ，电除尘器是一个系统 ， 包括电除尘器本体、电源设备、振打 设备 、清灰设备 、加热器 、系统控制器等 ，欲提高除尘效率 ，减少粉尘 排放 ，以达 到新的环保标准 ，除了扩大和改进 电除尘器本体之外 ，更经 济实用的办法应当说是注重系统 ， 出薄弱环节 ，实现最佳控制 。而随 找 着新的科学技术发展带来的高科技 电源这成为解决传统 电源薄弱环节的 有效途径 。但是我们不能仅仅依靠 电源的技术提升解决全部的问题 ， 要 通盘考虑 ，系统全 面的考虑问题 ，不断提升除尘 的设备装备和管理维护 水平才能真正提高整体环境质量。
源 的应 用的优缺点
关 键词 传统 电除尘 器高压硅整流 的缺点 ；恒流高压 电源的应用 ；高压 高频电源的应用 中图分 类号 Ｔ ９ 文 献标 识码 Ａ 文章 编号 １７ —６ １（００ ６— １８０ Ｍ ６３９７ 一 １） ２００— １ ２ ０
随着国家对污染控制要求的不断提高 ，特别是对粉尘排放浓度的控 制越来越严格 ，对于环保除尘设施的运行就提出了更高的要求 ，这就要 求电除尘器技术的不断发展进步。球 团厂粉尘治理 的主要设施是静电除 尘。它不仅担负着球团厂环境污染治理 的重要责任 ，而且更重要的它是 竖炉抽风干燥模式的生产工艺设备。～方面要加大竖炉风口的风量 ，释 放大型化竖炉的产能 ，另一方面要降低粉尘排放量 ，保证环境的整洁， 这就对竖炉静电除尘提出了更高的要求 。 众所周知 ，静电除尘器的除尘机理是利用高电压产生的强电场强度 使气体电离，产生电晕放 电，含有粉尘的气体进入电场，粉尘颗粒在在 气体离子的连续轰击下而荷电 ， 并在电场力 的作用下 ， 使气体中的悬浮 粒子分离。作为提高静 电除尘的运行效果的核心部件整流电源来说必然 有了更高的要求 。
的广泛应用。 随着 电子科 学技术的不断发展 ，新型的高频化数字化高压电源成为 解决高浓度 含尘烟气的有效 电源之～ 。脉 冲供 电收尘新 技术其 基本原 理是利用可控硅元件 的开关作用和整流二极管的单向导 电性 ， 在低压端 （ 一次侧 ） 形成脉冲，然后经变压器升压高压硅堆整流后形成既有基础 电压 ， 又有窄脉冲供 电。这种脉 冲供电在低压端产生脉冲，可控硅主回
１ ０ ８
应 用科 学
２ 第期 科年 １ ０ ２ １ 霸 ０
Leabharlann Baidu电除尘器 电源的选 择
谢 天 宝
（ 济南钢铁 集团公 司球团厂 ，山东济南 ２ ０ ０ ５０ ０）
摘 要 阐述提 高竖 炉静电除尘运行 参数对于 电源 的要求 ，阐述传统 电除尘器电源 的问题 和缺 点 ，恒流高压 电源应用的优缺 点，高压高频 电
２ 恒漉高 压 电源 的应 用 在这种情况下 ，恒流高压电源成为解决高浓度含尘烟气的有效电源 之一。恒流高压 电控装置 以其特殊的控制特性而受到关注。恒流源电控 具有正反馈 、 全波导通的特性 ，工作状态下能够抑制电流的大幅波动和 电场闪络 ，不是靠人工现场调整 与设定 ，而是依靠电路 自身的特点 自
１ 传统 电除 尘器高压 硅整 流 的弊端
传统 电除尘器的供 电电源是采用可控硅控制的高压硅整流 （ ／ ＴＲ） 设备 ， 将工业交 流电转换成高压直流电给 电除尘器供 电。它 的基本工作 频率即为电网频率 （ ０ Ｚ ０ ｚ ５Ｈ 或６ Ｈ ），其产生的峰值 电压 比 平均 电压高约 ２ ％，容易在 电除尘器的电场 中触发电火花 ，导致电除尘器的运行效率 ５ 降低 。电除尘器的这种传统的低频整流 电源Ｔ 主要有五大缺点 ：１ 工 ／ Ｒ ） 作频率低 ，转换效率低至７ ％以下 ，耗费 电能 ；２ 工作频率低 ，变压 ５ ） 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 ；３ ）电源输入为两相３０￣流工频 电源，又是 ８ｖ 工频相位调节 ， 致使输入功率因数低至０ 以下 ， 电网造成很大的电磁 ． ７ 对 干扰 ，电磁兼容性差 ，不符合 自然和谐发展 ； ） ４ 体积庞大的电源控制 调节机箱和隔离升压用的工频变压器分居两处 ，耗费空间 ， 增加基建费 用 ；５ 输 出纹波大 ，致使电晕电压低下 ， ） 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 。 在球 团竖炉的具 体高浓度含尘烟气实际条件下下 ，传统低频整流电源Ｔ ／ Ｒ 缺点更加 明显 。由于高浓度含尘烟气离子迁移率很低 ，电场要求有较 高的电场强度 ，供电电源的二次电压必须相应提高并且得到保持。常规 高压电控装置采用火花频率跟踪方式 ，这大大限制了电晕功率的提高 。 在浓度高且分布极不均匀 的条件下 ，局部区域放 电强烈 ，而更大的区域 却放电微弱 ，总体上显示电流正常闪频很高 ，电控装置则频频关 闭导通 角 ，降低运行电压 ， 放电通道因而缩小 ，电晕封闭范围扩大 ， 响了净 影 化通道的形成和发展 ，除尘效率随之降低。 在传统模式下 ，要提高除尘效率必须增大并保持放电通道 ，有效提 高电晕功率。必然要求提 高电源的电压等级、最 限度地增 大许可闪络频 率、合理设置清灰周期 ， 其要求不断增加 。 对于后级电场 ， 随着烟气浓度 的降低 ，电场阻抗减小 ，电场内各点 的放 电通道 皆已形成 ，总体阻抗下 降，闪弧基本消失 ， 运行参数平稳 ， 电场全进入 常规收尘状态 ，在长期运行过程中，电场内部条件将随着时 间的推移 而逐渐 恶化 ，由于板线附灰后 电场 阻抗及 电极 电性能发生变 异 ，运行电压电流有不 同程度 的降低 。
动根据 电场阻抗 的变化连续改变输入电压而保持输 出电流不变 。当电场 内出现 电弧放电时，恒流电控 自 动降低输 出电压以抑制电弧放 电的进一 步发展 ，由于电压恢复时间短 ，电压表 的变化幅度很小以致实际看上去 没有什么变化 ，这跟可控硅 电源关闭导通角大幅度降低电压 电流截然不 同。这样 ，电场能够获得必需并且必要的电晕功率 ， 保证放电通道持续 畅通。显然 ，电场运行电压居高平稳 ，除尘效率的提高是不言而喻的。 而对 于后级电场来说 ， 如采用恒流源电控装置 ， 则能忽略因极板极 线刮灰带来负面影响而长期保持恒定的电流输入 ， 而长久保持预期的 从 除尘效率 。
３ 高频化 数字 化高压 电源 的应 用 电除尘器的高压脉冲供电是在直 流基础 电压上叠加幅值较高的窄脉 冲。早期实现这种脉冲的方法是利用两套 电源设备叠加来实现 的， —套 产生高压直流基础电压 ，另一套产生高压脉冲 ，在高压侧叠加后形成脉 冲供电，这种方法能够很好的克服传统高压硅整流的部分缺点。 但是由于其原理决定设备组成较传统模式要更加复杂，其设备造价 高，是常规直流 的４ 倍 ，直接造成设备投资大大增加 ， —８ 而对于其 中电 子元件可靠性要求高。这些缺点直接影响了这种结构高压脉冲供电电源
［】 印腺 尘工程设计 手册 ． ： 工业 出版社 教育科学 出版社． ０ １ 张殿 北京 化学 ２ ５ ０
路能连续供电 ， 基础 电压调节 电路 ，脉冲产生电路 、保护电路 ，脉冲幅 值调节电路等 ， 是技术关键 。 高频高压开关 电源是一个与供 电电源线 路频 率无关的可变脉动 电 源， 为电除尘器提供一个接近于从纯直流方式 到脉动幅度很大的各种电 压波形 ，其恒流特性可以迅速地熄灭火花并快速恢复电场能量 ，因而可 以针对特定的工况提供最合适的电压波形来提高 电除尘器的除尘效率。 采用高频 高压开关电源可 以大幅度提高电除尘器捕集中、低比电阻粉尘 的效率 ， 很好地消除高 比电阻粉尘 的反电晕现象。而且相对于常规的可 控硅电源其控制电路，高频高压开关 电源的操作更为简单 、可靠。 高频高压开关 电源其优点是显而易见的 ：１ 脉冲幅值是基础电压 ） 的 １—４ ，且幅值 可调 ；２ 便于计算机集 中监控 ；３ ． 倍 Ｉ ） ）电源转换效率 高； ） ４ 质量轻 、体积小 ， 内用油少 ； ） 箱 ５ 可控硅主 回路能连续供电， 克服 了现常规直流供电可控硅调压不连续的缺点； 总之 ，电除尘器是一个系统 ， 包括电除尘器本体、电源设备、振打 设备 、清灰设备 、加热器 、系统控制器等 ，欲提高除尘效率 ，减少粉尘 排放 ，以达 到新的环保标准 ，除了扩大和改进 电除尘器本体之外 ，更经 济实用的办法应当说是注重系统 ， 出薄弱环节 ，实现最佳控制 。而随 找 着新的科学技术发展带来的高科技 电源这成为解决传统 电源薄弱环节的 有效途径 。但是我们不能仅仅依靠 电源的技术提升解决全部的问题 ， 要 通盘考虑 ，系统全 面的考虑问题 ，不断提升除尘 的设备装备和管理维护 水平才能真正提高整体环境质量。
源 的应 用的优缺点
关 键词 传统 电除尘 器高压硅整流 的缺点 ；恒流高压 电源的应用 ；高压 高频电源的应用 中图分 类号 Ｔ ９ 文 献标 识码 Ａ 文章 编号 １７ —６ １（００ ６— １８０ Ｍ ６３９７ 一 １） ２００— １ ２ ０
随着国家对污染控制要求的不断提高 ，特别是对粉尘排放浓度的控 制越来越严格 ，对于环保除尘设施的运行就提出了更高的要求 ，这就要 求电除尘器技术的不断发展进步。球 团厂粉尘治理 的主要设施是静电除 尘。它不仅担负着球团厂环境污染治理 的重要责任 ，而且更重要的它是 竖炉抽风干燥模式的生产工艺设备。～方面要加大竖炉风口的风量 ，释 放大型化竖炉的产能 ，另一方面要降低粉尘排放量 ，保证环境的整洁， 这就对竖炉静电除尘提出了更高的要求 。 众所周知 ，静电除尘器的除尘机理是利用高电压产生的强电场强度 使气体电离，产生电晕放 电，含有粉尘的气体进入电场，粉尘颗粒在在 气体离子的连续轰击下而荷电 ， 并在电场力 的作用下 ， 使气体中的悬浮 粒子分离。作为提高静 电除尘的运行效果的核心部件整流电源来说必然 有了更高的要求 。
的广泛应用。 随着 电子科 学技术的不断发展 ，新型的高频化数字化高压电源成为 解决高浓度 含尘烟气的有效 电源之～ 。脉 冲供 电收尘新 技术其 基本原 理是利用可控硅元件 的开关作用和整流二极管的单向导 电性 ， 在低压端 （ 一次侧 ） 形成脉冲，然后经变压器升压高压硅堆整流后形成既有基础 电压 ， 又有窄脉冲供 电。这种脉 冲供电在低压端产生脉冲，可控硅主回
１ ０ ８
应 用科 学
２ 第期 科年 １ ０ ２ １ 霸 ０
Leabharlann Baidu电除尘器 电源的选 择
谢 天 宝
（ 济南钢铁 集团公 司球团厂 ，山东济南 ２ ０ ０ ５０ ０）
摘 要 阐述提 高竖 炉静电除尘运行 参数对于 电源 的要求 ，阐述传统 电除尘器电源 的问题 和缺 点 ，恒流高压 电源应用的优缺 点，高压高频 电
２ 恒漉高 压 电源 的应 用 在这种情况下 ，恒流高压电源成为解决高浓度含尘烟气的有效电源 之一。恒流高压 电控装置 以其特殊的控制特性而受到关注。恒流源电控 具有正反馈 、 全波导通的特性 ，工作状态下能够抑制电流的大幅波动和 电场闪络 ，不是靠人工现场调整 与设定 ，而是依靠电路 自身的特点 自
１ 传统 电除 尘器高压 硅整 流 的弊端
传统 电除尘器的供 电电源是采用可控硅控制的高压硅整流 （ ／ ＴＲ） 设备 ， 将工业交 流电转换成高压直流电给 电除尘器供 电。它 的基本工作 频率即为电网频率 （ ０ Ｚ ０ ｚ ５Ｈ 或６ Ｈ ），其产生的峰值 电压 比 平均 电压高约 ２ ％，容易在 电除尘器的电场 中触发电火花 ，导致电除尘器的运行效率 ５ 降低 。电除尘器的这种传统的低频整流 电源Ｔ 主要有五大缺点 ：１ 工 ／ Ｒ ） 作频率低 ，转换效率低至７ ％以下 ，耗费 电能 ；２ 工作频率低 ，变压 ５ ） 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 ；３ ）电源输入为两相３０￣流工频 电源，又是 ８ｖ 工频相位调节 ， 致使输入功率因数低至０ 以下 ， 电网造成很大的电磁 ． ７ 对 干扰 ，电磁兼容性差 ，不符合 自然和谐发展 ； ） ４ 体积庞大的电源控制 调节机箱和隔离升压用的工频变压器分居两处 ，耗费空间 ， 增加基建费 用 ；５ 输 出纹波大 ，致使电晕电压低下 ， ） 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 。 在球 团竖炉的具 体高浓度含尘烟气实际条件下下 ，传统低频整流电源Ｔ ／ Ｒ 缺点更加 明显 。由于高浓度含尘烟气离子迁移率很低 ，电场要求有较 高的电场强度 ，供电电源的二次电压必须相应提高并且得到保持。常规 高压电控装置采用火花频率跟踪方式 ，这大大限制了电晕功率的提高 。 在浓度高且分布极不均匀 的条件下 ，局部区域放 电强烈 ，而更大的区域 却放电微弱 ，总体上显示电流正常闪频很高 ，电控装置则频频关 闭导通 角 ，降低运行电压 ， 放电通道因而缩小 ，电晕封闭范围扩大 ， 响了净 影 化通道的形成和发展 ，除尘效率随之降低。 在传统模式下 ，要提高除尘效率必须增大并保持放电通道 ，有效提 高电晕功率。必然要求提 高电源的电压等级、最 限度地增 大许可闪络频 率、合理设置清灰周期 ， 其要求不断增加 。 对于后级电场 ， 随着烟气浓度 的降低 ，电场阻抗减小 ，电场内各点 的放 电通道 皆已形成 ，总体阻抗下 降，闪弧基本消失 ， 运行参数平稳 ， 电场全进入 常规收尘状态 ，在长期运行过程中，电场内部条件将随着时 间的推移 而逐渐 恶化 ，由于板线附灰后 电场 阻抗及 电极 电性能发生变 异 ，运行电压电流有不 同程度 的降低 。
动根据 电场阻抗 的变化连续改变输入电压而保持输 出电流不变 。当电场 内出现 电弧放电时，恒流电控 自 动降低输 出电压以抑制电弧放 电的进一 步发展 ，由于电压恢复时间短 ，电压表 的变化幅度很小以致实际看上去 没有什么变化 ，这跟可控硅 电源关闭导通角大幅度降低电压 电流截然不 同。这样 ，电场能够获得必需并且必要的电晕功率 ， 保证放电通道持续 畅通。显然 ，电场运行电压居高平稳 ，除尘效率的提高是不言而喻的。 而对 于后级电场来说 ， 如采用恒流源电控装置 ， 则能忽略因极板极 线刮灰带来负面影响而长期保持恒定的电流输入 ， 而长久保持预期的 从 除尘效率 。
３ 高频化 数字 化高压 电源 的应 用 电除尘器的高压脉冲供电是在直 流基础 电压上叠加幅值较高的窄脉 冲。早期实现这种脉冲的方法是利用两套 电源设备叠加来实现 的， —套 产生高压直流基础电压 ，另一套产生高压脉冲 ，在高压侧叠加后形成脉 冲供电，这种方法能够很好的克服传统高压硅整流的部分缺点。 但是由于其原理决定设备组成较传统模式要更加复杂，其设备造价 高，是常规直流 的４ 倍 ，直接造成设备投资大大增加 ， —８ 而对于其 中电 子元件可靠性要求高。这些缺点直接影响了这种结构高压脉冲供电电源