高頻電源在電除塵中的應用

安冬冬

（中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 湖南長沙 410000）

高頻電源在電除塵中的應用

安冬冬

（中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 湖南長沙 410000）

電除塵器高頻電源是利用高頻開關技術而形成的逆變式電源，高頻電源的輸出由一系列的高頻脈沖構成，可以根據(jù)電除塵器的工況提供最合適的電壓波形。有效抑制反電暈現(xiàn)象，提高除塵效率。

高頻電源；反電暈；火花關斷時間；除塵效率

1 HF-0型電除塵高頻電源簡介

1.1 產(chǎn)品概述

電除塵用高頻高壓整流設備（簡稱高頻電源）可配套各類除塵設備，廣泛應用于電力、冶金、建材、輕工、化工等眾多行業(yè)的煙氣粉塵治理，是一種高效除塵，保護環(huán)境的重要設備。高頻電源的研制成功是我國電除塵器供電技術的一項革命性突破，是新一代環(huán)保高新技術產(chǎn)品。

本設備將工頻三相交流電源整流后經(jīng)高壓逆變，升壓，二次整流后變換成直流負高壓輸出.另外，高頻電源還有體積小、重量輕、節(jié)省電纜用量，三相平衡供電等諸多優(yōu)點。該產(chǎn)品與傳統(tǒng)的可控硅控制工頻電源相比性能優(yōu)異，具有輸出波紋小，平均電壓電流高，轉換效率與功率因素高，采用三相電源對電網(wǎng)影響小，體積小，重量輕，設備成套一體化等多項顯著優(yōu)點，它的研制成功實現(xiàn)了電除塵器配套電源技術水平質的飛躍，極大地拓展了電除塵器的適應范圍，對我國環(huán)保設備配套電源產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和優(yōu)化升級產(chǎn)生了重大影響。

1.2 技術性能和參數(shù)

1.2.1 產(chǎn)品使用條件

（1）環(huán)境溫度為-25～+40℃；

（2）空氣相對濕度小于90%RH；

（3）無劇烈振動和沖擊，垂直傾斜度不超過±5%；

（4）運行地點無導電、爆炸性粉塵，無腐蝕金屬及破壞絕緣的氣體；

（5）工作電源：交流電源，電壓：380V±10%，頻率：50Hz±1%。

1.2.2 技術參數(shù)

（1）額定直流輸出電壓：72kV，電壓調(diào)節(jié)范圍10～100%；

（2）額定直流輸出電流：1.0A、1.2A、1.4A、1.6A，輸出電流調(diào)節(jié)范圍：10～100%；

（3）輸入電壓：三相電壓 380V，50Hz；

（4）輸出電流頻率：10k～40kHz；

（5）電能轉換效率≥92%，功率因數(shù)≥0.92（額定負載條件）；

（6）重量：600kg；

（7）體積：1200mm×1000mm×1500mm（長×寬×高）；

（8）通訊接口：RS485/NET；

（9）外殼防護等級：IP34；

（10）變壓器油溫升：≥40℃。

1.3 高頻電源工作原理

高頻電源是將三相交流電經(jīng)整流和濾波后得到約530V左右的直流電壓，經(jīng)全橋逆變，形成20kHz左右的交變電流，再經(jīng)高頻變壓器升壓整流后形成高頻高壓脈動直流送電除。

圖1 高頻電源系統(tǒng)原理框圖

2 高頻電源在電除塵中的適應能力

與工頻電源相比，高頻電源的適應性更強。高頻電源的輸出由一系列的高頻脈沖構成，可以根據(jù)電除塵器的工況提供最合適的電壓波形。間歇供電時，供電脈寬最小可達到1ms，而工頻電源最小為10ms，可任意調(diào)節(jié)占空比，具有更靈活的間歇比組合，可有效抑制反電暈現(xiàn)象，特別適用于高比電阻粉塵工況。能有效的提高除塵效率。

圖2 工頻電源與高頻電源連續(xù)供電工作波形圖

3 高頻電源在電除塵中的火花處理能力

高頻電源的火花關斷時間短，高頻電源的火花關斷時間＜10μs而工頻電源需10ms，火花能量很小，電場恢復快，提高了電場的平均電壓，從而可提高了除塵效率。

圖3 工頻電源與高頻電源火花處理方式

4 工程實例

4.1 改造前的設備狀況

廣東惠州平海電廠2×1000MW 1號機組至2011年商業(yè)投入運行，所配鍋爐為上海鍋爐廠引進ALSTOM技術制造的直流煤粉鍋爐。配套福建龍凈環(huán)保股份有限公司生產(chǎn)的GGAJ02型三室四電場靜電除塵器。靜電除塵器使用的傳統(tǒng)的工頻電源供電。為了提高電除塵除塵效率將靜電除塵器電源改造為高頻電源。

4.2 改造方案

2014年11月10號開始對1號機組的兩臺靜電除塵器A、B列進行改造，經(jīng)過10d完成設備的安裝，通過安裝6臺HF-03型電除塵器高頻電源代替原工頻高壓電源對電場進行供電。因為在電除塵器的一電場，往往需要較大的荷電能量，為了節(jié)約成本只在電除塵器的一電場改裝為高頻電源，（一室一電場、二室一電場、三室一電場，A、B兩列總共6臺高頻電源）。為了保證設備正常運行和便于對比驗收，重大限度保證運行可靠性，原六臺工頻電源控制柜和整流變壓器均保留。

4.3 節(jié)能減排效果

2015.0 1.15～2015.01.20對工頻電源與改造后的電源在同等工況（相同煤種，相同負荷）條件下進行試實際運行試驗，比較如表1。

表1

5 結束語

通過比較發(fā)現(xiàn)，改造高頻電源后，加裝臺高頻電源后功耗比未加裝前功耗明顯降低。提高了除塵效率，節(jié)約了電能。改造后1號機電除塵平均除塵效率為99.88%，2號機除塵效率為84.83%，對比發(fā)現(xiàn)明顯增加了電除塵除塵效率，該技術有利于節(jié)能減排需求，值得推廣。

[1]《HF-02型電除塵高頻電源介紹》.

[2]《高頻電源說明書及故障手冊》.南京國電環(huán)保設備有限公司主編、出版.

X701.2

A

1004-7344（2016）14-0071-02

2016-5-3

安冬冬（1984-），男，助理工程師，主要從事電力檢修技術管理工作。