【硕士论文】脉冲电源研制及等离子体反应器能量注入效率的研究.pdf

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1、大连理工大学硕士学位论文脉冲电源研制及等离子体反应器能量注入效率的研究姓名：任先文申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：王宁会20040601脉冲电源研制及等离子体反应器能量注入效率的研究摘要由于脉冲电晕等离子体烟气脱硫脱硝工艺具有传统方法不具有的优点，因而成为近年来中外学者研究的热门课题之一。但大功率高压脉冲电源和烟气脱硫脱硝能量效率是制约该技术工业化应用的主要原因，因此本文进行了脉冲电源研制及脉冲电晕等离子体反应器能量注入效率的研究，目的是开发适用于工业化应用的大功率脉冲电源和提高脉冲能量的注入效率，已经进行了如下工作并得到一些结论：1．研制了100kV／lkW高压脉冲电

2、源，在设计过程中采用了理论计算和计算机模拟仿真的方法，其计算结果和实际调试结果相近，掌握了高压脉冲电源的设计方法。2．对脉冲电源进行了调试并利用lkW的脉冲电源在不同的反应器上进行了匹配调试，对脉冲电源的能量转换效率进行了初步的评估，得到注入反应器的平均功率lkW、重复频率0～300Hz、脉冲前沿约200ns、反应器上脉冲宽度500ns、能量转换效率大于75％的结果。3．建立了脉冲电压电流的测量系统，并根据工业需求选择了线一板式的脉冲电晕反应器，获得了电压电流参数。根据电压电流参数，讨论了电晕反应器的电晕放电状态，4．建立了脉冲电晕反应器的电学模型，即静态电容和变化电阻的并联模型，并根据此

3、模型建立了脉冲电晕反应器能量注入效率的评估方法、编制了相应的计算程序。5．分解出充电(电容性)电流和电晕(电阻性)电流，得出反应器电阻在本实验条件下随电压变化的关系以及能量注入效率rl与峰值平均场强E。的关系：在电压的上升到一定值后，电阻开始迅速下降。并伴有恢复现象：电压到达峰值后，反应器的电阻稳定在一定的范围内；在电压下降阶段，电阻恢复也具有下降现象：fl与E口近似线性关系。6．研制了200kW的脉冲功率电源，并应用到12000～20000Nm3／h的脉冲电晕等离子体烟气脱硫脱硝工业中试装置上，进行了初步的调试。7．提出了采用电阻电感串联匹配网络，并在200kw脉冲电源与中试装置的反应器

4、进行了初步的实验，情况良好。8．t在烟气流量4，500～¨，000Nm3／h、反应器入口温度60～?0℃左右i氨硫化学剂量比约1：1、系统连续运行和采用一体化的单电场进行脱硫副产物收集的条件下，得到结果：水蒸汽／氨活化脱硫效果明显，并且有较好的副产物收集功能。效率20～30％；副产物中S042"：S032-大于95：5：脱硫效率稳定大于90％；副产物收集效率大于85％。关键词：脉冲电晕，能量效率，脉冲电源，脱硫脱硝脉冲电源研制及等离子体反应器能量注入效率的研究AbstractTheDeS02andDeNOxprocessbyPPCPtechnologyhasbeentherecentres

5、earchfocusbecauseofitsadvantagesovertraditionaltreatmentmethodsforfluegases．Buttherearetwoproblemstohinderitforindustrialapplication．Oneisahigh．voltagepulsegeneratorwithhighaveragepower,andtheotheristheenergyefficiency．Therefore，inthispaper,thehigh-voltagepulsegeneratorandtheenergyefficiencyareres

6、earchedontomakegeneratorsforindustryandenhancetheenergyefficiency．Experimentsandsomeresultsareshownasfollows：1．A100kV／lkWhigh-voltagepulsegeneratorisresearchedonbymethodoftheacademiccalculationandsimulation．Theresultsareassan'leasthoseof血eexperiment．andthemethodofmakinghigh-voltagepulsegeneratoris

7、mastered．2．Thegeneratoristested。andexperimentsofthematchforsevera】reactorsarecarriedout．andthentheenergyefficiencyisevaluated．Theresultsoftheaveragepower1kWinsertedintoreactors．repetitionfrequency0-300Hz，rise-tim