电除尘电源控制系统节能技术应用浅析

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1、电除尘电源控制系统节能技术应用浅析作者：崔智勇李英〔单位：神华国华（北京）电力研究院有限公司邮编：100069〕摘要：电除尘器是目前火力发电厂实现烟气粉尘排放环保达标的重要设备之一，而最大限度的实现节能减排已成为当前除尘器技术发展的关键所在，通过先进的电源控制产品优化除尘器运行方式来实现除尘器的节能高效运行；利用高频电源技术达到节能减排的目的。本文对当前电除尘器主流节能技术进行了综合分析和论证，希望有助于电除尘器节能技术的推广和应用。关键词：电除尘器；高频电源；控制；节能1概述电除尘器是目前火力发电厂实现烟气粉尘排放环保

2、达标的重要设备之一，静电除尘控制技术以其成熟的设计和完备的控制理念，已完全达到安全稳定、节能环保的应用要求。无论从设计理念、制造工艺、烟气适用范围和便捷高效的控制手段等方面，静电除尘控制技术这无疑是火力发电厂的首选方案。根据2003年12月23日国家颁布的《火力发电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)，自2004年1月1日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建扩建改建的火电建设项目，执行第三时段的标准，烟囱的出口最高允许烟尘排放浓度为50mg/Nm3。基于此标准，对电除尘器的除尘效率提出了更高的要求。与此

3、同时，成本领先理念也对电除尘器的经济性提出了更高的要求，因此，最大限度的实现节能减排已成为当前除尘器技术发展的关键所在。2电除尘器节能技术介绍2.1电除尘器电源控制技术介绍电除尘高压控制系统主要由电除尘器高压电源微机控制器、高压控制柜、高压整流变压器等部件组成，其主要作用是向电除尘器电场提供直流高压和直流电流，以便提供烟气粉尘荷电电荷和收集粉尘的电场力，最终达到收尘的目的。2.1.1除尘器电源控制技术的发展电除尘器电源控制技术的发展大体可分为三个阶段：第一代产品：电除尘器应用于火力发电厂之初，一直沿用的是横流供电控制技术

4、，该模式属于传统的恒定供电，该技术只限于电场内部的火花放电收尘，普遍存在无法维持电场内高电压运行，二次电流偏大，整流变接近满负荷工作且收尘效果偏低等缺陷。目前该技术早已被淘汰。第二代产品：随着环保意识的加强，自1996年起以浙江佳环为代表的DJ-96型第二代控制器陆续应用。该产品更新了控制器的调整手段，并且开始对高阻抗整流变实施间歇供电方式。该控制器在第一代产品基础上可实现锁定整流变供电电压和电流的功能，同时增加了如振打、灰斗加热等集中控制。第二代产品的主要节能手段是采取强制间歇供电，该方式在当时虽然有较好的节能效果，但

5、对整流变自身冲击较大，因此没有得到推广。第三代产品：随着节能需求的不断加大，自2003年后，以瑞典ALSTOM  FLAKT公司（阿尔斯通）为代表的脉冲供电技术开始在我国国内得以推广和应用。该技术初期的主要节能手段是控制整流变输出等间隔脉冲，其电流的波形为正弦半波或锯齿波，同时配合减电压振打来实现节能。自2005年开始，该技术先后进行了两次技术更新和升级，即：第一次升级可实现设定充电比供电方式或设定双波充电比供电方式；第二次升级就是目前广为应用且成熟的全工况自动跟踪供电比控制方式。2.1.2电除尘高压控制技术对比分析当前

6、静电除尘电源控制技术的主流控制手段主要依靠以下三种模式来实现电除尘器高效节能效果的。第一种是可设定充电比供电方式，其充电周波可按固定间歇比例调整；第二种方式是可设定双周波供电方式，即供2个半波，停若干个半波；第三种方式是全工况自动跟踪控制方式。该技术比较传统的控制手段具有明显的节能效果，其技术对比见图1图1电除尘控制技术对比分析2.2高频电源节能技术介绍2.2.1高频电源说明高频电源其实质是一个与线路频率无关的可变脉动电源，其频率一般为25～50kHz可调。它能够给电除尘器提供接近纯直流且脉动幅度很大的各种电压波形。针对

7、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。与工频50/60Hz高压电源相比，高频电源纯直流供电时的输出电压纹波通常小于5%，远小于工频电源35％～45％的纹波百分比，其闪络电压高，运行平均电压可达工频电源的1.3倍，运行电流可达工频电源的2倍，在同样的电场里，能够输入更多的功率，从而能够有效的提高收尘效率。高频电源间歇供电时可有效抑制反电晕现象，实现保效节能，特别适用于高比电阻粉尘工况。针对电除尘器负载变化的特殊性，高频电源充分展现了控制性能灵敏、电压恢复快、保护功能完善等优点。2.2.2高频电源技术特

8、点高频电源采用混合谐振拓扑结构的逆变器，功率器件关断损耗为零，可有效抑制电场火花的电流冲击，迅速地熄灭火花并且快速恢复电场能量，满足电除尘器持续火花放电和短路冲击的要求，适应负载的大范围变化，从而达到提高除尘效率的作用。同时，在输出短路时有极好的限流能力，可以提高系统的可靠性，特别适合电除尘器火花冲击、短路频繁的现场