专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源

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1、专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源上海激光电源设备有限责任公司孙淮浦陈宇渊【摘要】随着国家环保标准的不断提高，燃煤电厂和钢铁厂脱硫烟气深度处理装置应运而生，脱硫烟气深度处理装置称为湿式电除尘器。湿式电除尘器的烟气比较潮湿，加之采用喷淋方式清灰，烟气特性变化幅度大，电场工作很不稳定，并带来除尘效率的降低。专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源，可以很好的克服烟气特性变化造成的除尘效率降低的问题，并且对湿式电除尘器进行有效的保护。【关键词】湿式电除尘器恒流源除尘效率【前言】湿式电除尘器的原理是通过向阴极施加负高压直流电，电

2、极周围空气分子被电离，电离产生的正离子返回阴极，负离子则向沉淀极迁移。在负离子迁移途中，部分离子碰撞烟气中的尘雾或由于静电吸引而吸附在尘雾上，使尘雾荷电。荷电尘雾在电场力的驱动下向沉淀极趋近并吸附于沉淀极（阳极）。雾滴在阳极表面积聚形成水膜并依靠自重携带粉尘向下流淌。为防止阴、阳极表面可能出现的局部结垢现象，需定时进行喷淋冲洗，以保持表面清洁。喷淋时，电场极易出现闪络击穿的现象，尽管时间很短，但这种击穿对非金属阳极的影响是破坏性的，供电电源应能做到即时灭弧；电场正常工作过程中，由于烟气处于过饱和状态，工况稳定时，电压也

3、比较稳定，然而，工作电流则可能出现过大或过低——过大易引发闪络，过低又会降低除尘效率。可见，湿式电除尘器对供电电源的要求非常严格。我公司开发的专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源可以很好地满足湿式电除尘器的供电要求。1．恒流高压直流电源原理恒流高压直流电源由恒流变换器和升压整流系统组成，其基本原理电网输入的交流正弦电压，通过恒流变换器，转换为交流正弦电流，经升压、整流后成为恒流高压直流电源给沉积电场供电。所谓恒流是指其电路特性，而并不是说系统的输出电流无法改变，其真正含义是根据系统的实际情况选择设定的电晕电流，在系统运

4、行中与电场电压、负载大小无关，即不受工况和负荷的影响，恒流电源系统的电路原理见图1。1I1I235电网恒流升压电源恒流变换器沉积输入U12输出U24整流输出6电场图1恒流电源原理示意图2.专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源湿式电除尘器对PM2.5、PM10，SO3有很高的去除效率，但湿式电除尘器所使用的阳极大部分为导电玻璃钢，喷淋清灰时，电除尘器内发生闪络或者瞬态短路在所难免。电厂脱硫后湿式电除尘器的烟气量都比较大，对660MW以上的机组，湿式电除尘器所配的电源的规格一般都大于72kV/1.6A。电场容量大、电源功率

5、高的情况下，电场出现闪络时，灭弧的难度增加，火花对本体的伤害也大。为此，上海激光电源设备有限责任公司专门研究开发了具有火花控制功能的恒流高压直流电源，以加速灭弧、消除火花造成的危害。其详细说明如下：2.1具有火花控制的恒流高压直流电源系统框图见图2图2具有火花控制的恒流高压直流电源系统框图2.2湿式电除尘器发生短路时恒流高压直流电源是电流源的一种，能直接控制、调整电流I，负载发生变化甚至出现短路，输出电流恒定不变，这就是“恒流”的含义。输出电压U=IR（负载的等效电阻值），随着负载的变化而变化，当湿式电除尘器发生短路时

6、，R=0，输出电压U=0，则输出功率P＝UI=0，即注入电场的功率为0，这就对本体起到了很好的保护作用。设若使用电压源供电，当湿式电除尘器发生短路时，2输出电压U不变，R=0，输出电流I=U/R→∞，输出功率P＝UI→∞，这种瞬态高能位输出必定会对电极产生损伤，逐次累积的结果对湿式电除尘器是灾难性的。2.3对工况变化的适应性进入湿式电除尘器的烟气参数并不是一成不变的。当烟气的温度、湿度及浓度等发生变化时，其放电特性也会发生变化，电场等效电阻值同样发生变化。当烟气浓度增加时，电场的等效电阻是增加的，恒流高压直流电源的输出

7、电压会随着等效电阻的增加而增加，运行电压和电晕功率呈现正反馈跟踪特性。恒流电源与可控硅电源供电的负载跟踪特性的对比见表1和表2恒流源：根据欧姆定律知U=I×R，得到恒流源的负载跟踪特性，见表1。表1.电流源（恒流源）供电的负载跟踪特性粉尘浓度等效电阻RU输出功率P除尘效率η反馈特性↑↑↑↑不变正反馈电压源：根据欧姆定律知I=U/R，得到恒流源的负载跟踪特性，见表2。表2.可控硅（恒压源）供电的负载跟踪特性粉尘浓度等效电阻RI输出功率P除尘效率η反馈特性↑↑↓↓↓负反馈从表1、表2可以看出，恒流源具有正反馈的跟踪特征，随

8、着浓度的增加，其除尘效率是增加的，而可控硅电源与之相反。2.4湿式电除尘器产生火花时2.4.1普通恒流高压直流电源遇到火花时其供电特性当湿式电除尘器产生火花时，电压源只能通过减少导通角的方式，大幅降低输出电压，然后再逐渐的增加导通角，其恢复时间较长，除尘效率难以保证，而恒流高压直流电源当产生火花时，电压迅速降低，当火花结束时，电压