电除尘器高频电源提效节能原理.ppt

* * * * 工程部 欧阳潮 2012年9月 电除尘器高频电源提效节能原理 及 台电6、7号电除尘器高频电源改造项目介绍 主要内容 一、 电除尘器的除尘原理 二、 电除尘器高频电源提效节能原理 台电6、7号电除尘器高频电源改造项目简介 1 1 三、 三、 一 电除尘器的除尘原理 1、电除尘原理： 如下图所示，阴极被施加脉动直流负高压，与接地的阳极之间建立不均匀的电场，发生电晕放电后产生大量自由电子和正离子；当含尘烟气通过电场时,负离子附着在尘粒上，荷电尘粒在电场力作用下向电极运动并被捕集，粉尘沉集到一定厚度以后用机械振打方法将其振入下部灰斗。 电场的起晕电压越低越节能，而电晕电流越大则除尘效果越好。 一 电除尘器的除尘原理 电晕封闭（电晕闭塞） 电除尘器入口粉尘浓度高于35g/Nm3 高浓度区域离子迁移率很低 电流难以提高 导致电晕封闭 电除尘器入口粉尘浓度低于35g/Nm3 电场风速大于1.1米/秒 相当于高浓度粉尘 电除尘效率降低 电除尘器第1电场由于粉尘浓度高常导致电晕封闭。 一 电除尘器的除尘原理 电场电压越高（不超过火花放电电压），除尘效率越高. 带电粒子在电场中的驱进速度越大，电除尘器效率越高。驱进速度与电场强度的平方成正比，电场强度与电场内施加的电压成正比，因此在一般情况下，电场的平均运行电压越高，电除尘器效率越高。 但是，当施加的电压不断升高后，固定间距的阴阳极间就会产生火花放电，导致电压陡降并消耗电能。在电场重新恢复电压的时段内，除尘效果显著降低。 因此，控制峰值电压刚好低于火花放电电压，同时提高平均电压，就能提效降耗。 一 电除尘器的除尘原理 A、用于粉尘荷电和捕集的电能，称之为有效能耗； B、对粉尘荷电和捕集起破坏作用的电能，称之为反效电能，如反电晕、二次扬尘等； C、介于前两者之间的电能，称之为无效电能，如电晕放电过程中未用于粉尘荷电和捕集的多余电荷，如以光和热的形式消耗的电能； D、转换能耗，指从 380VAC 动力电源转 换为脉动直流负高压输出所 消耗的电能。 因此， 只有降低无效、反效和转换电能消耗,才能实现电除尘器的节能 。 2、电除尘能耗分四类： 二 高频电源提效节能原理 高频电源 基本原理： 电除尘高频高压整流设备通过应用电子技术，实现对电能的高效能变换和控制，包括电压、电流、频率和波形的变换，给除尘器提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形。针对各种不同比电阻的粉尘，可以提供最合适的电压波形，从而提高除尘效率。 系统构成： 如下图所示，所谓高频电源系统，是由三相整流桥、全桥串并联谐振功率变换器、高频高压硅整流变压器和控制器几个部分组成的。 电源变换： 高频电源将工频三相交流电源整流为直流电源，通过变换器实现直流到高频交流电源的转换，高频整流变压器实现升压和二次整 流，输出直流负高压，为ESP（电除尘器）供电。实现了“交流-直流-交流-直流”的电源变换过程 。 二 高频电源提效节能原理 控制器 三 相 整 流 桥 IGBT全桥串并联 谐振功率变换器 高频高压硅整流变压器 输入380V 工频交流电源 输出高频高压直流脉冲 全波整流滤波 可变的交流脉冲 升压整流 AC（交流） DC（直流） AC （交流） DC （直流） 电源变换过程： 工频（50HZ） 结构、原理框图： ESP（除尘器） 检测反馈 高频（30~40kHZ ） 高压（最高可达72kV） 低压（380 V） 3、 七、 二 高频电源提效节能原理 高频电源性能特点 ： 如下图所示，与工频50Hz高压电源（最高电压66kV）相比， A、高频电源能提供更高的输出电压，可达工频电源的1.3倍（72kV) 带电粒子在电场中的驱进速度ω越大，电除尘器效率越高。驱进速度与电场强度的平方成正比，电场强度与电场内施加的电压成正比，因此在一般情况下，电场的运行电压越高，电除尘器效率越高。 B、高频电源能提供更大的输出电流，可达工频电源的2倍。 高频电源与工频电源输出对比图 3、 七、 二 高频电源提效节能原理 C、高频电源可有效增大电晕功率，提高除尘效率。 当电除尘器入口含尘浓度太大时，第1电场电流通常很小，提高电流十分困难，这种现象称为电晕闭塞。在这种情况下，选择高频电源安装于第1电场，可以将电晕电流提高一倍，有效地解决电晕闭塞的问题。 D、工况适应性强，针对各种工况可提供最合