电除尘专栏第10期 脉冲电源技术.docx

Word版本下载可任意编辑】 电除尘专栏第10期 脉冲电源技术 上期栏目我们介绍了电除尘新技术的一种高频电源技术，这期我们将继续介绍电源中另一种新技术——脉冲电源技术 一工作原理 脉冲电源是电除尘配套使用的新型高压电源之一，其脉冲供电方式已在世界上被公认为是改善电除尘器性能和降低能耗最有效的方式之一，可广泛应用于电力、冶金、化工、水泥等行业的烟气粉尘治理，可实现高效除尘、保护环境的作用 脉冲电源以窄脉冲电压波形输出为基本工作方式，其主要目的是在不降低或提高除尘器运行峰值电压的情况下，通过改变脉冲重复频率调节电晕电流，以抑制反电晕的发生，使电除尘器在收集高比电阻粉尘时有更高的收尘效率 目前常见的电源叠加方式主要为一个直流高压电源和一个脉冲高压电源叠加而成，即根底电压部分和脉冲电压部分 根底电压部分：可由高频电源、三相电源、工频电源等直流电源产生，根底电压额定值一般为60kV脉冲电压部分：脉冲电压部分由IGBT开关器件、储能电容、脉冲变压器、高压隔直电容组成，这些器件与电除尘器等效电容构成谐振回路，产生谐振电流，并最终在除尘器上产生脉冲电压脉冲电压宽度小于100微秒，脉冲电压峰值最高可达80kV，其输出的脉冲幅度、脉冲重复频率、根底二次直流高压和根底二次直流电流可调。

图1脉冲电源主电路原理图 图2脉冲电源主电路框图 图3脉冲高压电源波形 二技术特点 （1）高效节能 脉冲单元负责粉尘荷电，其供电时间短且采用能量回馈机制，脉冲升压时的大部分能量会送到贮能电容中回收，可以供下一步脉冲使用；而根底直流高压单元只需维持电除尘器电场起晕电压，提高了电能利用效率，在满足除尘效率的同时减少了供电功率 （2）工况适应能力强，有效抑制反电晕 在脉冲电源供电情况下，因平均电流较小，减轻了粉尘层中的电荷积累，因而可减弱反电晕的发生另外，脉冲电源的平均电压电流和峰值电压电流单独可调，煤种和粉尘的适用性大幅提高，对高比电阻粉尘等恶劣工况具有广泛的适应性 （3）提高电场峰值电压和电晕功率 极窄的高能脉冲有效突破了常规直流电源的闪络电压限制，峰值电压可提高到140kV以上，输出电流由几安培提高到200A以上 这是由于高浓度电荷团之间有较大的绝缘距离，脉冲电压的施加对电场的绝缘性没有太大影响，能够突破直流闪络电压限制，施加给电场更高的峰值电压 图4高浓度电荷团绝缘距离示意图 （4）提高除尘效率，尤其适合于微细粉尘 脉冲电源激发的电荷浓度为常规直流电源的几百倍，极大提高了粉尘的荷电量，尤其对PM2.5微细粉尘。

同等工况下，可减少粉尘排放50%以上 在这里我们引入一个增强系数的概念，增强系数是指应用脉冲电源后的粉尘驱进速度与应用常规电源后的粉尘驱进速度，表示为H=WP/WDC 图5粉尘比电阻与增强系数的关系 从图中可以看出增强系数与比电阻的关系，随着比电阻的升高，增强系数也增大 图6粉尘比电阻与驱进速度比率（脉冲/常规电源）的关系 上图说明比照常规电源，脉冲电源对驱进速度的提高率结合以上两张图可以看出，脉冲电源对粉尘驱进速度的提高具有一定的奉献 通过对除尘效率公式的理解，驱进速度的提高随之除尘效率也会提高 三应用案例 国外案例我们以波兰Dabrowa项目为例，介绍工频电源改为脉冲电源后对电除尘器的奉献 1、项目概况： （1）项目目标：出口粉尘浓度≤50mg/Nm3 （2）入口最大粉尘浓度3500mg/Nm3 （3）设计最大除尘效率η=1-（50/3500）=98.57% 2、改造前后对照表如下所示： 表1脉冲电源改造前后比照 3、改造后电耗表如下表所示： 表2电耗情况 从上述两个表显示的数据可以看出，脉冲电源对提高除尘效率、降低电耗有着非常显著的效果。

国内案例**某300MW机组电除尘器改造项目，原除尘器为双室四电场，全工频电源，由于场地问题无法增加电场，最终采取的实施方案：一二电场采用高频、三四电场采用高频叠加脉冲电源、三四电场加装径流式集尘孔板 运行效果：第一、二电场的同极距为400mm，高频电源电压40～45kV/电流700～800mA；第三、四电场的同极距为455mm：高频电源（根底电源）电压30～35kV/电流200～300mA；脉冲电源：峰值电压30～40kV/峰值电流150～200A，脉冲频率100Hz，平均输入功率小于5kW 电除尘器出口粉尘：实际出口粉尘从原来的接近100mg/Nm3，下降到26mg/Nm3，满足设计要求的小于30mg/Nm3的要求，并且除尘器整体运行电耗较改造前降低了25% 小结 本期我们介绍了脉冲电源的工作原理、技术特点等知识，相信大家对脉冲电源有了一定客观的认识，同时也希望大家在学习电源知识的时候能结合上期高频电源的内容一起学习，通过比照得到两者的一样点和不同点下期内容，我们将继续介绍电除尘新技术——烟气调质技术 5 / 5。