高頻電源在電除塵器前電場的應用效果

王冬

摘 要：文章通過一個將電除塵器的原配的工頻電源轉換為高頻電源的實例，對轉換前后電除塵器的變化進行分析，從而對高頻電源在電除塵器前電場的應用效果進行觀察，以期為高頻電源在前電場中的應用提供可參考的依據。

關鍵詞：電除塵器；前電場；工頻電源；高頻電源

中圖分類號：X701.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）17-0036-02

1 電除塵器前電場塵粒

電除塵器工作的基本倚仗是空間塵粒帶有荷電。只有當空間的塵粒帶有荷電時，才能通過電場荷電作用或者擴散荷電的作用將塵粒收集起來。而塵粒的收集效率是跟塵粒的電荷量有很大的關系的。除塵器的前電場內收集的粉塵會聚集到一起，使得粉塵的濃度變得很大，某種程度上可以將其看成是均勻分布的。

當塵粒的粒徑不同時，對其進行收集的原理也會有所不同。當塵粒的粒徑比較大時所帶有的電量也比較大，而它所運用的原理則是電場力作用在除塵極將帶電粒子吸附過來；而如果塵粒的粒徑普遍較小時，它所涉及的原理則是擴散荷電原理。而前電場中的塵粒的粒徑有大有小，因此，塵粒所帶有的荷電則是由兩種原理共同經營的結果。塵粒荷電的多少，受到前電場中離子數量的影響，會產生變化。

當前電場中電離現象比較嚴重時，則電場塵粒所帶有的電荷量也會有所增加，則擴散荷電以及電場荷電的作用也會增大，最終加大了除塵器的工作效率。

2 電除塵器前電場工作原理概述

塵粒只有在帶上電荷的情況下，才會被除塵器吸收到電場之中。電除塵器有兩個正負的電極，兩個電極之間施加電壓之后，會產生放電現象，將氣體分子電離形成各種離子。當兩個電極之間施加的電壓增大時，形成的電場強度會變大，則電離出的離子附加到塵粒上，使塵粒帶電，則帶電后的塵粒所受到的電場力也會加大。

而當所受到的電場力增大時，無疑塵粒的運動也會加快，最終加快除塵器的除塵效率。因此，當我們加大除塵器的電壓時，不僅能夠增加氣體的電離，還可以加快塵粒的運動，是提高除塵器工作效率的一個重要方法。

3 電除塵器前電場的除塵效率的計算與分析

4 電除塵器前電場的除塵效率的提高

根據對除塵效率的計算與分析，可以得到以下結論：當塵粒所帶的電荷并沒有達到飽和狀態時，將除塵器的除塵效率提高可以通過兩種方式：

①將前電場中的塵粒所帶的電荷量增加。

②則是將電極之間電壓增大。

而高頻電源對前電場的作用則是對第二種方法的運用。其中，高頻電源的電壓一般要比工頻電源的電壓高上約30%。另外，工頻電壓還有一個缺點，即容易在前電場中促進火花的產生，而將電極上的電壓進行壓制，使得電壓降低。因此，高頻電壓的運用可以有效地提高除塵效率。

5 高頻電源在電除塵器前電場的應用實例分析

本文中選取的實例中，特地針對燒結機機尾工頻電除塵器收塵效果較差，對其進行高頻電源的改造。

5.1 選取的實例基本情況概述

本案例中的燒結機機尾電除塵器，選用的是型號為BEL的電除塵器為四電場（面積為113 m2），電場內相同電極之間的距離為4.1 dm，共計4臺高壓工頻電源，型號為：GGaj02-0.8 A/72 kV，額定輸出電流為800 mA，額定輸出電壓為72 kV。

5.2 高頻電壓的運用以及改造后的分析

該一號、二號電場的配備電源由原來的工頻電源換為高頻電源，這個高頻電源的額定電流為0.8 A，額定電壓為80 kV。

改造前后對燒結機的運行進行控制變量，即采用相同的燃料、原料、排煙溫度等條件，并對改造前后除塵器工況等因素進行控制，忽略一些誤差，作出改造前后一號、二號電場的負載的伏安特性曲線，如圖1所示。

其中藍色線條和紅色線條分別為改造后的一號電場和二號電場，而黑色線條和灰色線條則為改造前的一號電場和二號電場。根據圖像進行分析，得出以下觀察結論：

①機尾電除塵器利用高頻電源改造后，它的電壓與電流都比較高，其中電流維持在0.8 A，基本穩定，同時電場也沒有出現閃爍現象，能夠對塵粒帶電的情況有所幫助；而改造前采用的工頻電源，電壓與電流都比較小，其中電流在0.2 A附近搖擺，電場的閃爍現象比較嚴重，對塵粒的荷電有很大的負面影響。

②改造后的高頻電壓，使得電極之間容易產生電暈現象，有助于對氣體分子進行電離，能夠對電流進行提高；而改造前的工頻電壓，使得起暈電壓增大，對電離的幫助比較小，而同時運行的電流也會受到影響。

③前電場經過高頻電源改造后，運行電流要明顯升高，原因是塵粒的荷電量得到了大幅度的提高。

6 改造前后除塵效果的觀察對比分析

通過實際觀察可以發現，利用高頻電源進行改造后的除塵器的除塵效率得到了明顯的提高，具體表現為：

①根據燒結機機尾煙塵監測儀顯示，改造后的濁度值要比改造前的濁度值明顯下降，下降的幅度約為23%，極為明顯。

②根據改造前后的輸灰量得出，改造后的輸灰量得到了明顯的增加。與改造前相比，倉泵的每一次進料量、以及受料位，甚至進料、受料的時間控制參數都進行了有效的控制，使其保持一致，而最后的結果是，改造后的電除塵器輸灰的頻率加快，約為改造前的1.3倍左右。由此可以得出，改造后的除塵效率大大提升。

③在這個實例的基礎上進行深入試驗，對燒結機機尾電除塵器一號到四號電場的電源改為高頻電源。則試驗的結果表明：采用全高頻電源電場比改造前（采用全工頻電源電場），電除塵器輸灰的頻率約為改造前1.5倍。因此可以得出這個結論：高頻電源的使用，會增加除塵效率。

7 結 語

根據高頻電源在電除塵器前電場中的應用情況進行分析，電除塵器的后電場和前電場的塵粒，具有特性上的差異。我們應該在對高頻電源在電除塵器前電場中的應用進行推廣以及研究時，還應該推進其在后電場中的應用的研究。

高頻電源在除塵器前電場的運用，會使得其除塵效率大大提高，除此之外，高頻電源還具備降耗節能的功能，是我國追求資源的可持續發展以及有效利用的政策的有效貫徹，需要進行進一步推廣與應用。

參考文獻：

[1] 郭俊，廖增安，陳麗艷，等.集多項新技術的高效節能型電除塵器研究和應用[A].中國環境保護產業協會電除塵委員會.第十三屆中國電除塵學術會議論文集[C].2009.

[2] 朱法華，李輝，王強.高頻電源在我國電除塵器上的應用及節能減排潛力分析[J].環境工程技術學報，2011，（1）.

[3] 陳多.高頻電源在發電廠電除塵器上的應用與節能分析[J].自動化應用，2011，（7）.

[4] 張永，劉繼光，張興順.高頻電源在電除塵器節能改造中的應用[J].中國設備工程，2014，（4）.

[5] 陳穎，郭俊，毛春華，等.電除塵器高頻電源的提效節能應用[J].中國環保產業，2010，（12）.