高頻電源在電除塵中的應用

安冬冬

（中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 湖南長沙 410000）

高頻電源在電除塵中的應用

安冬冬

（中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 湖南長沙 410000）

電除塵器高頻電源是利用高頻開關技術而形成的逆變式電源，高頻電源的輸出由一系列的高頻脈沖構成，可以根據電除塵器的工況提供最合適的電壓波形。有效抑制反電暈現象，提高除塵效率。

高頻電源；反電暈；火花關斷時間；除塵效率

1 HF-0型電除塵高頻電源簡介

1.1 產品概述

電除塵用高頻高壓整流設備（簡稱高頻電源）可配套各類除塵設備，廣泛應用于電力、冶金、建材、輕工、化工等眾多行業的煙氣粉塵治理，是一種高效除塵，保護環境的重要設備。高頻電源的研制成功是我國電除塵器供電技術的一項革命性突破，是新一代環保高新技術產品。

本設備將工頻三相交流電源整流后經高壓逆變，升壓，二次整流后變換成直流負高壓輸出.另外，高頻電源還有體積小、重量輕、節省電纜用量，三相平衡供電等諸多優點。該產品與傳統的可控硅控制工頻電源相比性能優異，具有輸出波紋小，平均電壓電流高，轉換效率與功率因素高，采用三相電源對電網影響小，體積小，重量輕，設備成套一體化等多項顯著優點，它的研制成功實現了電除塵器配套電源技術水平質的飛躍，極大地拓展了電除塵器的適應范圍，對我國環保設備配套電源產品的產業結構調整和優化升級產生了重大影響。

1.2 技術性能和參數

1.2.1 產品使用條件

（1）環境溫度為-25～+40℃；

（2）空氣相對濕度小于90%RH；

（3）無劇烈振動和沖擊，垂直傾斜度不超過±5%；

（4）運行地點無導電、爆炸性粉塵，無腐蝕金屬及破壞絕緣的氣體；

（5）工作電源：交流電源，電壓：380V±10%，頻率：50Hz±1%。

1.2.2 技術參數

（1）額定直流輸出電壓：72kV，電壓調節范圍10～100%；

（2）額定直流輸出電流：1.0A、1.2A、1.4A、1.6A，輸出電流調節范圍：10～100%；

（3）輸入電壓：三相電壓 380V，50Hz；

（4）輸出電流頻率：10k～40kHz；

（5）電能轉換效率≥92%，功率因數≥0.92（額定負載條件）；

（6）重量：600kg；

（7）體積：1200mm×1000mm×1500mm（長×寬×高）；

（8）通訊接口：RS485/NET；

（9）外殼防護等級：IP34；

（10）變壓器油溫升：≥40℃。

1.3 高頻電源工作原理

高頻電源是將三相交流電經整流和濾波后得到約530V左右的直流電壓，經全橋逆變，形成20kHz左右的交變電流，再經高頻變壓器升壓整流后形成高頻高壓脈動直流送電除。

圖1 高頻電源系統原理框圖

2 高頻電源在電除塵中的適應能力

與工頻電源相比，高頻電源的適應性更強。高頻電源的輸出由一系列的高頻脈沖構成，可以根據電除塵器的工況提供最合適的電壓波形。間歇供電時，供電脈寬最小可達到1ms，而工頻電源最小為10ms，可任意調節占空比，具有更靈活的間歇比組合，可有效抑制反電暈現象，特別適用于高比電阻粉塵工況。能有效的提高除塵效率。

圖2 工頻電源與高頻電源連續供電工作波形圖

3 高頻電源在電除塵中的火花處理能力

高頻電源的火花關斷時間短，高頻電源的火花關斷時間＜10μs而工頻電源需10ms，火花能量很小，電場恢復快，提高了電場的平均電壓，從而可提高了除塵效率。

圖3 工頻電源與高頻電源火花處理方式

4 工程實例

4.1 改造前的設備狀況

廣東惠州平海電廠2×1000MW 1號機組至2011年商業投入運行，所配鍋爐為上海鍋爐廠引進ALSTOM技術制造的直流煤粉鍋爐。配套福建龍凈環保股份有限公司生產的GGAJ02型三室四電場靜電除塵器。靜電除塵器使用的傳統的工頻電源供電。為了提高電除塵除塵效率將靜電除塵器電源改造為高頻電源。

4.2 改造方案

2014年11月10號開始對1號機組的兩臺靜電除塵器A、B列進行改造，經過10d完成設備的安裝，通過安裝6臺HF-03型電除塵器高頻電源代替原工頻高壓電源對電場進行供電。因為在電除塵器的一電場，往往需要較大的荷電能量，為了節約成本只在電除塵器的一電場改裝為高頻電源，（一室一電場、二室一電場、三室一電場，A、B兩列總共6臺高頻電源）。為了保證設備正常運行和便于對比驗收，重大限度保證運行可靠性，原六臺工頻電源控制柜和整流變壓器均保留。

4.3 節能減排效果

2015.0 1.15～2015.01.20對工頻電源與改造后的電源在同等工況（相同煤種，相同負荷）條件下進行試實際運行試驗，比較如表1。

表1

5 結束語

通過比較發現，改造高頻電源后，加裝臺高頻電源后功耗比未加裝前功耗明顯降低。提高了除塵效率，節約了電能。改造后1號機電除塵平均除塵效率為99.88%，2號機除塵效率為84.83%，對比發現明顯增加了電除塵除塵效率，該技術有利于節能減排需求，值得推廣。

[1]《HF-02型電除塵高頻電源介紹》.

[2]《高頻電源說明書及故障手冊》.南京國電環保設備有限公司主編、出版.

X701.2

A

1004-7344（2016）14-0071-02

2016-5-3

安冬冬（1984-），男，助理工程師，主要從事電力檢修技術管理工作。