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撷取高频与常规电源二者之长,性价比成就中频电源市场竞争力
中频电源在国内已有多个改造项目的工程应用,并达到了良好的使用效果。其除尘效果及节能指标均可与高频电源相媲美,具有很好的性价比。
电除尘用中频高压直流电源(以下简称中频电源)采用控制与变压整流分体式结构,从结构形式上与常规的可控硅电源相同。中频电源为三相输入,三相供电平衡,功率因数大于0.95,无缺相损耗,电源效率大于90%,这些优点与高频电源相似。由于其结构与常规可控硅电源相同,中频电源也具有常规电源的优点,如维护方便、可靠性高、大功率实现容易等。
与工频电源相比,中频电源的适应性更强。可根据电除尘器的工况提供更有效的电压波形。间歇供电时,供电脉宽最小可达2ms,可任意调节占空比,具有更灵活的间歇比组合,可有效抑制反电晕现象,特别适用于高比电阻粉尘工况。中频电源的火花关断时间〈15us,火花能量很小,电场恢复快,可有效提高电场的平均电压。
从电除尘效率经典多依奇公式理论可知,影响除尘效率的主要因素有三个:电除尘器的比集尘面积、电除尘器的处理烟气量及带电粒子在电场中的驱进速度。
在电除尘改造项目中,由于场地或资金投入的限制,往往只对电除尘系统的电气进行改造,这样比集尘面积不会增加。因此,影响电除尘效率的三个因素中,可以改变的是粉尘驱进速度。如果提高驱进速度,即可提高电除尘的效率。
影响带电粒子在电场中的驱进速度的因素也有很多,如带电粒子的大小,烟气的粘度,电场强度等。而在只改变电除尘器供电电源的前提下,真正能提高驱进速度的只有加强电场强度。电场强度与加在电场间的电压成正比,也就是说,提高电除尘器输入电压能提高驱进速度,从而达到提高电除尘器除尘效率的目的。
电除尘直流高压电源输出波形可以用纹波因数来度量,纹波因数越小,波形越平直。在负载一定的情况下,纹波脉动频率可以反映纹波因数,纹波脉动频率越高,纹波因数越小,波形越平直。佳环公司生产的JHZP中频电源的工作频率为400Hz,经过变压器升压整流后的输出的直流电压纹波脉动频率为4.8kHz,输出电压纹波很小,与高频电源的输出电压纹波相关甚小。中频电源输入电场的平均直流电压比工频电源高出约20%。中频电源的输出电压纹波系数小于5%,几乎为一条直线,避免了工频电源纹波大峰值电压在电场中容易出现闪络的问题,从而提高了电除尘器电场的直流电压,提高了除尘效率。
汉川电厂#2炉改造前电除尘器本体为双室三电场,配备工频1.0A/72kV高压电源。改造后,电除尘器本体为双室四电场,配备中频电源(一电场配1.4A/80kV,二、三电场配1.0A/80kV,四电场配1.2A/80kV)。#2炉改造完成后,除尘器本体与#1炉相同,两台除尘器只有高压电源不同,#1炉采用的是单相工频可控硅高压电源。在相同煤种、相同负荷等工况几乎一致的情况下,#1炉排放为68mg/m3,而#2炉二次参数有了明显提高,火花现象减少,三、四电场几乎没有火花,其排放为28mg/m3,采用中频电源的除尘器排放浓度低,可达到小于30mg/m3的国家排放指标要求。
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