隨著排放標準的趨嚴，以及節能減排國策的施行，大氣粉塵污染治理應用行業也出現了新的特點。高頻電源廠家講述濕式電除塵高壓電源提高除塵效率，降低能耗，成為發電企業當前的一個主要問題。電除塵器高頻直流電源的應用，為此開辟了一條新的道路。

  1 高頻直流電源的原理

  隨著電力電子技術的快速發展，電力電子器件從20世紀80年代，全控型器件開始取代晶閘管，伴隨著雙極晶體管、大功率晶體管、絕緣柵晶體管等等電子元件出現，還有軟開關逆變技術以及新的控制技術（數字化和高頻化提高系統的可靠性和提高設計靈活性）不斷應用普及，我國電除塵器生產企業具備了完全自主研發高頻直流電源設備的能力。

  傳統的由可控硅控制的硅整流設備， 工作頻率為50赫茲，工作電壓波形受到限制，對特殊工況顯得適應性較差。火花熄滅時間長，使電場能量恢復能力較弱；輸出電壓能力低，約35%～45%，使平均電壓低電暈功率小；因高比電阻粉塵易產生反電暈現象，降低收塵效率；設備功率因數低，電源效率低致使電除塵器耗電量較大、運行費用較高；單相供電會造成負荷經常不平衡，對電網干擾也比較嚴重。

  由高頻開關技術工作的新型電源，是與電網頻率無關的高頻開關式一體化電源，提供接近純直流脈沖電壓波形，工況適應性好，提高了除塵效率。在已建成的電除塵器上可以花很小的代價，獲得較高的除塵效率。高頻直流電源綜合應用電力電子技術、微電子技術，實現對電能的效能變換和控制，包括電壓、電流、頻率和波形的變換。

  2 高頻直流電源與工頻電源對比

  （1）高頻直流電源輸出電壓逼近工頻電源電壓峰值，與工頻電源相比：高頻直流電源能提供更高的輸出電壓，可達工頻電源的1.3倍。高頻電源能提供更大的輸出電流，可達工頻電源的2倍。高頻電源可有效增大電暈功率，提高除塵效率。高頻電源與傳統的可控硅控制工頻電源相比性能優良，具有輸出紋波小、平均電壓電流高、體積小、重量輕、成套設備集成一體化、對高比電阻粉塵，它有更窄的脈沖、更寬的調節范圍從而提高除塵效率。設備效率與功率因數均達到0.9以上（常規工頻電源的設備利用率僅為0.7左右），而且高頻電源采用三相電源，負載平衡等多項顯著優點，不僅大大提高了電除塵器配套電源產品的整體控制水平，很大地拓展了電除塵器的適應范圍，同等除塵效率條件下高頻電源還比工頻電源節能20%以上。

  （2）高頻直流電源較傳統工頻電源可以大幅度降低轉換過程中的無功功率，在輸入功率相同的情況下，高頻電源的轉換效率更高。
  高頻直流電源可以明顯提高對電場的注入能量比常規整流變多150%-300%高壓直流電能量， 對于中低比電阻，提高電場注入能量，可有效降低排放 。更高的輸入電流，相同的峰值電壓可以使粉塵荷電情況趨于更好，更有利于電除塵器對粉塵的捕集。同時，更高的輸入電流可以提高電場持灰力， 減少電除塵器出口部分的的二次揚塵現象的發生；輸入電壓的提高可以提高電除塵器積塵面的利用率，提高粉塵在電除塵器內部的趨進速度，增加電除塵器的煙氣處理量。

  3 高頻直流電源的優勢

  （1）基于高頻開關技術的高頻電源是一個與線路頻率無關的可變脈動電源，頻率為25～50KHz，輸出為純直流。它給電除塵器提供了接近純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形，針對各種特定的工況，可以提供合適的電壓波形，從而提高除塵效率。與工頻50/60Hz高壓電源相比，高頻電源純直流供電時的輸出電壓紋波通常小于5%，遠小于工頻電源35%～45%的紋波百分比，其閃絡電壓高，運行平均電壓可達工頻電源的1.3倍，運行電流可達工頻電源的2倍，在同樣的電場里，能夠輸入更多的功率，從而能夠有效的提高收塵效率。高頻直流電源間歇供電時可有效壓制反電暈現象，實現保效節能，特別適用于高比電阻粉塵工況。

  （2）高頻直流電源采用混合諧振拓撲結構的逆變器，功率器件關斷損耗為零，不僅降低器件的關斷能力，提升效率，也減少電磁干擾。同時，設計良好的串聯諧振逆變器有恒流特性，在輸出短路時有很好的限流能力，可以提高系統的可靠性，特別適合電除塵器火花沖擊、短路頻繁的現場工況條件。而局域并聯諧振電路有利于輕載運行穩定性，有利于間歇供電方式下供電周期電流波形的穩定性，有利于改善二次電流波形，有利于提高設備功率因數，有利于提高設備效率。該逆變器是以全橋串聯諧振為主，兼有局域并聯諧振的混合型拓撲結構，可以有效壓制電場火花的電流沖擊，可以迅速地熄滅火花并且快速恢復電場能量，能滿足電除塵器持續火花放電和短路沖擊的要求，適應負載的大范圍變化，提高除塵效率。

  （3）高頻直流電源采用單片機為的微機控制器。火花檢測與控制采用全新硬件檢測，對各種火花檢測特別可靠，對微弱火花也捕捉無遺。閃絡電流無沖擊波，電場電壓恢復極快，損失極小。具有純直流供電與間歇供電兩種方式，純直流供電采用調頻方式調壓，間歇供電Pon及Poff均可調節，針對各種特定的運行工況，可以提供各種合適的電壓波形，特別適用于前電場及高比電阻粉塵，能有效壓制反電暈現象的發生。高頻電源安裝于一電場能解決前電場電暈封閉有效的手段，由于“空間電荷效應”的原因，一電場電流通常很小，提高電流困難。為了提高電流，工頻電源常常采用強行供電和高火花工作方式，但是仍然效果不佳。采用高頻電源可以輕松地將電流提高一倍。增大荷電強度，減輕后電場的負荷，這種電源應用方案已在工業應用實踐中得到驗證。針對電除塵器負載變化的特殊性，高頻電源充分展現了控制性能靈敏、電壓恢復快、保護功能完善等優點。

  （4）高頻直流電源體積小、重量輕，只有常規工頻電源的幾分之一，占地空間小，便于安裝。采用三相電源平衡輸入，對電網沒有污染，無缺相損耗，屬于綠色電源。效率與功率因數高，效率通常大于93%，功率因數通常也大于93%，比工頻電源節能20%以上。高頻電源安裝在除塵器頂部，設備集成一體化，電纜用量明顯減少，同時，不占用控制室空間，還可以節省土建施工成本。

  （5）高頻直流電源具有高低壓一體化控制功能，包括振打控制和斷電振打控制，高頻電源還具有反電暈檢測控制，采用大屏幕LCD中文顯示控制終端作為人機接口，240×128點陣帶背光，圖形菜單操作，人機交流簡潔明了。使用通訊協議與上位機接口，能夠接受計算機的各種命令，并將高頻直流電源的各種參數、故障狀態、運行工況實時傳送至計算機，實現遠程軟啟動、軟停機功能。

  4 結語

  目前電除塵器高頻直流電源自主技術日漸完善，已廣泛應用于火力發電的煙氣粉塵治理。高頻電源的廣泛應用實現了電除塵器配套電源技術水平的飛躍，很大拓展了電除塵器的適用范圍，同時，高頻電源的應用，使很多已建成投產的電除塵器在較小的資金投入下，獲得很高的除塵效率，降低排入，對環保節能減排有積極的作用。

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