静电除尘器高频高压开关电源.doc

_本产品相对常规ESP电源减少粉尘排放50以上 问：高频开关电源为什么能够提高除尘效率？ 答：电除尘器（ESP）对高压电源来说相当于一个电阻R和电容器C的并联等效负载。ESP常规供品可控硅整流成100Hz，输出纹波较大，如图红线所示。 本公司GCHP高频开关电源工作频率为20kHz以上，高频整流后为40000Hz，如：蓝线所示，波纹极小，72kV电源就能提供72kV的平均电压，而常规电源如红线所示只能提供55kV的平均直流电压，而且谷值电压仅40kV，很有可能在谷点闪络，因此提供的有效直流电压和电晕电流较小，除尘效率较低。高频开关电源工作频率高，平均电压和峰值电压及闪络电压几乎相等，能输出较大的电晕电流，加上自适应火花浮动电平跟踪控制控制，闪络电压相对较高，因此除尘效率较高。 问：贵公司产品相对常规电源，粉尘排放减少了多少？ 答：本公司GCHP电除尘高频开关电源产品相对于原来的SCR整流电源一般减少粉尘排放在50左右。最近将三台高频电源应用于山东日照钢铁集团公司同一个电除尘器的一、二、三电场，取代原来的SCR工频直流电源，经环保部门正规测试，粉尘排放量由原来的100mgm3减少至25mgm3。 问：有人称高频开关电源70kV电压相当于常规工频整流电源80kV电压，贵公司对此怎么看？ 答：从上图红线和蓝线显示出的效果来看，此话不无道理，这是因为常规工频整流电源闪络电压极低于平均电压，而高频开关电源的闪络电压、峰值电压几乎和实际的平均直流电压相等，在某些情况下可以实现无闪络输出。 问：目前出现的三相电源和中频电源据说也能提高除尘效果，贵公司怎么看？答：从上述可知，提高电源的工作频率就能提高除尘效果，频率愈高，除尘效果愈显著。三相电源相对常规两相电源，电源频率提高3倍。400Hz三项中频电源相对于50Hz工频电源提高频率24倍。20kHz高频电源相对50Hz工频电源，工作频率提高400倍。电除尘器用GCHP数字化大功率高频高压开关电源GCHP数字化大功率高频高压电源是根据环保领域大气粉尘排放标准日益提高的需求，采用现代电力电子、现代控制论、计算机及网络技术、半导体技术、机电一体化等现代综合技术，由武汉国测数字技术有限公司自主研发并拥有自主知识产权的供电除尘器配套使用的高频高压开关电源新产品。2003年通过了湖北省电子产品质量监督检验所检测报告，湖北省质量监督局标准化审查报告和湖北省科技厅技术成果鉴定报告。2004年荣获国家科技部科技型中小企业技术创新基金立项证书和国家级火炬计划项目证书。本产品已在黑龙江齐齐哈尔、吉林长春、山西漳山湖北黄石和鄂州、云南昆明、河南、武汉、山东等地使用，效果良好。本世纪国际上发达国家电除尘器设备开始采用高频开关集成整流电源SIR供电，替代原来可控硅工频相控整流电源T/R。该项目在国内为首创，在国际上属先进行列，处在国内领先水平。本公司研制ESP用高频开关电源由400mA/72kV，600mA/72kV，800mA/72kV。本公司正在研制1000mA/72kV和1200mA/72kV ESP用高频高压开关电源。本公司拥有扩大电源功率的专利。本公司是ISO质量管理体系认证企业，荣获二零零七年武汉市质量技术监督成果奖二等奖。 本产品是可控硅工频相控整流电源T/R的更新换代产品本产品是高频开关电源，相对电除尘器原来的可控硅工频相控整流电源T/R具有以下优点： 同等工况下提高除尘效率，减少粉尘排放量30%80%，以达到新的环保标准； 同等功率下，提高电源转换效率15%，节能、降耗，三年可以回收成本； 由两相供电改成三相供电，功率因数由0.7提高到0.9以上，电网污染小，电磁兼容性好； 体积重量减少至1/5以下，节省材料，且运输安装都十分方便； 控制柜和变压器集成为一体，省去控制室，节省空间和基建费用； 采用了网络化控制，实现了现场无人值守，自动化程度高，人机界面友好。产品相对常规ESP电源减少粉尘排放量50%以上采用了新型电路拓扑，新器件和高频软开关技术，提高了除尘效率下图为本产品的主要电路拓扑框图。输入三相380V50Hz或60Hz交流电源，经三相整流滤波成为530V直流电压，再经过IGBT模块全桥高频软开关谐振逆变，高频升压整流成70kV直流电压供电给电除尘器。高频波形的产生和输出电压、输出电流的调节以及开路、短路、过热保护、闪络控制等均由数字信号处理器DSP控制器完成。根据电除尘器不同的工况，给出不同的供电波形，提高除尘效率，减少粉尘排放量的30%80%。(蓝底图) (白底图，箭头与文字用的白色) 采用了网络化控制技术，人机界面友好，使用维护方便采用计算机集中监控所有电源运行。运行人员通过上位计算机和图像设置各台电源的运行参数，启动、停止，且显示各台电源的运行状态（包括电压、电流、温度、故障等）。上位机监控距离最大为1.5km，电源台数最多为15台。采用网络控制技术，实现了系统的集中监控，且各台电源又是独立运行，即使通讯网络断开了，电源仍可正常工作，不影响电场运行。上位机对电除尘器ESP电场开关电源的网络控制示意图产品技术指标工作环境和体积重量1.技术指标 输入电源电压: 三相380V10% 输入电源频率: 50Hz/60Hz5% 输出电压: 20-70kV 输出电流: a:10mA400mA b:15mA600mAc:20mA800mA 输出额定功率: a：70kV400mA=28kWb：70kV800mA=56kW 电源转换效率：大于93% 输入功率因数：大于0.9 电源开关频率: 50kHz 系统网络最大监控距离: 1.5km 上位机最大控制电源台数：15台2.保护设定 输出闪络次数控制：60次/分以下 具有输出开路保护 具有输出短路保护 具有高频高压变压器一次侧短路时IGBT保护 具有IGBT和变压器油箱过热保护3.工作环境 温度：-2045 湿度：不大于90%（环境温度205）3.体积重量 体积小于一立方米， 重量小于350kg本产品是新建和改造电除尘器的首选供电设备1. 电除尘器（ESP）是国际上公认的高效率除尘设备，具有运行可靠，维护方便及耗电低等优点，过去、现在和将来在火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等领域都是除尘的主要手段。电除尘器是环保设备，凡是电除尘器都需要供电电源配套。2. 高频开关电源是电除尘电源电源发展的趋势。正如上世纪八十年代和九十年代电子计算机、通信和电力操作等领域开关电源取代了可控硅相控电源那样，无可置疑，二十一世纪其他工业领域开关电源将逐步取代可控硅工频相控电源。3. 本产品可作为新建电除尘器的首选电源配套设备。这样就一劳永逸了。否则，如果新建的电除尘器仍然选用了原有的可控硅工频相控电源为供电电源，过不了三年，电源又要被改造，岂不是事倍功半，造成浪费。4. 环保标准在不断提高，比如在火力发电厂，上世界90年代大气粉尘排放标准是200mg/m3，2005年的排放标准是50mg/m3。如此，已建电除尘器粉尘排放大都达不到环保标准，必须要进行改造。如果扩大电除尘器容量或者增加电除尘器数量，不仅要花费大量资金，而且还要停产，还要占用空间，有些地方甚至不可能实行，从而不得不使整个企业下马。如果将供电设备技术改造，将原来可控硅工频相控电源T/R更换为高频开关电源，即采用本产品，则只需花费改造电除尘器本体1/10的经费就能达到目的，有的甚至只要在第一电场采用高频开关电源，除尘效果就有明显改善。即不要求停产，也不需另加空间，