GGYAj电除尘用高频高压电源技术介绍

1、GGYAj电除尘用高频高压电源福建龙净环保股份有限公司前言1、背景、背景 国家实施环保排放新标准，环保技术面临挑战。 研发新产品，以有效提高除尘效率，确保烟气排放达到环保标准，是责任，也是攻关课题。国际同行已有高频产品并投入现场应用，形势紧迫，要求我们必须迎头赶上。前言2、电除尘供电电源发展、电除尘供电电源发展 基于可控硅控制的高压硅整流设备： 对烟气排放起了重要作用，但对许多特殊工况环境显得力不从心。 基于高频开关技术的新型电源： 与电网频率无关的高频开关式一体化电源，提供接近纯直流到脉动幅度很大的电压波形，可针对特定工况选择合适波形，从而提高除尘效率。 具有体积小、重量轻、一体化、效率与功

2、率因数高、采用三相电源对电网影响小等优点，是传统可控硅电源的革命性的更新换代产品。前言3、龙净高频研发情况、龙净高频研发情况 公司重点开发项目，列入福建省重点科技攻关项目。 04年样机通过厂级鉴定。 05年初通过省中检所的各项测试。 05年4月投入工业试运行，运行稳定，效果良好。06年1月通过省级鉴定，龙净对研制的高频电源设备拥有完全的自主知识产权。高频电源技术方案对比1 1、串联谐振软开关技术、串联谐振软开关技术恒流特性可以有效抑制电场火花的电流冲击，迅速熄灭火花和恢复电场能量。开关损耗小。2 2、PWMPWM硬开关技术硬开关技术对瞬间短路过流抑制能力较差，存在较大的开关损耗，难以适应电除尘

3、工况的特殊要求。高频电源组成与基本原理1、组成部分、组成部分 变换器、高频变压器、控制器2、工作原理、工作原理 从三相交流输入整流为直流电源，经逆变为高频交流，最后整流输出直流高压。变换器实现直流到高频交流的转换，高频变压器/高频整流器实现升压整流输出，为ESP提供供电电源。3 3、高频电源系统框图、高频电源系统框图高频电源系统原理框图大功率变换器1、拓扑结构、拓扑结构全桥串联谐振，由IGBT开关管、串联谐振电感、谐振电容组成。 2、特点、特点功率器件的损耗极小，关断冲击小，减少了电磁干扰。 串联谐振式逆变器在输出侧短路时限流能力较好，其恒流特性有明显的火花抑制作用，火花击穿的临界电压显著提高

4、。高频变压器的参数直接影响变换器的谐振特性，对高频变压器的参数要求较为苛刻。 输出电压上升率要求快速，谐振回路的特性阻抗值较小，对变换器设计和元器件选型要求更高。 大功率变换器3、设计要点、设计要点 充分减小回路母线电感和引线电感，快速吸收回路的过冲电压，提高了串联谐振频率，实现大容量功率的传输转换，提高电源变换效率。 特殊的局域并联谐振电路，有利于轻载下的运行稳定性、间歇供电方式下供电周期电流波形的稳定性、改善二次电流波形、提高设备效率。 特殊的触发控制驱动系统，与微机控制器输出的信号直接接口，具有多重保护功能，可确保IGBT器件的驱动与保护，防止误触发、误关断等，有效地保证了变换器的正常工

5、作。 大功率高频高压整流变压器 变压器低漏感和低分布电容 铁芯设计采用国产超微晶材料，特殊设计结构和绕组，严格控制变压器铁损、铜损、变压器油温升。 自制的高频高压硅堆已经受了多次型式试验、长时全功率运行及各种冲击的考验。 高频电源控制系统1、供电方式、供电方式纯直流供电方式，可输出近似一直线的输出电压，其峰峰值纹波百分比在5%以内，在电场放电前尽量提高电除尘运行的平均电压和平均电流，适用于中等比电阻的烟气工况，有助于提高特定条件下的除尘效率。间歇脉冲供电方式，供电的Pon、Poff时间任意可调，具有更宽的脉冲宽度和脉冲频率选择自由度、更陡峭的电压上升率，在高比电阻工况条件下可能有更大的除尘效率

6、提高。 高频电源控制系统2、火花检测与控制、火花检测与控制采用特殊设计的火花检测技术方案，对高频条件下的火花检测十分有效，对微弱火花也捕捉无遗。闪络控制时电流无冲击波，输出电流可在十几微秒内迅速关断，闪络时仅有少量电荷继续输送到电场，火花能量得到有效控制，火花熄灭后又能快速恢复电场能量，电场电压恢复很快，损失极小。可设置火花后恢复曲线，设置火花快上升初值、终值、增量、慢上升增量、恒火花率。 高频电源控制系统3、智能控制策略、智能控制策略反电晕自动检测与控制功能。开发出高频电源应用条件下的特殊反电晕检测方法，使设备根据反电晕指数及时减功率输出来减轻反电晕的影响。反电晕严重时，设备自动进入间歇脉冲

7、供电状态，寻求最佳的脉冲宽度和脉冲频率，以获得最佳的除尘效果。 减功率或断电振打功能。针对粘性不同的粉尘，采用针对性的断电振打策略才能取得明显效果。常规电源的断电振打技术移植到高频电源中，在其内部完成高低压联动控制。高频电源控制系统4、保护功能完善、保护功能完善具有短路、开路、过流、超温保护等，可在工况恶劣的现场环境使用，其多种保护功能一点也不逊色于常规电源，并且由于几乎不存在偏励磁现象而无须偏励磁保护。 高频电源控制系统5、操作与监控功能、操作与监控功能上位机、微终端通过通讯分配板与单片机控制器连接。微终端具有配置功能、参数显示与设定功能、图显V/I曲线和运行趋势曲线等，操作简便。设备能接受

8、上位机的各种命令，传送运行参数和状态到上位机，具有远程软启动、软停机功能，上位机与高频电源设备构成智能控制系统。 具备与DCS系统通讯功能。监控界面监控界面监控界面监控界面温升控制温升主要部件：IGBT、串联谐振电感、变压器。有效的冷却系统保证高频电源可靠工作。逆变回路的散热采用强迫风冷，将所有重要发热器件都纳入到冷却系统中。IGBT全桥采用大散热器散热，结构设计时让整个散热通道风阻尽量小。变压器采用油浸自冷，合理使用铁芯材料，控制铁损，合理布置变压器与硅堆安装结构，有效提高散热效果。变换器回路设计中，注意避免涡流效应与趋肤效应带来的损耗而引起的局部高温。 现场应用情况 容量为0.4A/80k

9、V的高频电源，用于某电厂一电场，替换0.5A/72kV常规电源。 常规电源供电时，其二次电流约200mA，二次电压约60kV，超过60kV即发生频繁闪络。 应用高频电源后，二次电流增加到300多mA，二次电压增加到72kV以上，且不发生闪络。 高频电源安装于除尘器顶部，现场安装极为简单，上位机安装于控制室内。投入试运行以来，稳定可靠，未出现任何故障，除尘效率得到了改善。 现场照片新机照片批量生产的0.4A高频电源最新应用 高频电源应用于贵州华电遵义发电有限公司8#炉125MW机组锅炉电除尘器改造上，保证除尘效率99.35%。该除尘器为双室三电场，其中一电场划分了二个分区，高频电源用在前一分区。该改造项目正在施工，即将投入运行。结语 改进型的高频电源设备已研制成功， 0.6A电源样机正在生产之中，0.8A电源设计方案已基本形成，年底可推出样机。 虽然高频电源的成本要比常规电源高一些，但随着产品批量生产及推广，其