北極星大氣網(wǎng)訊:為研究高頻電源與高壓恒流電源應(yīng)用在濕式靜電除塵器上的性能指標(biāo)差異，以同一電廠兩臺相同參數(shù)但分別配置高頻電源和高壓恒流電源濕式靜電除塵器為研究對象，在機組運行負(fù)荷相同條件下，通過對比采集數(shù)據(jù)獲得：采用高頻電源的濕式靜電除塵器設(shè)備脫除效果優(yōu)勢不明顯，但能耗指標(biāo)高于恒流源2.17倍，高頻電源節(jié)能增效效果甚微。
目前，日趨嚴(yán)格的環(huán)保政策對環(huán)保設(shè)備的要求不斷提高。濕法脫硫后煙氣夾帶的微細(xì)粉塵、脫硫脫硝劑及其生成物的逃逸對的越來越嚴(yán)重，由于這部分煙氣濕度大、溫度低等特點決定了常用的干式靜電除塵器與布袋除塵器不能應(yīng)用于濕法脫硫后煙氣除塵。山東神華山大能源公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的柔性電極濕式靜電除塵技術(shù)解決了這些污染物的達(dá)標(biāo)排放，對細(xì)微粉塵的脫除效率達(dá)85%以上，同時能夠有效脫除PM2.5、SO3、NH3氣溶膠、水霧、重金屬離子等，污染物綜合脫除效率達(dá)80%以上。作為濕式靜電除塵器的重要能量輸入設(shè)備高壓電源對排放指標(biāo)起著非常關(guān)鍵的作用，同時作為系統(tǒng)中最大的用電設(shè)備，其耗能指標(biāo)也決定了整個濕式電除塵器能耗的高低，因此選擇合適的高壓電源類型對于實現(xiàn)濕式靜電除塵器的各項性能指標(biāo)均起著非常關(guān)鍵的作用。
干式靜電除塵器較早使用的是高壓電源為單相可控硅電源，后來發(fā)展到三相可控硅電源不僅解決了相序平衡的問題，同時使輸出電流有了更好的波形，近幾年開始出現(xiàn)了高頻電源的使用。根據(jù)濕式靜電除塵器處理的煙氣的特點，電場供電多采用的是高壓恒流源，經(jīng)過廣泛的工程驗證表明：該型電源運行穩(wěn)定，故障率低，滿足煙氣達(dá)標(biāo)排放的要求。高頻電源近期多用于干式靜電除塵器增效，且被認(rèn)為具備相序平衡、波形好、運行電壓高、節(jié)能、提高除塵效率等諸多優(yōu)點[1]，但在濕式靜電除塵器上應(yīng)用案例相對較少，其經(jīng)濟性和效能指標(biāo)數(shù)據(jù)相對欠缺。
為探討高頻電源設(shè)備在濕式靜電除塵器與干式靜電除塵器應(yīng)用效能差異，作者對同一電廠兩臺本體設(shè)計參數(shù)相同，但分別采用高頻電源和高壓恒流電源供電的濕式靜電除塵器的具體效能指標(biāo)展開研究，以期明晰高頻電源與高壓恒流電源應(yīng)用在濕式靜電除塵器上的性能指標(biāo)差異，為電源選型提供有效的數(shù)據(jù)支撐的同時促進電源技術(shù)的進一步提升。
高壓恒流電源具有恒流輸出特性，功率因數(shù)高、工作連續(xù)可靠等優(yōu)點，上世紀(jì) 80年代中期開始應(yīng)用于電除霧及電捕焦行業(yè)，并迅速得到廣泛的應(yīng)用。高壓恒流電源電主要包括三個部分：第一部分為L-C諧振變換裝置，每個裝置的轉(zhuǎn)換器有電感L和電容C組成一個網(wǎng)絡(luò)回，將電壓源轉(zhuǎn)換成電流源;第二部分為直流高壓發(fā)生器T/R，完成升壓及輸出直流高壓;第三部分為反饋控制電，主要包括半導(dǎo)體器件和接觸器構(gòu)成。380VAC/50Hz交流電源經(jīng)過諧振變換、升壓輸出高壓直流，為靜電除塵器提供高壓電源，反饋控制系統(tǒng)為高壓輸出提供閉環(huán)控制。原理見下圖1，具備恒流輸出特性、電流反饋自動適應(yīng)工況變化、故障率低、功率因數(shù)高(COS 0.90)、無諧波干擾、對惡劣適應(yīng)性強等優(yōu)點[2- 3]。
高頻電源是新一代的電除塵器供電電源，采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，將三相380V/50Hz工頻電源經(jīng)三相整流成直流，經(jīng)逆變電逆變成10kHz 以上的高頻交流電流，然后通過高頻變壓器升壓，經(jīng)高頻整流器進行整流濾波，形成幾十千赫茲的高頻脈動電流供給電除塵器電場。高頻電源原理框圖見下圖2，主要包括：整流器、逆變器、變壓器和控制器等。高頻電源的功率控制方法有脈沖高度調(diào)制、脈沖寬度調(diào)制和脈沖頻率調(diào)制三種方法，其輸出供電電流由一系列窄脈沖構(gòu)成，脈沖幅度、寬度及頻率均可以調(diào)整。該電源具備輸出電壓平穩(wěn)、轉(zhuǎn)換效率及功率因數(shù)高、質(zhì)量輕、體積小、控制柜及變壓器一體化、對廠用電“污染”小、運行電壓高、輸出電流大、提高脫除效率等特點[4-5]。
