电除尘电控及高频电源介绍

1、北京信实德电气设备有限公司北京信实德电气设备有限公司 孟春钢孟春钢 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 高频电源对电除尘器提效节能介绍高频电源对电除尘器提效节能介绍 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 电控系统改善电除尘器节能减排的因素：电控系统改善电除尘器节能减排的因素： 1 1、振打系统整体协调工作、振打系统整体协调工作 2 2、断电振打的合理使用、断电振打的合理使用 3 3、火花检测、判断、恢复的不同会直接影响除尘效率、火花检测、判断、恢复的不同会直接影响除尘效率 4 4、间歇充电方式的适时和准确使用、间歇充电方式的适时和准确使用 5 5、不同煤种及负荷下电除尘器节能

2、优化运行策略、不同煤种及负荷下电除尘器节能优化运行策略 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 不一样不一样 的高频电源的高频电源 l 不一样的振打控制不一样的振打控制 l 不一样的火花检测与控制不一样的火花检测与控制 l 不一样的反电晕检测与自动优化不一样的反电晕检测与自动优化 l 不一样的硬件设计不一样的硬件设计 不一样的振打控制不一样的振打控制 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 传统的断电振打功能已不适应环保标准提高的需要，改进势在必行。传统的断电振打功能已不适应环保标准提高的需要，改进势在必行。 EPCONEPCON工频和工频和HFR-IIHFR-II高频控制系统对断

3、电振打的控制做了多种优化。高频控制系统对断电振打的控制做了多种优化。 功能中增加了在普通振打完功能中增加了在普通振打完 成后再执行一段时间（数秒或数成后再执行一段时间（数秒或数 十秒）的断电振打。做到集尘板十秒）的断电振打。做到集尘板 表面集灰先清除，再断电清理后表面集灰先清除，再断电清理后 部集尘，从而提高断电振打效率部集尘，从而提高断电振打效率 和稳定除尘效率的作用和稳定除尘效率的作用 间歇性断电振打，间歇性断电振打， 可控制末电场断电振打可控制末电场断电振打 时的二次飞扬，对抑制时的二次飞扬，对抑制 末电场断电振打时浊度末电场断电振打时浊度 数值快速大幅升高有显数值快速大幅升高有显 著效

4、果。著效果。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 石家庄良村电厂除尘器末电场断电振打时的脱硫入口粉尘曲线：石家庄良村电厂除尘器末电场断电振打时的脱硫入口粉尘曲线： 采用常规断电振打采用常规断电振打 间歇性断电振打间歇性断电振打 现普通振打紧现普通振打紧 跟断电振打跟断电振打 恢复常规恢复常规 断电振打断电振打 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 大唐盘山电厂除尘器末电场断电振打时的脱硫入口粉尘曲线：大唐盘山电厂除尘器末电场断电振打时的脱硫入口粉尘曲线： 阳极采用先普通带电振打一周，紧跟阳极采用先普通带电振打一周，紧跟20s20s的断电振打方式的断电振打方式 电除尘节能提效系

5、统专家电除尘节能提效系统专家 EPCON EPCON工频和工频和HFR-IIHFR-II高频控制系统均整合振打控制，并可实现整套高频控制系统均整合振打控制，并可实现整套 除尘器的振打装置的协调工作，把振打的影响做到最低。除尘器的振打装置的协调工作，把振打的影响做到最低。 起始起始 00:04:3000:04:30 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:5000:50 OFF 40s/ON 5s OFF 40s/ON 5s 起始起始 00:01:3500:01:35 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:5000:50 OFF 40s/ON 5s OFF 40s/ON 5s

6、起始起始 00:03:2000:03:20 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:3500:35 OFF 10s/ON 10sOFF 10s/ON 10s 起始起始 00:03:5500:03:55 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:3500:35 OFF 10s/ON 10sOFF 10s/ON 10s 起始起始 00:01:1000:01:10 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:2500:25 OFF 10s/ON 5s OFF 10s/ON 5s 起始起始 00:02:5500:02:55 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:2500:2

7、5 OFF 10s/ON 5s OFF 10s/ON 5s 起始起始 00:02:25 00:02:25 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:2000:20 OFF 15s/ON 5s OFF 15s/ON 5s 起始起始 00:05:3000:05:30 周期周期 07:0007:00 运行运行 00:2000:20 OFF 15s/ON 5s OFF 15s/ON 5s 起始起始 00:05:5000:05:50 周期周期 14:0014:00 运行运行 00:1000:10 起始起始 00:00:0000:00:00 周期周期 14:0014:00 运行运行 00:1000:

8、10 周期周期 56:0056:00 运行运行 01:1001:10 OFF 60s/ON 5s OFF 60s/ON 5s 周期周期 56:0056:00 运行运行 01:1001:10 OFF 60s/ON 5s OFF 60s/ON 5s 大唐多伦煤化工自备电厂除尘器振打设置实例：大唐多伦煤化工自备电厂除尘器振打设置实例： 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 不一样的火花检测与控制不一样的火花检测与控制 火花闪络现象对于运行中的电除尘器是正常的，不可避免的，但电火花闪络现象对于运行中的电除尘器是正常的，不可避免的，但电 除尘器本体内部是否真实的发生了火花完全取决于控制设备的采样

9、精度除尘器本体内部是否真实的发生了火花完全取决于控制设备的采样精度 及火花判断的优化算法。误检、漏检火花都会直接影响到除尘器效率及及火花判断的优化算法。误检、漏检火花都会直接影响到除尘器效率及 优化控制功能的使用。优化控制功能的使用。 此外，火花产生后的恢复也至关重要，它可以在保证较高输入功率此外，火花产生后的恢复也至关重要，它可以在保证较高输入功率 的同时很好地延缓后续火花的产生，从而实现低火花率的运行赢得更好的同时很好地延缓后续火花的产生，从而实现低火花率的运行赢得更好 的除尘效率的除尘效率 我们对国内很多类型的控制器进行过改造，从更换我们对国内很多类型的控制器进行过改造，从更换EPCON

10、EPCON控制器后控制器后 的效果看，火花闪络频率减少，指针表摆动幅度大幅减小，电压电流运的效果看，火花闪络频率减少，指针表摆动幅度大幅减小，电压电流运 行更加稳定。行更加稳定。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 火花闪络判断的优势火花闪络判断的优势： 火花检测方式是火花检测方式是 二次电流和二次二次电流和二次 电压信号，并且电压信号，并且 二者互为冗余二者互为冗余。 每个充电半波采每个充电半波采 集集6464个点，更加个点，更加 准确快速的对火准确快速的对火 花进行检测。花进行检测。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 实现低火花率的三斜率恢复方式实现低火花率的三斜率恢

11、复方式： 可最大限度的把可最大限度的把 电压，电流控制电压，电流控制 在临近上一次放在临近上一次放 电点的位置电点的位置。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 火花闪络控制视频：火花闪络控制视频： 什么是反电晕？什么是反电晕？ 飞灰比电阻变化范围很大：飞灰比电阻变化范围很大： 108 cm 1013 cm 灰尘层表面的电压降灰尘层表面的电压降(电势电势)，遵循，遵循 欧姆定律欧姆定律 V = R x I 粉尘层粉尘层 来自阴极的负 电荷粒子 I A/m2 比电阻 R cm 电压降(电势) E V/m 电流粒子穿越灰尘层在电流粒子穿越灰尘层在 灰尘层表面形成电压降灰尘层表面形成电压降

12、不一样的反电晕检测与自动优化不一样的反电晕检测与自动优化 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 实时检测与自动优化充电间歇时间来抑制反电晕实时检测与自动优化充电间歇时间来抑制反电晕： 在灰尘的比电阻较高时，需要通过采用间隔供电的运行模式来抑制在灰尘的比电阻较高时，需要通过采用间隔供电的运行模式来抑制 反电晕的产生。反电晕的产生。EPCONEPCON工频和工频和HFR-IIHFR-II高频控制系统内置反电晕监控及运高频控制系统内置反电晕监控及运 行参数优化软件，能够合理地在线自动调整充电间隔或间隔充电时间与行参数优化软件，能够合理地在线自动调

13、整充电间隔或间隔充电时间与 充电强度，从而在提高电除尘器的收尘效率的同时节约了大量的电能。充电强度，从而在提高电除尘器的收尘效率的同时节约了大量的电能。 传统的充电脉冲传统的充电脉冲 CR =1/1CR =1/1 采用充电比的脉冲采用充电比的脉冲 CR = 1/5CR = 1/5 这个过程是控制器通过电场电压电流的变化自动进行触发信号调整这个过程是控制器通过电场电压电流的变化自动进行触发信号调整 的，充电比会随煤质变化自动增加或减少。的，充电比会随煤质变化自动增加或减少。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 不一样的硬件设计不一样的硬件设计 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专

14、家 HFR-HFR-一体化控制设备一体化控制设备： 高低压控制功能集 成在一块电路板内， 无需多块电路板或 PLC辅助，易于安装、 调试、故障排查及 更换。 低压舱为双门，内门 设有二次电流、电压 指针表；及高压和振 打的就地操作和指示， 便于现场巡视、操作， 特别是做空升试验时， 非常方便。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 HFR-HFR-整流逆变部分整流逆变部分： 逆变部分采用英 飞凌第四代FF系 列IGBT，HFR全系 列高频电源均采 用2只IGBT组成单 套全桥逆变，设 计更加可靠。 整流逆变舱为双门 设计，柜内设备布 置宽松，易于检查 维护。 电除尘节能提效系统专家电除

15、尘节能提效系统专家 冷空气冷空气IGBTIGBT散热模块散热模块高频变压器散热片高频变压器散热片热风热风送风机送风机 IGBT模块温度上升快， 性能受温度影响大，需 优先冷却 HFR- IGBTHFR- IGBT和整流变冷却系统和整流变冷却系统： 从下图可以清楚的看出，使用工频电源时，二次电压峰值会高出平从下图可以清楚的看出，使用工频电源时，二次电压峰值会高出平 均值约均值约1.31.3倍，电场会因较高的峰值电压而放电，从而降低了电场输入倍，电场会因较高的峰值电压而放电，从而降低了电场输入 电流。而高频电源可以很好避免这一问题，提升电场输入电流，即增加电流。而高频电源可以很好避免这一问题，提升

16、电场输入电流，即增加 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 为什么要使用高频电源为什么要使用高频电源 集尘板电流密度。集尘板电流密度。 单一供电分区的设计电流量单一供电分区的设计电流量= =分区集尘板面积分区集尘板面积* *0.350.38mA/m0.350.38mA/m（电（电 流密度）。那么设计用流密度）。那么设计用2000mA2000mA的电源电流量其实暗指本体分区的集尘板的电源电流量其实暗指本体分区的集尘板 面积比较大，但运行中工频电源基本只能运行到面积比较大，但运行中工频电源基本只能运行到1000mA1000mA左右电场就有可左右电场就有可 能因为峰值电压很高而放电，这样的话

17、实际集尘板运行电流密度仅为能因为峰值电压很高而放电，这样的话实际集尘板运行电流密度仅为 0.170.19mA/m0.170.19mA/m，较设计电流密度，或者说饱和电流密度还差距很大，较设计电流密度，或者说饱和电流密度还差距很大， 这还没有考虑电场内部电流不均匀的问题。从而严重影响了工频电源运这还没有考虑电场内部电流不均匀的问题。从而严重影响了工频电源运 行中的除尘效率。行中的除尘效率。 而改用高频电源后，如果运行电压依然达到火花放电水平时，电场而改用高频电源后，如果运行电压依然达到火花放电水平时，电场 输入电流较工频会有大幅提升，可以接近甚至达到设计板电流密度或饱输入电流较工频会有大幅提升，

18、可以接近甚至达到设计板电流密度或饱 和电流密度，从而挖掘出除尘器潜在的除尘效率。和电流密度，从而挖掘出除尘器潜在的除尘效率。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 大幅提升集尘板电流密度的重要意义大幅提升集尘板电流密度的重要意义： 误区误区1 1、高频电源能够、高频电源能够“节电节电”。 高频电源与工频电源相比在同等条件下确实可以省电，比如高频电高频电源与工频电源相比在同等条件下确实可以省电，比如高频电 源功率因数可以达到源功率因数可以达到0.950.95，转换效率可以高达，转换效率可以高达93%93%以上，比较工频电源以上，比较工频电源 的功率因数和转换效率至少节电的功率因数和转换效

19、率至少节电25%25%，但这些是高频电源技术优势所带，但这些是高频电源技术优势所带 来的。来的。 但通过采用高频电源来提高电除尘器效率的角度分析，我们不是要但通过采用高频电源来提高电除尘器效率的角度分析，我们不是要 达到与工频同等运行参数（集尘板电流密度），我们希望通过高频电源达到与工频同等运行参数（集尘板电流密度），我们希望通过高频电源 特有的平稳二次电压来给电场输入更大的电流从而提高电流密度。特有的平稳二次电压来给电场输入更大的电流从而提高电流密度。 从上述分析可以看出，高频电源本身是节电的，但在电除尘器减排从上述分析可以看出，高频电源本身是节电的，但在电除尘器减排 的应用中不会较工频时省

20、电，有可能还会多耗电。的应用中不会较工频时省电，有可能还会多耗电。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 应用高频电源技术的两个误区应用高频电源技术的两个误区： 误区误区2 2、“设计设计2000mA2000mA的工频电源改为高频时的工频电源改为高频时1600mA1600mA就够用了就够用了” 从前面关于提升集尘板电流密度的分析中我们可以看出，从前面关于提升集尘板电流密度的分析中我们可以看出，2000mA2000mA是是 根据除尘器的大小匹配的，在除尘器没有改变的情况下，电控设备随意根据除尘器的大小匹配的，在除尘器没有改变的情况下，电控设备随意 减小匹配的容量是错误的，会带来以下问题：

21、减小匹配的容量是错误的，会带来以下问题： l 在电场升压试验中，电源的电流量达不到本体设计电流值，就意味着在电场升压试验中，电源的电流量达不到本体设计电流值，就意味着 电压无法继续升高，升压试验的效果和意义将大打折扣。电压无法继续升高，升压试验的效果和意义将大打折扣。 l 采用高频电源的除尘器，在运行中有很好的提升运行电流的空间，但采用高频电源的除尘器，在运行中有很好的提升运行电流的空间，但 电源设计电流值小，应用高频电源提升除尘效率的意义也将大打折扣。电源设计电流值小，应用高频电源提升除尘效率的意义也将大打折扣。 l 在飞灰比电阻较高，电场内有反电晕时，需要采用间歇供电来抑制反在飞灰比电阻较

22、高，电场内有反电晕时，需要采用间歇供电来抑制反 电晕，这是脉冲电流的大小非常关键，如果电流量选的过小，脉冲电流电晕，这是脉冲电流的大小非常关键，如果电流量选的过小，脉冲电流 将无法提升，影响间歇供电时的收尘效果。将无法提升，影响间歇供电时的收尘效果。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 煤质中硫、氧化钠含量会直接影响飞灰比电阻的大小，在含硫量小煤质中硫、氧化钠含量会直接影响飞灰比电阻的大小，在含硫量小 于于0.8%0.8%时，如果氧化钠含量再小于时，如果氧化钠含量再小于1%1%的话，飞灰比电阻就会比较高，电的话，飞灰比电阻就会比较高，电 场内部就会产生反电晕。在这种情况下，控制系统需

23、要采用间歇供电方场内部就会产生反电晕。在这种情况下，控制系统需要采用间歇供电方 式来抑制反电晕的产生。式来抑制反电晕的产生。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 没有优化功能的高频电源存没有优化功能的高频电源存 在煤种的适用问题在煤种的适用问题 高频电源具有更灵活的间歇供电方式，如果优化控制得当，高频电源具有更灵活的间歇供电方式，如果优化控制得当， 抑制反电晕的效果优于工频电源。抑制反电晕的效果优于工频电源。 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 电除尘节能提效系统专家电除尘节能提效系统专家 产品型号HFR-II 1.8A/80KV 高频电源升压方式直升式高频 额定直流输出电压/调节范围80KV/0-100% 额定直流输出电流/调节范围1800mA/0-110%（采用间歇供电时具备10%的过载运行能力） 输出电流频率逆变电流最大为20KHz；高压直流输出最大为40KHz 电压脉冲宽度25微秒 电能转换效率，功率因数1800mA时转换效率93%；功率因数0.95 高频变压器冷却方式自然循环+辅助风冷（利用IGBT冷却风的尾风冷却高频整流变