三相电源在电除尘器上的应用

1、相电源在电除尘器上的应用作者：刘辛酉 宋相光简要：电除尘器，温度变化大，粉尘比电阻高，有一定粘性，钾、钠含量 高，绵状粉尘多，除尘本体内容易出现温度分层等特点，运行电压低，运 行电流小。二次扬尘严重，低压振打清灰不科学，各电场振打周期只是贯 用经验设置，无现场科学智能设定。通过三相硅整流电源设备，使输出电 晕功率提高，寻求最科学振打时序，从而提高除尘效率。关键词：电除尘器、粉尘、振打、单相电源、三相电源、概况:某钢厂球团系统所配除尘器，温度变化大，粉尘比电阻高，有一定粘 性，粉尘多，除尘本体内容易出现温度分层等特点，运行电压低，运行电 流小。原因：在运行状态下，始终在阴极线、收尘板上聚集一层比

2、电阻相 当高的粉尘层，造成当前压降和运行电流小。及输出功率不足，这也是我 们 常 说 的 “ 阻 抗 不 匹 配 ”， 这 种 状 态 是 引 起 的 除 尘 效 果 不 理 想 的 一 个 很 重 要的因素。二次扬尘严重，低压振打清灰不科学，原因：各电场振打周期 只是贯用经验设置，无现场科学智能设定。现 场 入 口 烟 气 量 540000M 2/h ， 配 单 室 三 电 场 120M 2电 除 尘 器 一 台 ， 同 极 间 距400mm， 入 口 浓 度 10-15g/Nm 3， 现 出 口 浓 度 小 于 100mg/Nm 3。解决方案1、 由 于 工 况 及 粉 尘 特 殊 特 性

3、 ， 显 然 现 有 单 相 高 压 硅 整 流 电 源 ， 已 无 法 满 足 当 前 烟 气 排 放 效 率 需 求 ，在 现 有 特 定 条 件 下 ，怎 样 提 高 有 效 电 压 及 电 流 ，保 证 足 够 的 电 晕 功 率 从 而 加 大 场 强 是 关 键 ，可 选 用 三 相 硅 整 流 电 源 设 备，使输出电晕功率提高一倍以上。2、 低 压 振 打 清 灰 不 利 ， 可 采 取 电 控 一 体 化 管 理 模 式 ， 将 高 压 所 有 运 数 据都映射到低压PLC上，系统具有智能分析的能力，通过伏安运行曲线、压降，观察判断当前电场内部积灰情况，调整当前振打周期。就可

4、避免不 同的现场工况，二次扬尘严重，振打消灰不利，容易出现电晕封闭及反电 晕现象等问题。寻求最科学振打时序，从而提高除尘效率。3、 由于电场始终带电运行，如不能及时把阴、阳极上粉尘清除干净， 久而久之，很容易粘上一层振打不下来的粉尘，应该寻求最科学振打时序， 同时进行高低压联锁，采取降伏或每天夜间对不同电场错开进行断电振 打，这样完全避免起晕电压偏移、及除尘排放无法长期保证等问题。4、 加强低压系统：采用智能低压系统替换现有的低压控制设备，采用 触摸屏整合对应通道的高低运行数据和控制参数，构成一体化的监控管理 终端；实现振打时序自动修正和降压断电振打，最大程度提高振打效果； 改进加热控制系统，

5、提高各个加热点的监控和管理，确保保温箱稳定恒温 状态。事实上，只要带载工况清灰效果好，就能越逼近空载工况，高压的 运行状况就可以大大改善，就能够大幅度提高除尘效率。三、单相硅整流电源与三相流硅整电源对比说明：1、关于单相高压电源单楣高压电源控制原理示意图如图一（a）为单相二次电流的模拟波形图 的典型闪络封锁波形。单相电源主要存在问题：、电能转换效率比较低。理论计算效率图一（6、靴二次电流邮只有70%,实际为66%左右。、不平衡供电。因为，在四电场或五电场实际应用中，其中一个电场的 高压电源，单相380VAC/50HZ 输入，一相工作，另两相处于空载。电除尘 器选用的电源规格越大，不平衡问题就越

6、严重，无法保证电网的功率因数 指标。对于一台1000mA/72KV 的设备就有271A的电流无法平衡。、平均电压低。负载的二次电压与峰值电压之间存在25-35%的脉动，系 统阻抗不匹配，容易产生火花击穿，容易出现大电流/低电压，或者低电 流/大电压运行状态，影响整体的除尘效率。2、关于三相高压电源12/ i T I K 1 Y I I « I t I c r I I I I V ，建心nh n > n小岫h n 四八打"mdl J 111 L f 力 F ，1 1 F I UI 口 1 F q，t H l J K 117 t 喻 i I i , I 1 I塞一 (b)

7、.二粕二次毗蜘础国一.三看一次电航三相高压电源控制原理示意图如图一 (b)和如图一 (c)所小， 是三相电源二次电流的叠加波形和叠加 后的实际波形示意图。主回路是由六只 可控硅构成的三相移相调压电路，高压 硅整流变压器也是三相输入，三相输出,三相整流成一路直流高压加到电除尘器。三相高压电源的主要特点：、 电能转换效率高。因为采用完全的三相调压，三相升压、三相整流。功率因素195%,电网损耗最小；它能有效地克服当前单相电除尘高压 电源功率因素低(0 70%)、缺相损耗、不平衡供电的弊端。也比高频 开关的效率更高，因为高频逆变时，仍为单相；高频的最大功率因素可以接近90%7rJ谓卜7TrU 函I

8、M' I.VI!,f hi : l EM、 输出电压高。单相的峰值电压比平均电压 高25-35%，而三相电源的峰值电压与平均电 压比较接近0 5%。如右图所示，上方波形为 二次电流，下方波形为二次电压波形，几乎 接近直流信号。从而有效地提高粉尘的荷电 能力，提高除尘效率。、 三相供电完全平衡。因为单相电源在使用中，始终用一相，空两相， 在大型电除尘器中不平衡电流可达500A以上。而三相电源各相电压， 电流，磁通的大小相等，相位上依次相差120 °。任何时候电网都是平 衡的，是最科学合理的用电模式。、 超大功率输出。单相电源如果设计到2000MA/72KV 的规格，一次输 入额

9、定电流为：541A ;而同样2000MA/72KV 的三相电源，一次电流仅 为：230A ;两者供电输入一次电流相差：311A o近两年已经发现单相 电源超过1600MA/72KV 以上，设备出现一些问题。高频开关电源由于 技术问题，更难以发展超大功率电源。然而，近几年，国家推行节能 降耗产业政策，新上的项目都是大型化的(如600MW和1000MW发电机 组，选用的电源为1800MA/72KV 和2000MA/72KV );今明两年基本要淘 汰50MW以下的发电机组。因此，三相电源是最符合国家产业政策的。、节能效果好。因为转换效率比单相电源提高25%,三相完全平衡输 入，单台额定输入电流可减小

10、几百安培，输出二次平均电压比单相电 源提高15%,有效提高除尘效率。这些因素都直接转化成节能的效果。 一台110M2四电场的静电除尘器，当年减少电费即可收回三相高压电 源所增加的投资。四、经济效益以120M2四电场的电除尘器选1. 0A/ 72KV为例：、基本参数：单相电源：一次电压：单相380 ( V),二次电压：72 ( KV);一次 电 流 ：单 相271 （A），二 次 电 流 ：1. 0（A）；输入功率：1 03（KVA），输出功率：72（KW）。三 相 电 源 ： 一次 电 压 ：三 相380（V），二 次 电 压 ：72（KV）；一次电流：三 相1 1 5（A），二次电流：1.

11、0（A）；输入功率：76（KVA） ，输出功率：72（KW）。、输入功率与输入电流计算方法? 四 套 单 相 输 入 总 功 率 ： P 总 =4* 1 03=412（ KVA） ； ?四套单相输入电流：其 中 三 套按 A、 B、C 三 相 交 叉接 线，构 成 三 相 供 电；P3=3* 103=309（ KVA） ， 计 算 公 式 ： P3=I *V* 1. 732， I =P3/ （V* 1. 732）=309000/ （380*1.732） =469（A）;第 四 电 场的 电 流 为： 271 （ A），因 此：单相输入总电流：I总=469+271 =740（ A） 。?四套三相

12、输入总功率：P 总 =4* 76=304（ KVA） ；四套三相输入总电流：I 总 =4* 1 1 5=460（ A） 。?输入功率减少=412- 304=1 08（KVA）；?输入电流减少=740- 460=280（A） ；、单相的配电负荷容量按四套高压输 入 额 定 电 流 ：740（ A） ；低 压系 统 按 三 相 各100（A）计算，外加检修 、 照 明 用 电 。 实 际 选 配 的负 荷容 量 应 为 ：1000（A） ；变压器的容量P=1. 732* 380* 1000=658（KVA）； 实 际 应 选 配变 压 器规格 ：630（ KVA） 。、三相的配电负荷容量按四套高压输入 额 定 电 流 ： 460（ A） ；低 压系统 按 三 相各100（ A）计算，外加检修、 照 明 用 电 。 实 际 选 配的负 荷容 量 应为 ：630（ A） ；变压器的容量P=1. 732* 380* 630=41 5（KVA）；实 际 应选配变 压 器 规格 ：450（ KVA） 。、节约电费计算?变压器容量可以减少：1 80 ( KVA) ，630- 450= 1 80 ( A)；初级输入电流可以减小： 280( A) ，740- 460=280( A)；?每年可减少工业用电基本 费 ： ( 按每月