摘要：随着电力工业不断发展，环境污染严重。环保达标排放标准提高，国家对环境保护问题重视，各个行业在节能减排新技术的研究与推广应用取得较大进展。电源是高压静电除尘器重要部分，采用高频电源可大幅度提升除尘器工作效率，同时还能节约电能，因此在电力、冶金、化工等多个领域得到广泛应用。
关键词：高频电源、电除尘器、节能。
1.概述
发展中国家经济发展给环境带来的危害已经引起全世界广泛关注，我国处于经济发展高速期，与环境治理产生很大矛盾，为了保护全球赖以生存的环境，一方面实现经济持续发展，我国各行各业推广节能减排新技术，电除尘器是火力发电厂，燃煤锅炉企业进行粉尘排放治理主要设备，该设备核心是电源，为除尘器电场提供所需要的直流高压，直接影响除尘器效率。
2.高频电源
高频高压开关电源（简称高频电源）是新一代电除尘器供电装置，广泛应用于电力、冶金、化工、水泥等行业烟气粉尘治理，可实现高效除尘、环保排放达标。
2.1高频电源工作原理 电除尘器高频电源是利用高频开关技术形成的逆变式电源，其供电电流是一系列窄脉冲构成，可以给除尘器电场提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，高频电源对电除尘器火花放电或短路具有快速反应机制，能在上述情况下封锁电源输出，提高了电源动态响应速度，高频电源的快速反应机制使电源实现了接近纯直流输出，提高了设备的供电电压，有利于增强电除尘器电场强度和粉尘荷电量，进而影响电除尘器内粉尘周围的电场力，加速粉尘移动速度，最终提高除尘器效率，减少粉尘排放。
2.2高频电源运行方式 高频电源可根据电除尘器电场的实际 工作情况，调整脉冲宽度、脉冲幅度、供电频率，以保证提供电压、电流达到做优化状态。对于具有恒定周期供电和脉冲供电两种型号的高频电源来说，应根据除尘要求选择合适的供电方式。
2.2.1恒定周期供电方式 恒定周期供电方式，是指高频电源按 照预先设定的频率参数进行运行，设定频率参数值决定了设备的输出电压和输出电流值。恒定周期供电方式对操作人员的要求较高，设备消耗的功率大，因此造成的能耗较大，而除尘效果却并不理想，当煤质、符合、烟气等发生较大变化时，恒定周期供电方式无法满足电除尘口排放要求。
2.2.2脉冲供电方式 高频电源在脉冲供电方式下，能输出由一 系列高能脉冲和低能脉冲组成的电能，输出电流波形与正选波形类似。高频电源采用脉冲供电方式时，可为电除尘器提供较高的峰值电压，这就能有效克服高比电阻引起的反电晕，从而提高设备的除尘效果，减少电场中无效电能的消耗量，最终达到节能环保的目的，这是传统高压供电方式无法比拟的优势，因此得到广泛应用。
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3高频电源节能分析
3.1高频电源除尘效率高对于电除尘设备而言，带电粒子在电 场中移动速度大，除尘效率高。带电离子移动速度与电场强度平方成正比，而电场强度与电场内电压成正比。根据以上关系可知，电压越高，电除尘设备的工作效率就越高。高频电源相对于传统电源，大大提高了除尘设备的工作效率，能有效降低除尘口排放量的30%以上，部分性能优良的设备，可降低到原有除尘量的70%。高频电源能大幅度提升除尘设备工作效率的主要原因是：一方面，高频电源具 有极强的适应性，能根据不同的工作情况，提供合适的电压波形，从而给除尘设备提供从接近纯直流到脉动幅度大的电压波形。当除尘器工作环境为中等比电阻及高浓度烟气时，可利用高频电源输出近似直线的电压，提高电除尘设备的运行电压和运行电流。高频电源提供纯直流电压时，相对于传统的工频电源，平均电压高出30%，这就大大提高了电除尘设备的工作效率。当除尘设备入口含烟尘浓度过大时，会产生电晕闭塞现象，影响电流的提高，此时若采用高频电源，可将电晕电流提高至原来的2倍，从而有效解决电晕闭塞现象。另一方面，高频电源火化监测可靠性高。高频电源采用全新硬件检测技术，提高了火花检测的可靠性，并能有效捕捉微弱火花。高频电源设备中，采用串并联混合谐振逆变器，提高了电流的恒定性，有效减弱电流大幅度变化和电场火花对电流的冲击作用，提高熄灭火花的速度及电场能量的恢复速度。高频电源断电振打与减功率振打功能，对设备的除尘效率同样具有促进作用。
3.2高频电源节能效果好
3.2.1高频电源固有的节能特点高频电源现对于传统的工频电源而言，能源利用率高，能节约20%的能源。传统工频电源会随着输出功率的下降，其功率因数和效率发生明显的变化。传统的电除尘器普遍采用工频可控硅电源供电。其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后,送整流变压器升压整流,形成100Hz的脉冲电流送除尘器。高频电源则是把三相工频电源通过整流形成直流电,通过逆变电路形成高频交流电,再经过整流变压器升压整流后,形成高频脉动电流送除尘器,其工作频率可达到20～50kHz而高频电源在纯直流供电方式下，当实际输出功率为额定功率的70%时，其功率因数和效率几乎保持不变。在实际的生产工作环境下，设备在额定功率条件下工作情况较少，这就导致高频电源在节能方面更具优越性。
3.2.2高频电源对整个系统节能的影响高频电源自身的工作 特点，决定其具有良好的节能特性，这不仅提高了前电场的除尘效率，也为整个除尘系统的节能打下了良好的基础。提升前电场除尘效率后，减轻了后电场的工作负担，极大的降低了后电场的符合，提高了整个系统的工作效率。随着科学技术应用的深入，自动化控制技术在电厂应用范围越来越广，若在有IPC智能控制系统的工作环境下，IPC可在满足除尘效率的要求下，实现组合供电的自动化，促使电除尘电源系统节能达到50%以上，在反电晕现象明显情况下，该系统的节能率甚至高达90%以上，这就极大的降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益。
4小结 电源是除尘设备的重要组成部分，电源效率的提升，可有效改善整个设备的工作效率。高频电源具有灵活反应机制、适应性强、节能高效的特点，不仅能提高电除尘器的工作效率，还能提高整个生产系统的工作效率，因此，应进行大范围的推广和使用。
参考文献：
1.环境工程技术学报，朱法华.2011.
2.自动化应用，陈多.2011.
3.电源世界，胡文平.2011.
论文作者:申普华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
标签：电源论文; 电场论文; 电除尘器论文; 设备论文; 电压论文; 节能论文; 脉冲论文; 《电力设备》2018年第33期论文;