高压静电收尘器技术资料

山西小黑

tznyah275

支持楼主，谢谢。

lvchazhl

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2000HZ高频脉冲高压电源产生原理
电气一次系统由三相380交流输入（最大限度避免不平衡和冲击），经三相整流桥成直流550伏，经受控的大功率一体式器件（IGBT智能功率模块）逆变成基频为2000Hz的脉冲交流，输入到整流变压器，在整流变压器内先转换为高压交流脉冲，再经硅高压整流成基频为2000Hz的脉冲高压直流，通过封闭高压母线送入除尘器；
恒电流运行方式的控制过程
电气二次控制过程如下：采用非接触式的霍尔元件电流检测和经隔离的电压检测（最大限度避免高压干扰），经过A/D转换，送入CPU计算得到实时的高压电流和电压值， CPU微处理机控制反馈闭环系统根据设定的恒流值得出偏差修正数据，并根据该偏差修正数据对IGBT智能功率模块的控制信号（基频为2000Hz的控制脉冲）进行调制，送入IGBT智能功率模块的控制端，对IGBT模块输出电流进行精确恒流控制；由此对整流变压器高压输出进行精确恒流控制。
高频脉冲电源对提高除尘效率的机理
由于驱进速度ω（理论值）的计算比较复杂，我们假定对边界条件完全相同情况下（高压电压输出（平均值）相同，颗粒粒径相同，气体动力黏度相同等），对普通电源和脉冲电源进行比较，
驱进速度ω=2ε0DdsE2/3μ（详见火力发电厂电除尘技术ISBN 7-5025-6012-2,P41,公式（2-37））
可见驱进速度和电场强度E的平方成正比，电场强度E和高压电压成正比，在高压电压输出（平均值）相同情况下，电场强度E（平均值）也相同，参照计算可以得出高压波形峰值和谷值比值越高，驱进速度ω越快，频率越高驱进速度ω越快，这就是脉冲恒流电源比普通恒流电源优越的地方之一，也代表着除尘器电源的发展方向。但是脉冲高压电源的成本和难度较高。
1.2 脉冲恒流高压供电与恒功率高压脉冲电源、恒压高压电源的区别
我公司高压电源采用IGBT直流逆变脉冲恒流供电技术，可以对高压输出电流进行精确恒流控制，使电除尘器始终运行在恒定的最佳工作电流，而电压则根据运行工况，始终保持在临界火花电压以下的最高可能电压，由于除尘效率和高压电流以及高压电压密切相关，因此恒流电源可以使电除尘器始终保持可能的最高除尘效率，而同时又避免高压火花产生。
本电源可以快速识别电场短路和闪络，一旦检测到闪络趋势，电源将自动快速减小瞬时输出功率，因为电场短路和闪络时，电源输出电压将大幅度下降接近零，恒流特性将钳制输出电流使其保持恒定状态，此时的电功率输出I×U接近为零，有效地限制了输出功率，避免了打火现象，实现了无火花运行，从而彻底消除普通高压电源在电场短路闪络时，短路点电流急剧上升可能导致电弧引燃煤粉的致命隐患。
其次本电源为逆变式高压脉冲电源，比电阻适范围宽，可以有效避免反电晕现象，脉冲瞬时电压高，击穿耐压也高，有效驱进速度显著提升，除尘效率也随之大大提高。
另外本电源还具有绝缘瓷瓶小功率自动烘干的优点，使除尘器可以在潮湿环境下消除瓷瓶爬电始终可靠稳定地运行，只有可控的脉冲电源可以彻底解决高湿度（尤其是海边，江边）情况下的瓷瓶的潮湿问题，这也是在攻克了瓷瓶潮湿的重大难关后静电除尘器大批量进入电厂输煤系统的原因。无须使用有一定危险性的加热器烘干（尤其对高挥发份的神华煤）。普通恒压电源（如浙江佳环生产的）在潮湿环境下很容易导致高压过电流而跳闸，使除尘器无法正常投运。
脉冲恒流高压电源的粉尘有效驱进速度ω达到0.15m/s以上，大大高于普通高压电源的0.1m/s，输出的高压脉冲波形的峰值和谷值比值很高，而高波峰值可以提高驱进速度，提高除尘效率，低谷值则可迅速灭弧，保护电场元件，减少运行事故，这是普通高压电源无法比拟的优势。
恒功率高压脉冲电源在电场闪络时保持相对恒定输出功率，短路点电流急剧上升，整个电源功率集中于闪络点释放，易引起电弧打火，因而存在点燃甚至引爆煤尘的隐患，
恒压高压电源在电场闪络保持相对恒定输出电压，短路点电流急剧上升，导致输出功率上升，火花功率也随之上升，同时在闪络点集中释放，因而也存在点燃甚至引爆煤尘的隐患，
以上分析表明，高压恒功率脉冲电源和恒压高压电源对于具有可燃性的煤尘而言都存在防燃爆方面的安全隐患，为以示区别，在差异表中列出了我们采用的高压脉冲恒流电源，说明了高压脉冲恒流电源在防燃爆方面的原理机制，希望能和在座各位领导专家共同探讨并欢迎提出宝贵建议。1.3  IGBT直流逆变脉冲恒流高压电源和恒功率脉冲高压电源性能对比

2 阴极免震打技术
阴极免震打技术是指采用独特的超薄芒刺材料和形状，经表面处理后采用垂直装配形式，使芒刺沿气流方向接触面极小，避免了包针现象的产生，在高压脉冲控制电场和气流的综合作用下煤粉无法在芒刺上聚集，这样就可以免去阴极震打装置。一方面避免了阴极部件因震打而损坏，另外也简化了设备结构，大大降低了设备维护强度和费用，阴极系统可靠性和寿命大大增加。

3 静电除尘器防爆、防燃的主要技术措施
1、  高压电源采用无火花运行的恒流脉冲电源
2、  采用沿气流方向级次增强电子发射能力的方式，有效避免阵发性粉尘引起的电场闪络，在除尘区域的入口粉尘浓度较大，采用上述方式可以使除尘区域的入口处电场强度相对较低；在粉尘浓度较小的除尘区域出口，电场强度相对较高．
3、  运行电压控制在电场闪络临界电压以下，避免运行中电场闪络
4、  除尘器的风机选用防爆风机，PLC自动换气控制，确保设备在可引燃的浓度极限以下运行
5、  电除尘器设有有效的防爆卸压门，减低意外发生爆炸时的损害
6、  电除尘器对防止煤粉自燃采取了一系列安全保障措施，包括设置保障人身安全的人孔门高压接地联锁装置、温度自动监测报警、自动换气、燃爆式自动喷淋灭火装置等安全保障系统，可以保证设备在高挥发份燃煤环境下安全运行。
7、  灰斗内采用无死角设计，可以有效避免粉尘自然堆积引起的自燃现象．
4 静电除尘器快速闪络保护安全控制方式的原理和措施
静电除尘器的控制系统通过霍耳元件（非直接接触，避免高压部分干扰）对高压输出电流进行高速采样，经A/D转换后送CPU（4051）处理分析，得到闪络的强度和单位时间次数，同时计算出输出电流值．
在闪络的强度和单位时间次数较低时，CPU通过恒流控制方式，实时减少IGBT送给变压器的输出功率，即可瞬时抑制闪络．
在闪络的强度和单位时间次数较高时（但尚未达到输出电流的短路报警值），CPU将快速减少IGBT送给变压器的输出功率，同时实时检测闪络的强度直至封锁IGBT输出，瞬时抑制切断电源供给．此时的高压系统如同一个蓄能的电容器，将迅速释放充电电能，电压快速下降，闪络及时抑制；在数秒后逐步恢复IGBT输出，电流恢复至正常工作值．
在闪络的强度和单位时间次数很高时（输出电流大于短路报警值），CPU直接封锁IGBT输出，同时电源供给回路跳闸，在30秒后通过PLC控制器作自动重合功能．
5 输煤系统静电除尘器极间距、运行电压的选择
由于输煤系统煤尘具有一定的可燃性，输煤系统静电除尘器极间距和运行电压的选择和用于烟尘的静电除尘器有着一定的区别。输煤系统静电除尘器不适宜采用宽极距、高电压的常规电除尘技术路线，过高的运行电压（宽极距条件下）将导致煤尘在出现闪络时的危险性增大，因此采用适度降低同极间距的方式来解决上述问题；同时兼顾运行、检修的空间以及约定除尘效率下的收尘面积大小，同极间距以选择250-350mm为宜。但是过小的同极间距（200mm以下）将会影响除尘器的安全运行和正常的检修空间。
运行电压的选择主要考虑的因素有起晕充分，场强E（单位间距的电压， V/cm）合理保证具有足够的粉尘有效驱进速度ω；运行电压以选择25000—40000v为宜。太低了（20000v以下）很难做到充分起晕，大大降低电源效率。
6 输煤系统静电除尘器运行、清灰的工作流程
运行方式：
除尘器与转运站、碎煤机室内任一出站/室皮带联动。
启动阶段：
1．      在皮带运行前提前2分钟给信号先启动启动除尘器高压系统，高压电源进入小功率加热运行，高压达到设定绝缘等级；
2．      高压电源进入恒流工作状态。
3．      启动除尘风机；
停运阶段：
1．      皮带停运后延迟运行2分钟，
2．      停除尘风机。
3．      除尘风机停运2分钟后停除尘器高压系统，
清灰方式为：
1．      运行时定时清灰，清灰时降电压运行（时间间隔可调）。
2．      皮带停运，停除尘器风机和高压系统后振打，排灰。
风机运行：
除尘器停用时，间隔1小时启动风机抽风一次，排净除尘器及连接部分内的可燃气体。

7 输煤系统静电除尘器防腐措施
除尘器的内部防腐措施：
1、阳极系统中阳极板采用镀锌钢板，夹片等经过镀锌处理，
2、阴极系统中阴极线采用不锈钢芒刺片，销钉及螺栓等连接件采用不锈钢制品，
3、除尘器内侧墙板、灰斗内部，油漆前进行喷砂处理，油漆分底漆二层（不包括预处理底漆）。
除尘器的外部防腐措施：
1、严格按照油漆的工艺处理除尘器的部件，油漆前设备部件进行喷砂处理，部分进行喷丸处理
2、油漆共分五层（不包括预处理底漆），底漆二层，中间漆一层，面漆二层。底漆选用环氧树脂-磷酸锌双组分油漆，中间漆采用环氧树脂-云母铁双组分油漆，面漆选用聚氨基甲酸乙脂双组分油漆，油漆涂装防腐保证期为10年，干燥后油漆膜总厚度不小于300μm。
3、除尘器的顶部保持一定的倾斜角度，避免因积水引起的腐蚀，平台采用镀锌格栅板。
8处理阵发性粉尘和间断性水汽的技术选择
电除尘器的异常运行状态主要为阵发性粉尘和间断性水汽。但除尘器高压控制的反机理是一致的。
在间断性水汽的过程中，恒功率高压脉冲电源可以以较快的速度烘干绝缘子，脉冲恒流高压电源的处理速度相应慢一点。但恒功率快速烘干会使绝缘子表面产生剧烈火花，存在安全隐患。
在处理阵发性粉尘的过程中，恒流高压电源处理的安全性远高于恒功率高压脉冲电源（卫东）；因为恒流高压电源处理阵发性粉尘是朝控制事故方向的，恒功率高压脉冲电源是助力事故方向的。
9阳极板面积（比集尘面积）的选择
阳极板面积（比集尘面积）的大小主要影响除尘器的效率
根据多依奇公式　　Ａ＝Q/ω*ln<1/(1-η)>
                  式中Ａ――收尘面积，;
　　　　　　　        η――除尘效率;
　　　　　　　        Ｑ――处理风量, m3/s;
                      ω――荷电颗粒有效驱进速度，m/s．
　　　　　　即  Ａ＝－ln(1-η)*Q/ω　
可见:同等风量下影响除尘器效率的参数主要为二个，收尘面积Ａ和荷电颗粒有效驱进速度ω
驱进速度ω=2ε0DdsE2/3μ
（详见火力发电厂电除尘技术ISBN 7-5025-6012-2,P41,公式（2-37））
可见驱进速度和电场强度E的平方成正比，电场强度E和高压电压成正比，在高压电压输出（平均值）相同情况下，电场强度E（平均值）也相同，参照下列计算可以得出高压波形的频率越高，峰值和谷值比值越高，驱进速度ω越快，这就是脉冲恒流电源比普通恒流电源优越的地方之一（普通电源的有效驱进速度ω为  0.06-0.10  m/s）。但是脉冲高压电源的成本和难度和频率的高低成正比。
我方的高压电源采用的基频为2000Hz，在所有厂家中是最高的，技术先进性是最大的，有效驱进速度ω可以达到  0.15  m/s
收尘面积Ａ的大小直接影响除尘效率，较小的比集尘面积（小于40）是无法达到应有的除尘效果的。
在同等设备外形条件下，我方追求的技术目标为：收尘面积Ａ和荷电颗粒有效驱进速度ω的统一和兼顾：
同等风量下的极板面积（比集尘面积）越大，除尘效率越高（我方的收尘面积在所有厂家中于中等偏大的位置）；但是在同等设备外形条件下,极板面积越大,同极距越小; 过小的同极间距（200mm以下）将会影响除尘器的安全运行和正常的检修空间。我方的技术依据是：输煤系统煤尘具有一定的可燃性，输煤系统静电除尘器极间距和运行电压的选择和用于烟尘的静电除尘器有着一定的区别。输煤系统静电除尘器考虑运行、检修的空间以及约定除尘效率下的收尘面积大小，同极间距以选择250-350mm为宜。
高压电源电流输出：相同视在电压下，频率越高，峰值和谷值比值越高，驱进速度ω越快；二次电流越大放电效果越好，在相同有效集尘面积下，除尘效率就越高。加大高压电源电流输出增加电气成本。

零距离

kan xia zai shuo

lshen78

very good

zhouxiaqing

请问有电收尘选型手册吗？

福熙

学习了，不知有没有图纸，要是有些图纸就好了

huangdong6mo

感谢楼主的分享!