浅析电除尘高压电源发展历程、现状和趋势.docx

浅析电除尘高压电源发展历程、现状和趋势-1--7-浅析电除尘高压电源发展历程、现状和趋势电除尘高压电源是将380V电网交流低压电压转换为直流高压的电能转换装置也是电除尘本体状态、烟气特性的检测仪器发展历程可分为单相LC恒流电源、可控硅工频电源、高频电源、脉冲电源。在当今工业厂矿环境中环保和节能显得越来越重要而电除尘系统以及其核心的供电装置工业生产中发挥着越来越大和不可忽视作用。电除尘高压电源是工业除尘系统中的核心功率变换装置目前电除尘系统已包含多种学科的技术领域总的发展趋势是运维的智能化、控制的自动化、功率变换器的高频化、系统运转费效比的合理化。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展电除尘高压电源的性格比越来越高体积越来越小价格越来越低而且厂家仍在不断地提高电源可靠性、转换效率、本体适应性等方面做着新的努力本文以作者多年以来的从业者经历结合前辈和同行信息着重对电除尘高压电源的电除尘高压电源发展历程进行回顾对发展现状进行分析对发展趋势进行展望。一发展历程电除尘高压电源虽然伴随着电除尘系统的出现而出现但是随着电力电子可控器件的发展才开始发展针对电除尘的特殊应用工况电除尘高压电源的基本要求：1、高压直流电；2、运转负载放电和短路运转不损坏；（1）LC恒流源19世纪80年代及以前电除尘系统中应用的均为LC恒流电源应用场景主要是干式电除尘器和电捕焦油器。LC恒流源的原理就是在主回路中串并联电感电容的组合使得负载的输出电流不随负载电阻变化实现恒流输出改变电容电感串并联组的不同实现对输出电流大小的档位调节。（2）可控硅高压工频电源19世纪90年代、随着晶闸管成本的下降和控制方式的成熟市场上出现了可控硅工频电源通过改变晶闸管的导通角来调节变压器低压侧的输入电压有效值进而调节输出的直流高压电的电压值这样就可以对输出电流进行精细调节但这样就丧失了电源的恒流特性负载放电和短路时的电流冲击特别大对电网和除尘本体都是一种损伤采取的改善策略就是在低压回路中串联大电抗器在本体放电时依靠电感电流不能突变的原理给关闭晶闸管的导通脉冲提供时间使用中经常可以看到本体放电时低压电缆线会跳起来的原因。单相可控硅工频电源与三相可控硅工频电源原理一致主要解决大功率单相运转三相不平衡问题。（3）电除尘高频电源随着电力电子器件IGBT的发展和控制技术的成熟2022年法国阿尔斯通公司提出了电除尘高频电源方案在国外干式电除尘系统中成功运用取得良好的效果并在改造项目中替换工频电源对除尘效率的提高有不少帮助。高频电源在国内电厂系统中的成功运用让国内厂商看到电除尘电源的发展趋势纷纷引进人才和技术开发相应产品。（4）电除尘脉冲电源在干式电除尘应用中针对烟气的高比电阻情况颗粒物的直径又非常小实践中发现极小颗粒很难荷电也就不能实现除尘净化的效果为了解决这种特殊情况就提出了脉冲荷电的理论丹麦史密斯率先开发出脉冲电源国内往往称为复合脉冲电源应用于干式电除尘的末级电场进行最终的精细化微小颗粒除尘。改电源实际上由两套电源复合而成基础电源提供基础电压脉冲电源提供脉冲电源经过耦合装置形成最终需要的效果。二现状及发展方向电除尘高压电源属于非传统电气产品为电除尘工程的附属产品行业有一定封闭性加上市场规模不大新入行的企业不多电源公司往往是和除尘本体工程公司配套有一定的依附关系形成地域分片格局目前主要分布于浙江金华、福建龙岩、湖北襄阳。下面对高压电源的现状和特点进行介绍：LC恒流电源已有几十年应用历史为成熟产品除非生产厂家偷工减料再单纯从故障率上来讲没有什么问题这也是一些出口非发达国家项目或生产安全要求严格单位等而对最终排放指标要求不是很严格的项目倾向于选用LC恒流电源的原因尽量避免维护。高压工频电源包括单相或者三相电源仅是解决了LC恒流电源不能精细调节输出电流的问题实现无档位调节但为此失去了恒流特性本质上是不适合电除尘应用工况的所接触到的几个生产厂家均不再对此种电源进行升级改善没有发展的潜能。高频电源是目前项目应用最多的类型产品质量和性能均在不断完善价格从最初的几十万到现在的六七万小功率三万多散热方式从最初的水冷改善为现在的风冷散热应该说是目前市场上性价比最高的高压电源产品。由于主回路中串联了电容电源为恒流源即使本体直接对地短路输出电流也只有额定电流的2倍以下放电能量小没有短路冲击；除尘本体由于具备阻容并联特性输出电流的频率越高本体上的电压越平滑本体接受电流的能力越强除尘效果越好。由于高频电源为应用的主流方向对该型电源进行着重介绍。方案来源为法国阿尔斯通公司通过改变逆变频率来改变输出电流的大小为变频电源在实际应用中发现小电流输出时高频变压器为低频运转有较大概率出现电流振荡变压器磁芯饱和问题负载的等效特性影响到了LC谐振参数低频时某些频率段表现明显。表现就是高频变压器“吱吱”异