金华三灵除尘http://www.jhsanling.com 电除尘用三相高压硅整流电源的开发应用 一、前言 众所周知，到目前为止，电除尘用高压硅整流电源都是采用单相工频380VAC交流输入，经两个反并联可控硅调压，再由变压器升压整流输出高压直流信号加到电除尘器。随着环保力度加大，要求粉尘排放越来越低，电除尘器的电场截面越来越大，选配的电源也越来越大，电场数也越来越多，电网用电不平衡的因素加剧，电除尘器面临着输出排放达标困难和电网污染的双重挑战。 随着技术的不断进步，尤其是计算机和电力功率器件的发展，三相平衡输入又能有效提高除尘效率的高频电源，在国外已经进入市场化。但在国内高频电源还在研制起步阶段，满足300MW以上的发电机组应用的大功率高频电源还有很长的路要走。项目的背景和意义 随着环保要求的提高，以前火力发电厂使用的电除尘器除尘效率已有很大一部分达不到要求，就目前的电力行业来讲，全国整体电除尘器设计除尘效率基本为：约76%的电除尘器的效率小于99%或排放浓度在240mg/m3以上，约13%的电除尘器效率在99.3-99.5%之间或排放浓度在150-200mg/m3之间，仅约10%的电除尘器的效率在99.6%以上或排放浓度在100mg/m3以下,如果严格执行50mg/Nm3的排放标准，控制PM2.5的排放,几乎所有的电除尘器都需要改造，电除尘器本体越做越大，由于钢材等主要原材料价格上涨，改造成本也急剧增大，给行业造成了新的生存危机。 除尘达不到50mg/m3意味着对细微颗粒收集效率低。细微颗粒主要指PM2.5um以下的颗粒，这些颗粒通常含有As、Cu、Cr、Hg等重金属、多环芳烃、二恶英类等有机污染物，能够致癌、致畸、致突变，对健康造成严重危害。虽电除尘器除尘效率达99%以上，但由于目前除尘器是配套单相电源，二次电压偏低,且易发生反电晕现象，未能对PM2.5的排放实现有效地控制。我们也经常可看到电除尘器从3电场改为5电场，但是仍达不到50mg/m3排放浓度要求。事实上有效的电除尘器改造需对燃煤、本体和电器等作系统研究，尤其是对本体已定型的老除尘器，配备最先进的电源技术、知能化控制和提高对细微颗粒收集的效率该是改造的关键。 众所周知，电除尘器的核心部件是供电的高压电源。目前国内的电除尘器高压电源都为单相电源，它由单相工频380V交流输入，经两个反并联可控硅调压，再由变压器升压整流输出高压直流信号加到电除尘器。这种电源转换效率低，一般仅为0.7左右，且易造成电网污染，三相供电不平衡。随着国家对环境保护的力度加大，要求粉尘排放的浓度越来越低，因电除尘器的电场截面越来越大，所选配的电源也越来越大，电场数越来越多，电网用电不平衡的因素加剧，电除尘器行业面临着排放达标困难和电网污染的双重挑战。 我公司首次开发成功电除尘器ZH2005型三相电源并在125MW和300MW机组上得到成功的应用，三相电源是采用三相380V交流输入，通过三路六只可控硅反并联调压，经三相变压器升压整流，并联成一路直流信号加到电除尘器。两年来的应用表明采用三相电源供电具有输出电压高、电网输入平衡、可大幅度减少对电网的污染和提高电源利用效率。由于三相电源输出电压平稳和可向除尘器提供更高的直流电压，有提高除尘效率和节约能源两大技术优点，通过在300MW机组上一年半的工业应用证实利用三相电源可达到30-50%的节电效果，也为PM2.5细微颗粒物控制提出了一种新技术，从改进电除尘器供电方式着手，实现对PM2.5的有效控制。另外考虑到国内目前的市场需求，2005-2006年间他们也开发了ZH2005单相电除尘电源并得到了很好的工业应用，ZH2005是目前我国电除尘电源的更新换代产品，为我国电除尘器改造事业开辟出了一新的高技术途径，市场潜力非常巨大，经济和社会效益非常显著。ZH2005型电除尘器电源控制器 三相电除尘器电源控制柜（125MW） 三相电除尘器电源控制柜（300MW） 三相电除尘器电源变压器（300MW）单相电源三相电源 在输出相同二次直流下，三相电源的输出电压比单相电源的输出电压高10%-20%左右；在输出相同的二次电压下，三相电源可有效地降低二次电流，控制反电晕的发生；这有助于改善细微颗粒物的扩散荷电，大大提高除尘效率。由于除尘效率主要同除尘器面积和电压乘积相关，电压提高10-20%同增多一个电场有几乎一样的效果。 在输出直流功率相同的情况下，三相电源输入的有功功率和无功功率都比单相电源小，三相电源功率因素比单相电源高，在输出功率相同的情况下，三相电源输入的视在功率比单相电源小30%-50%左右。三相电源在输入供电平衡的条件下，输出的直流电压电流平稳，波动小，具有供电安全的特点； 对同一电除尘器，三相电源能够增大电流电压工作区域和电晕放电功率，提高电除尘器的工况适应性，大幅度提高除尘效率。另外ZH2005电源自身先进的反电晕动态识别及能量优化控制功能，可根据电场工况的变化自动调整输入功率、二次电压以及二次电流，在保证达到最高除尘效率的条件下有效地节约能源。电源改造后灰尘排放不仅大幅度减低而且电厂节电30-50%左右。 在电网运行中，因功率的三角关系，电厂希望功率因素和电源利用率越大越好。即电路中的视在功率大部分用来供给有功功率，减少无功功率的消耗。提高功率因素和电源利用率对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响，不但可以充分地发挥设备的生产能力、减少线路损耗、改善电压质量，而且可以减轻上一级电网补偿的压力，有效地降低电能损失。电除尘器电源改造方案选 根据我们已有的电源技术和目前国内电除尘器的现状，我们提出如下最佳电源改造方案。对有4和5个电场的除尘器，改造后粉尘排放可控制在20-50mg/m3左右；对3电场的除尘器，改造后粉尘排放可控制在50-100mg/m3左右，并且节电在30-50%之间，在一两年内收回改造成本。ZH2005应用最佳方案选 除尘器电场数中高比电阻粉尘（低硫煤）一般比电阻粉尘（高硫煤） 2室1电场：三相电源2电场：单相电源 对任何电场都可以利用三相电源来代替单项电源。 ZH2005单相和ZH2005三相组合是一种最佳的电器改造方案。 3室1电场：三相电源2,3电场：单相电源 4室1电场：三相电源2,3,4电场：单相电源 5室方案11,2电场：三相电源3,4,5电场：单相电源 方案21电场:三相电源2,3,4电场：单相电源5电场：三相电源