静电除尘器高频电源改造技术应用与推
广
摘要：基于对静电除尘工作原理的分析，把握高频电源较之工频电源所具有
的优势，进一步地，围绕工程实例展开研究，结果显示，用高频电源对工频电源
进行替代，执行静电除尘器的技术改造任务，以原有除尘效率的有效保持为前提，能够达到至少50%的节能率。
关键词：静电除尘器，工频电源，高频电源，改造技术，节能减排
在国家倡导节能减排的宏观背景下，火电厂积极地对各种行之有效的节能降
耗技术和手段进行探寻与应用。
高频电源是一种新型的为静电除尘器供电的设备，相较于工频电源而言，该设备能够以对除尘效率的有效保证为前提，在很大程度
上实现对电能消耗的降低。
某火电厂对静电除尘器的供电方式进行改造，由高频
电源对以往的工频电源进行替换，将理想的节能效果发挥出来。
1静电除尘工作原理
静电除尘器主要是在两个金属电极上进行高压直流电的加装，以此得到一个
高压电场，该电场能够让原本位于其中的气体发生电离现象。
而在此之后，会有
电子和正负离子生成，其中，带电的离子与电子能够令粉尘荷电。
基于异性相吸
的原理，在电场力的作用之下，荷电粉尘会沿着异性电极的方向不断运动，并在
最后吸附于电极之上，以此便能实现从烟气中的分离。
在电除尘振打设备具有规
律的振打之下，在电极上吸附的那些粉尘便会落入对其进行收集的物体中。
从构成上来看，静电除尘器主要包括两大组成部分，其一为电除尘器本体，
主要功能为对烟尘进行净化处理，其二则是将高压直流电产生的模块以及低压控
制模块。
现阶段，板卧式电除尘器有着最高的应用率，主要由壳体、阴阳极系统、阴阳极振打模块以及气流分布模块与拍灰模块共同构成。
2高频电源较之工频电源所具有的优势
2.1具有更大的电晕功率
相较于工频电源而言，高频电源提供的输出电压和电流均可以达到更高的水平，在相同的电场内部，输入的功率也会明显较之工频电源要更大，这意味着其
可以在较大程度上实现对收尘效率的提升。
另外，基于对参数的借鉴，执行对高
比电阻粉尘的判断任务，将间歇脉冲供电占空比确定下来，又能进一步达到对反
电晕的有效抑制目的，将粉尘排放量有效减少，可以超过30%；不仅如此，电晕
电压和峰值电流较之工频电源的二次电压和电流而言也要高出较为明显的水平。
2.2可对火花进行很好的控制
高频电源的脉冲时间非常短，这也意味着其无需太长时间，便可以达到对火
花的有效检测目的，同时，在第一时间将供电脉冲关闭，可以将火花能量损失控
制在一个很小的水平内，达到快速恢复电场的目的。
2.3体积小且重量轻
较之工频电源而言，高频电源无论是在体积上，还是重量上，都更加具有优势，它和控制柜实现一体化的高度集成，能够降低对铁与铜等原材料的使用量，
在总重量上仅为工频电源的1/4。
不仅如此，高频电源对于电缆的使用量也明显
更低，基本上不会对控制室的空间进行占用，对于土建以及电缆成本的节省同样
具有积极意义，综合而言，有着更为理想的性价比。
2.4电源平衡无污染，且有很好的节能效果
高频电源的输入电源对三相380V电源加以采用，可以实现三相电源供电的
平衡，不会对火电厂配电工电网产生太大的影响，在将缺相损耗消除的同时，亦
可以达到将电网污染消除的重要目的。
此外，若是对简易脉冲供电方式加以采用，运行工况不同时，通过对高频脉冲以及低频脉冲的调整，将它们在整个周期的占
空比改变，能够生成与具体工况相适应的供电波形，不仅可以实现对除尘效率要
求的有效满足，还能有效降低电能的损耗。
3静电除尘器高频电源改造技术实例
3.1改造之前设备的实际情况
某火力发电厂原本运行的是2×150MW机组，搭配的锅炉是480t/h循环流化
床锅炉，电场有效断面积、最大烟气量以及设计除尘效率分别为301㎡、
7.63×105m³/h以及99.8%。
除尘器采用的为工频电源，380V，出于节能的考虑，
该火电厂计划对电源进行改造，用高频电源将原有的工频电源替换。
3.2改造方案
该火电厂对原本两台机组中的一台静电除尘器实施改造，经过5天的时间完
成了对设备的安装任务，基于对高频高压自冷型数字除尘电源的安装（安装数量
一共为8台），将原本的工频电源代替，执行对电场供电的任务。
为了确保设备
可以在一个正常的状态下运行，同时，为后期的对比验收提供便利，在最大程度
上保证产品运行的可靠性，对最初的工频电电源控制柜以及整流变压器予以保留，采用增设一台三点式转换轨的方式，保证新柜体和最初电源以及电场的接口位置
不会发生变化，以此达到方便切换新旧两种电源的重要目的，进一步地，确保电
场的电源能够实现连续、可靠而又高效的运行。
另外，高压出线对150kV高压电
缆加以采用，执行架空安装处理，图1所示为大致的安装情况。
图1 高压电源连线安装示意图
3.3改造效果
在完成改造以后，在相同的工况下（煤种、负荷以及排放均保持一致），用时1个月的时间对原本的工频电源以及经过改造的高频电源进行运行试验，并比较两种方案的实际能耗，得到如表1所示比较结果。
表1 工频电源与高频电源能耗对比分析结果
根据表1能够知道，运行条件相同时，高频电源与工频电源高负荷运行方式相比，能够实现60%的节能率，与工频电源节能运行方式相比，亦能实现52%的节能率。
另外，对供电方式进行改造，由高频电源将工频电源代替，可以较大地提高功率因数，由最初0.644增加至0.97-0.99，无功消耗明显降低。
进一步地，按照每台静电除尘器每年运行330天进行估算，改造项目每年能够节约大约90万kWh的电量，折合为标准煤则为300t，等价为实现了对691t、2.55t、2.22t二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量的降低，可知，改造方案能够将非常理想的节能效果发挥出来，环境效益突出。
从除尘效率上来看，经过改造处理，试验数据并不能证明静电除尘器的除尘效率实现了很大的提升，究其原因，可能在于实际的运行工况并没有满足除尘增效的条件。
不过有一点可以肯定，通过对高频电源的采用，至少能够实现对原有除尘效率的有效保持。
4结语
节能减排以及环境保护已然成为社会经济发展以及工业化、数字化发展进程中一个尤为重要的社会主题。
出于对近年来环境保护宏观形势以及燃煤机组装机容量所占比重的考虑，采取行之有效的技术与手段将火电厂烟尘排放量降低对于环境保护工作的顺利与高效开展而言势在必行。
本次工程实例证明，对高频电源加以运用，执行对工频电源静电除尘器的技术改造任务，以原有除尘效率的有效保持为前提，能够达到至少50%的节能率，总的来说，此项改造技术对于节能减排工作的顺利推进具有明显的积极意义，具有在行业内推广的价值。
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