除尘器_推焦车除尘器_装煤车除尘器_布袋除尘器_【阔海环保】

水泥厂窑头窑尾好新静电除尘高压电源技术

临界脉冲电源技术特点

临界脉冲电源是将380V三相交流电经整流滤波成直流，再逆变为高频交流，经高频变压器升压后，再经“临界柔性模块”变为带有微小脉动的平稳直流。国际首次提出“空间自由离子密度对除尘效率的影响远大于场强”的理论并进行了量化，国际首次提出“临界区”的概念并量化应用。临界脉冲电源全面突破了现有工频（单相、三相）、高频及脉冲除尘电源增效节能的瓶颈，实现了大幅度（70%以上）减排的同时大幅度（30～80%）节能，并避免了火花放电产生的电腐蚀从而使本体性能长期高效稳定运行。

临界脉冲电源的应用案例

水泥行业

我国水泥厂的窑头窑尾除尘器后面是没有脱硫装置的，静电除尘没有“脱离洗尘”的“兜底儿”，真实稳定减排，成了不容含糊的硬指标。在行业除尘器本体普遍远劣于火电厂的基础上，只改三级电源，就要使粉尘浓度从55mg/Nm3左右减为15mg/Nm3左右，稳定在20mg/Nm3以下，其它除尘电源都望而却步。临界脉冲电源目前已在中联、中材、山水、天山等集团完成了多个改造工程，并已进入大规模推广阶段。

典型案例一：枣庄中联水泥有限公司

枣庄中联3#5000t/d生产线窑头设有型号为“31/15/3×9/0.45”的静电除尘器，电场数为三级,截面积为215.5㎡，通风量为≤25万m3/h。高压供电系统采用3台1.8A/72KV的常规工频电源。

除尘器进口浓度为10.1g/m3,烟气温度通常为110～130℃，高温度为250℃，出口排放为52.6mg/m3。

2014年9月18日、10月10日，枣庄市中区环保局进行了项目验收环境检测，测试数据为14.9mg/Nm3，远低于国家环保要求排放限值。

采用“临界脉冲电源”进行了电改电，与原电除尘相比电耗减少41.8KW，按运转率300天、0.59元/kWh计算，每年节约电费19.7万元。与电改袋方案相比，每年节约电费67.87万元。

典型案例二：临朐山水水泥有限责任公司

临朐公司一期5000t/d熟料生产线窑头收尘器使用的是西安矿山机械厂生产的电收尘器，型号为32/12.5/3×10/0.45。处理烟气量580000m3/h，电场有效面积176.1m2，入口含尘浓度≤20g/m3，出口含尘浓度≤50mg/Nm3，正常烟气温度余热发电投运时：120-165℃，余热发电关闭时：230-350℃，瞬时高烟气温度≤400℃，设计压力-2000Pa，压力损失≤200Pa，电场风速0.91m/s。

2015年5月15日，临朐县环保局进行了项目验收环境检测，多点检测数据分别为15mg/Nm3、17mg/Nm3、18mg/Nm3，低于国家环保要求排放限值。

采用“临界脉冲电源”的电改电，与原电除尘相比电耗减少了47.54KW，节能率为49.2%。按运转率300天、0.59元/kWh计算，每年节约电费20.2万元。与电改袋方案相比，每年节约电费68.37万元。

临界脉冲电源的基本原理

临界脉冲电源采用“硬件储能与限能、软件监视电压变化趋势”的控制方式，从能量梯度控制入手，使工作点保持在空气放电特性曲线的高点及其的右侧很小的区域内。体现“可变内阻”特性，即，“限能”抑制流注生长，避免产生火花放电。同时，“储能”以保持高电压。

临界脉冲电源的技术优点

（1）具有高效节能和长期稳定的本质

① 临界脉冲（柔）特性：

临界脉冲电源具有“硬件储能与限能”和“微脉冲”式供电特性，输出的电压随着工况(电场内温度、湿度、压力、粉尘浓度、粒度、比电阻以及市电波动)的变化，自动调节动态适应，使输出电压值稳定位于火花始发点以下临界区。

无须大幅降压或关断以熄灭火花，连续输出临界电压，可实现好理想的也是运行中高的场强（荷电场强、驱进场强）。

使电场保持在“二次电子崩”与“流注初期”状态，空间自由离子密度好，荷电效率高。

 其工作电压如下图所示：

② 高电压低电流：在使电压保持在临界区的同时，避免了大量的无效电耗，实现小电流供电。而且，采用高频技术功率因数高。

③ 避免电腐蚀：由于临界脉冲电源技术在供电过程都处于无深度火花放电状态，避免了对除尘器本体极线、极板的电腐蚀。

临界脉冲电源的提效节能示意图如下：

（2）高效集尘

① 场强：平均输出电压越高，电场越强，则荷电场强和驱进（集尘）场强越大。使输出电压一致保持在“临界区”（静态火花始发临界线及其下面的3%以内的区域），可实现好理想的也是运行中高的场强。

② 空间自由离子：烟尘通过的空间，自由离子越多，则荷电时间常数越短，荷电速度越快。使电场保持在“二次电子崩”与“流注初期”状态，可实现空间自由电荷好多，荷电效率高。

③ 抑制电晕封闭：高场强和高空间自由气体离子密度，使电晕放电能力保持极高状态而且，由于电流较小，减少了同量大颗粒粉尘的多余荷电量，抑制电晕封闭。

④ “Z”字型运动：低比电阻粉尘离开极板后，由于空间自由气体离子密度高，迅速再次荷电，利于集尘。

（3）抑制反电晕

反电晕机理：当阳极板灰积到一定厚度时，比电阻高的灰在荷电后的负离子向除尘器阳极板趋近过程中，其荷电不容易释放到阳极板，负离子逐渐积累到阳极板表面，与阳极板形成类似电容的电场，这个电场将抵消主电场，降低除尘效果；如果电场强度进一步加强后，这个电场将局部击穿激发出反向正离子向阴极线迁移，造成除尘器电流增大，但消耗的电能没有起到吸尘作用，这种现象就是反电晕现象。振打周期内集尘层所带的电荷是动态的，取决于释放到阳极的电量与重新荷电电量的差值，供电电流越小，则越有利于抑制反电晕。所谓“脉冲式供电有效抑制反电晕”，其实质就是平均电流较小。

解决方案：低电流

① 平均后续荷电电流小于荷电后的灰尘放电电流，使阳极板上粉尘积层的再次荷电量小于释放电量，降低了粉尘层在极板上的电荷积累。

② 平均再荷电电流等于或略大于荷电后的灰尘放电电流，但到下次振打为止，粉尘层电量的积累不足以产生反电晕。

（4）减少二次扬尘

① 降低了粉尘层对极板的吸引力，易振打脱落，在振打力度可调（如电磁振打）的情况下，可适当降低振打力度，减少二次扬尘。

② 不必断电或减压振打，保持高场强集尘状态，则有效抑制二次扬尘。

③ 避免深度火花放电，减少因火花击穿而造成的扰动二次扬尘。

（5）大幅度节能

一、二电场，粉尘浓度高，粒径较大，粉尘荷电用电量也相应增加。但粉尘荷电用电量不足目前传统电源耗电的2%，对电除尘总耗电量基本没有影响。但高浓度的荷电粉尘会使电场电阻变小，其它电源，为实现较高场强，被迫输出了较大电流。从表面现象看，确实注入了较多能量。但电流越大，造成局部火花放电越多，通过粉尘而传导的电量也越大，形成浪费。火花放电，时间占比很小，但消耗能量巨大。火花放电始发点与电场介质相关，粉尘浓度高，更易闪落，这也是造成“一、二电场输入很高能量”的原因。临界脉冲电源避免了火花放电（全贯穿火花放电和局部火花放电），大幅度节电。

综上所述，临界脉冲电源为我国首创，但已居国际领先地位。