高压电源在电袋复合除尘器上的应用

1电袋复合除尘器高压电源概述

电袋复合除尘器高压供电装置的性能对除尘效率的影响较大。一般来说,电袋复合除尘器电区的除尘效率取决于粉尘的驱进速度,而驱进速度取决于荷电电场强度和收尘电场强度。要获得更高的除尘效率,需要尽可能地增大驱进速度,也就是需要尽可能地提高除尘器电区的电场强度。对电袋复合除尘器高压供电装置的要求如下:在除尘器工况变化时,高压供电装置能快速地适应其变化,自动调节输出电压和电流等参数,使电袋复合除尘器在较佳的电压和电流状态下运行:高压供电装置对闪络、拉弧和过流信号能快速鉴别和作出反应,电袋复合除尘器一旦发生故障,高压供电装置能提供必要的保护。

随着高压供电装置技术水平的不断提高、新技术的不断涌现,为了紧跟电袋除尘市场的发展步伐,国内各环保骨干企业通过自主研发和技术引进,研制出一批新型高压供电装置。目前国内常见的高压供电装置产品主要有普通型电源、高频电源、三相高压电源、LC恒流高压电源、脉冲电源、等离子电源等,而龙净环保在电袋复合除尘器上应用业绩较多且较为成熟的是普通型电源和高频电源。

2电袋复合除尘器高压电源的特殊性

高压电源是电袋复合除尘器的重要组成部分,电源效率的提升,可有效改善整个设备的工作效率。根据当前电袋复合除尘器的运用经验,本文优先推荐使用高频高压电源、单相工频高压电源,也可配用其他型式高压电源,且高压电源宜采用直流供电方式。高压供电电源可按电场供电,也可分区供电。分区供电时,每台高压电源可对多个分区同时供电,且单个分区应容易单独解除。

与电除尘器相比,电袋复合除尘器前电场存在独特工艺作用,其高压电源有其特殊性,存在很多不同之处,具体如下:

2.1高压电源电流和电压的选择

根据电袋复合除尘器的工艺,其电场区的功能主要有两方面:首先是给烟气中粉尘进行预荷电,使粉尘颗粒尽可能多地带上电荷:其次是进行预收尘。这就要求电场的运行电流大一些,常规电袋复合除尘器绝大多数电场区的同极距均采用300~400mm。高压电源的电流容量选择,以保证粉尘荷电强度来选择电流密度为原则,按选择的收尘板电流密度和电场区总集尘面积大小,再考虑一定的设计余量(一般5%)来确定。电袋复合除尘器推荐较高的板电流密度值,设计选型值在0.3~0.5mA/m2之间,电场区板电流密度选型如表1所示。

电袋复合除尘器因其电场区均是前电场,其电压设计选型值应在60~80kV之间,单台高压电源的设备最大电流容量应在2.0A以下。电场区工作时的平均场强一般为3~4kV/cm,即对同极距为300mm的电场,单相工频高压电源的工作电压一般为60~66kV:对同极距为400mm的电场,单相工频高压电源的工作电压一般为60~72kV:针对不同的电场同极距,高压电源额定电压选型如表2所示。

2.2高压电源的电流控制特性要求

电袋复合除尘器的电场区需要较大的运行电流,这就要求其高压电源的电流控制特性好,运行电压平稳,纹波系数小。高压电源应工作在直流供电的火花跟踪控制方式下,因此高压电源的电流控制特性、火花控制特性必须更加优秀,运行电压要求平稳,本文较大幅度地将火花率的指标提高至每分钟200次。要求高压电源调试时要选好变压器抽头,调好火花特性,尽量提高运行电流,以保证电场区较高的荷电电流。

2.3高压电源的报警功能要求

如果电袋复合除尘器的电场区长期工作于低电压、低电流条件下,将严重影响电袋复合除尘器的整体效能,要求高压电源必须具有低电压、低电流的报警功能。在夏季高温季节,特别是本体电场采用强芒刺极线的情况下,高压电源处于火花频率较高、运行电流较大的状态运行,要特别注意油温检测和报警功能是否正常,避免变压器油温过高故障。

2.4高压电源的控制方式要求

传统的高压电源,无论是单相高压电源,还是高频高压电源,均是为电除尘器配套使用而设计制造的,为电除尘器设计的许多功能,如间歇供电功能、脉冲供电功能、节能模式运行功能等等,对于电袋复合除尘器并不适用。因此,电袋复合除尘器高压电源的控制功能必须做针对性优化设计,推荐电袋复合除尘器高压电源工作于全波直流供电工作方式、纯直流供电工作方式和火花跟踪控制方式、最佳火花率方式等能提高平均电压、平均电流的工作方式,不推荐用电除尘器高压电源的其他控制方式,如间歇供电方式和脉冲工作方式等。

2.5高压电源的可靠性要求

电袋复合除尘器的电场区一般是前电场,且只有一两个电场,其高压电源的性能与滤袋区的阻力和滤袋的寿命密切相关,特别要求高压电源对粉尘荷电性能强且稳定可靠。因此,相对电除尘器来说,电袋复合除尘器高压电源的可靠性要求更高。当滤袋区阻力有明显提高时,要检查高压运行状态,检查是否有高压跳闸、高压电压/电流下降等情况(电场区效率降低、粉尘荷电不足导致)。

要求高压电源单台投运率应达到99.6%以上,如每年6000h的运行时间,只允许24h的故障停机时间。其中:单台设备投运率=[(设备应运行时间-设备故障停运时间)/设备应运行时间]×100%。

3结语

总之,电袋复合除尘器作为一种新型的除尘器,其除尘工艺以及对高压供电电源的技术要求与电除尘器相比存在不少差异,未来,这种差异将随着电袋复合除尘器和电除尘器各自的发展而越来越大。本文为电袋除尘配套电源提供了一个透明的选型接口,可引导行业电源领域健康发展,有利于促进技术进步。