高壓電源在電袋復(fù)合除塵器上的應(yīng)用

1電袋復(fù)合除塵器高壓電源概述

電袋復(fù)合除塵器高壓供電裝置的性能對除塵效率的影響較大。一般來說,電袋復(fù)合除塵器電區(qū)的除塵效率取決于粉塵的驅(qū)進速度,而驅(qū)進速度取決于荷電電場強度和收塵電場強度。要獲得更高的除塵效率,需要盡可能地增大驅(qū)進速度,也就是需要盡可能地提高除塵器電區(qū)的電場強度。對電袋復(fù)合除塵器高壓供電裝置的要求如下:在除塵器工況變化時,高壓供電裝置能快速地適應(yīng)其變化,自動調(diào)節(jié)輸出電壓和電流等參數(shù),使電袋復(fù)合除塵器在較佳的電壓和電流狀態(tài)下運行:高壓供電裝置對閃絡(luò)、拉弧和過流信號能快速鑒別和作出反應(yīng),電袋復(fù)合除塵器一旦發(fā)生故障,高壓供電裝置能提供必要的保護。

隨著高壓供電裝置技術(shù)水平的不斷提高、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),為了緊跟電袋除塵市場的發(fā)展步伐,國內(nèi)各環(huán)保骨干企業(yè)通過自主研發(fā)和技術(shù)引進,研制出一批新型高壓供電裝置。目前國內(nèi)常見的高壓供電裝置產(chǎn)品主要有普通型電源、高頻電源、三相高壓電源、LC恒流高壓電源、脈沖電源、等離子電源等,而龍凈環(huán)保在電袋復(fù)合除塵器上應(yīng)用業(yè)績較多且較為成熟的是普通型電源和高頻電源。

2電袋復(fù)合除塵器高壓電源的特殊性

高壓電源是電袋復(fù)合除塵器的重要組成部分,電源效率的提升,可有效改善整個設(shè)備的工作效率。根據(jù)當(dāng)前電袋復(fù)合除塵器的運用經(jīng)驗,本文優(yōu)先推薦使用高頻高壓電源、單相工頻高壓電源,也可配用其他型式高壓電源,且高壓電源宜采用直流供電方式。高壓供電電源可按電場供電,也可分區(qū)供電。分區(qū)供電時,每臺高壓電源可對多個分區(qū)同時供電,且單個分區(qū)應(yīng)容易單獨解除。

與電除塵器相比,電袋復(fù)合除塵器前電場存在獨特工藝作用,其高壓電源有其特殊性,存在很多不同之處,具體如下:

2.1高壓電源電流和電壓的選擇

根據(jù)電袋復(fù)合除塵器的工藝,其電場區(qū)的功能主要有兩方面:首先是給煙氣中粉塵進行預(yù)荷電,使粉塵顆粒盡可能多地帶上電荷:其次是進行預(yù)收塵。這就要求電場的運行電流大一些,常規(guī)電袋復(fù)合除塵器絕大多數(shù)電場區(qū)的同極距均采用300~400mm。高壓電源的電流容量選擇,以保證粉塵荷電強度來選擇電流密度為原則,按選擇的收塵板電流密度和電場區(qū)總集塵面積大小,再考慮一定的設(shè)計余量(一般5%)來確定。電袋復(fù)合除塵器推薦較高的板電流密度值,設(shè)計選型值在0.3~0.5mA/m2之間,電場區(qū)板電流密度選型如表1所示。

電袋復(fù)合除塵器因其電場區(qū)均是前電場,其電壓設(shè)計選型值應(yīng)在60~80kV之間,單臺高壓電源的設(shè)備最大電流容量應(yīng)在2.0A以下。電場區(qū)工作時的平均場強一般為3~4kV/cm,即對同極距為300mm的電場,單相工頻高壓電源的工作電壓一般為60~66kV:對同極距為400mm的電場,單相工頻高壓電源的工作電壓一般為60~72kV:針對不同的電場同極距,高壓電源額定電壓選型如表2所示。

2.2高壓電源的電流控制特性要求

電袋復(fù)合除塵器的電場區(qū)需要較大的運行電流,這就要求其高壓電源的電流控制特性好,運行電壓平穩(wěn),紋波系數(shù)小。高壓電源應(yīng)工作在直流供電的火花跟蹤控制方式下,因此高壓電源的電流控制特性、火花控制特性必須更加優(yōu)秀,運行電壓要求平穩(wěn),本文較大幅度地將火花率的指標提高至每分鐘200次。要求高壓電源調(diào)試時要選好變壓器抽頭,調(diào)好火花特性,盡量提高運行電流,以保證電場區(qū)較高的荷電電流。

2.3高壓電源的報警功能要求

如果電袋復(fù)合除塵器的電場區(qū)長期工作于低電壓、低電流條件下,將嚴重影響電袋復(fù)合除塵器的整體效能,要求高壓電源必須具有低電壓、低電流的報警功能。在夏季高溫季節(jié),特別是本體電場采用強芒刺極線的情況下,高壓電源處于火花頻率較高、運行電流較大的狀態(tài)運行,要特別注意油溫檢測和報警功能是否正常,避免變壓器油溫過高故障。

2.4高壓電源的控制方式要求

傳統(tǒng)的高壓電源,無論是單相高壓電源,還是高頻高壓電源,均是為電除塵器配套使用而設(shè)計制造的,為電除塵器設(shè)計的許多功能,如間歇供電功能、脈沖供電功能、節(jié)能模式運行功能等等,對于電袋復(fù)合除塵器并不適用。因此,電袋復(fù)合除塵器高壓電源的控制功能必須做針對性優(yōu)化設(shè)計,推薦電袋復(fù)合除塵器高壓電源工作于全波直流供電工作方式、純直流供電工作方式和火花跟蹤控制方式、最佳火花率方式等能提高平均電壓、平均電流的工作方式,不推薦用電除塵器高壓電源的其他控制方式,如間歇供電方式和脈沖工作方式等。

2.5高壓電源的可靠性要求

電袋復(fù)合除塵器的電場區(qū)一般是前電場,且只有一兩個電場,其高壓電源的性能與濾袋區(qū)的阻力和濾袋的壽命密切相關(guān),特別要求高壓電源對粉塵荷電性能強且穩(wěn)定可靠。因此,相對電除塵器來說,電袋復(fù)合除塵器高壓電源的可靠性要求更高。當(dāng)濾袋區(qū)阻力有明顯提高時,要檢查高壓運行狀態(tài),檢查是否有高壓跳閘、高壓電壓/電流下降等情況(電場區(qū)效率降低、粉塵荷電不足導(dǎo)致)。

要求高壓電源單臺投運率應(yīng)達到99.6%以上,如每年6000h的運行時間,只允許24h的故障停機時間。其中:單臺設(shè)備投運率=[(設(shè)備應(yīng)運行時間-設(shè)備故障停運時間)/設(shè)備應(yīng)運行時間]×100%。

3結(jié)語

總之,電袋復(fù)合除塵器作為一種新型的除塵器,其除塵工藝以及對高壓供電電源的技術(shù)要求與電除塵器相比存在不少差異,未來,這種差異將隨著電袋復(fù)合除塵器和電除塵器各自的發(fā)展而越來越大。本文為電袋除塵配套電源提供了一個透明的選型接口,可引導(dǎo)行業(yè)電源領(lǐng)域健康發(fā)展,有利于促進技術(shù)進步。