EPP-Ⅱ高壓脈沖電源

1、電除塵電源的第三個里程碑 連成環(huán)保EPP-n型高壓脈沖電源的研發(fā)及應用 電除塵器在我國已有 30年以上的歷史，自然作為電除塵器的重要部分 -高壓電源也已經(jīng)走 過 30多年的歷程了 。 在這三十多年中 ,電除塵器電源有單相工頻可控整流電源、工頻恒流電 源、三相可控整流電源、 中頻電源、調頻式高頻電源和調幅式高頻電源及脈沖電源等多種形式 。 但是從研發(fā)和應用的廣度和深度來看 ,從1985年至 2000年主要是工頻電源 ,這是第一個里程 碑; 2001 年至2015年主要是第二個里程碑 -高頻電源 ;從現(xiàn)在開始 ,電除塵器高壓電源已經(jīng)步入 了第三個里程碑一脈沖電源。估計再過十年或十五年，脈沖電源也會

2、如今天的高頻電源一樣， 得到大家的認可和廣泛的應用， 到2030年新建電除塵器選擇電源時， 人們就不會考慮工頻電源， 很少考慮高頻電源，而是更多地考慮脈沖電源了。 高壓脈沖電源 高壓脈沖電源主要由采用移相 ZVT-PWM 控制技術的全橋逆變電路和多個相互獨立的低壓 固體開關式脈沖形成單元組成，以 DSP為控制核心，以窄脈沖（100us及以下）電壓波形輸出 為基本工作方式。 在不降低或提高除塵器運行峰值電壓的情況下， 通過改變脈沖重復頻率調節(jié) 電暈電流，以抑制反電暈的發(fā)生，使電除塵器在收集高比電阻粉塵時有更高的收塵效率。 常見的脈沖供電裝置有三種類型 第一種是高壓脈沖電源裝置使用火花間隙產(chǎn)生脈沖

3、這種方法裝置簡單、 費用較低， 但要求 有高精度的維護水平； 其脈沖寬度在微秒量級或更窄工作峰值電壓比常規(guī)電源提高較顯著但目 前功率容量相對較小。第二種是采用貯能式原理，由半導體開關、貯能電容、脈沖變壓器漏感 和電除塵器電容組成串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生高壓脈沖， 在脈沖期間未被電除塵器耗用的脈沖能量通 過反饋二極管回送到貯能電容貯存起來， 以供下一個脈沖使用， 具有顯著節(jié)能的優(yōu)點。 第三種 是多脈沖供電裝置。 其特點是基礎直流電壓和疊加的脈沖都取自同一個特殊的變壓整流器， 所 產(chǎn)生的脈沖是每間隔3ms100mS發(fā)出50us100u寬的短脈沖群。 目前，第二種類型的高壓脈沖電源裝置由于除塵效果及綜合性能

4、更加顯著， 應用場合更普 遍；其電源裝置隨著半導體器件技術、 脈沖電容技術和電壓電流快速檢測技術以及數(shù)字信號處 理技術的進步， 其可靠性得到了顯著提高； 目前浙江連成環(huán)?？萍加邢薰拘卵邪l(fā)并投入使用 的的EPP-H型高壓脈沖電源是目前除塵器電源技術的一個新的亮點。 其電源輸出的高壓脈沖的 幅值、頻率和脈寬都設計為可調，可滿足多種電除塵要求。 脈沖供電技術介紹 目前，電除塵器的供電方式有兩種：一是使用常規(guī)直流電源供電；二是脈沖供電。常規(guī)直 流電源供電主要采用數(shù)字控制方式， 它對電廠等高溫高比電阻粉塵易產(chǎn)生反電暈狀況，粉塵回 收率會慢慢降低，而且當使用可控硅調壓時供電又不連續(xù)， 而脈沖供電能克服直

5、流電的缺點 特別適用于高溫高比電阻粉塵，有效地提高并穩(wěn)定了收塵效率，且能明顯的節(jié)約電能。 電除塵器的脈沖供電是在直流基礎電壓上疊加高幅值的微脈沖。實現(xiàn)這一技術的途徑有兩 種：一是利用兩套電源設備，一套產(chǎn)生高壓直流基礎電壓，另一套產(chǎn)生高壓脈沖，在高壓側疊 加后形成脈沖供電，這種方法設備造價高，投資大，元件可靠性要求高，推廣應用困難。二是 浙江連成環(huán)?？萍加邢薰狙兄瞥晒Φ膬H用一套設備就能完成脈沖供電的新技術，這種設備造 價低，可靠性高，運行安全穩(wěn)定，能耗小。經(jīng)過在邯鄲鋼鐵集團的燒結機電除塵、火力發(fā)電廠 電除塵上廣泛應用后大大改善了電除塵器的運行性能，提高了收塵效率，投資也小，不需要改 造原電除塵

6、器的本體部分，不影響正常生產(chǎn)，是鋼鐵廠、水泥廠、火電廠及化工廠等電除塵器 電源改造的較佳途徑。 連成環(huán)保生產(chǎn)的epp-h高壓脈沖電源是一個高集成、模塊化的大功率電源，能為高壓靜電 除塵器電場提供所需的設備及控制系統(tǒng)，其主要由主油箱、逆變箱、控制箱、控制柜和散熱系 統(tǒng)組成，同時采用側高壓輸出線方式，安裝簡單，與隔離開關連接方便，可戶外安裝在電除塵 器頂部。EPP-H不僅可以通過觸摸屏手操器進行操作，也可以采用 RS485總線或TCP/IP以太網(wǎng) 在上位機進行集中管理、遠程操作、參數(shù)修改、節(jié)能優(yōu)化等。 epp-h高壓脈沖電源也是一種功率疊加電源， 它的功率輸出由兩部分組成：基波電壓和脈 沖電壓?；?/p>

7、波部分輸出的直流負高壓，與脈沖部分輸出的微秒級負高壓脈沖， 通過耦合疊加電 路，產(chǎn)生一種基波疊加脈沖的電壓形式， 供給電除塵電場。脈沖電源的基壓部分提供電場的驅 動力，脈沖部分提供荷電電流，而且荷電效率比傳統(tǒng)的直流電源高出許多倍，所以具有節(jié)能高 效的特點。脈沖電源的工作原理與傳統(tǒng)的工頻電源等具有質的差別。epp-h高壓脈沖電源與傳 統(tǒng)的SCR以及高頻電源相比性能更優(yōu)越，具有輸出電壓高、電源能耗低、轉換效率高、除塵效 率高、工況適應性強、模塊化結構等顯著優(yōu)點，所以epp-h高壓脈沖電源是新一代的電除塵電 源高端產(chǎn)品，也是電除塵器供電電源技術的突破性進步 EPP- U高壓脈沖電源控制原理 圖1 E

8、PP-n高壓脈沖電源控制原理 如圖1所示，總電路整體分為兩大部分，高頻基壓部分和脈沖部分。高頻基波部分，輸入 的三相工頻交流電源經(jīng)過三相全橋整流后變成低壓直流電（基波整流電路） ，再經(jīng)過全橋 IGBT 逆變電路產(chǎn)生高頻交流脈沖（基壓逆變電路） ，高頻高壓整流變壓器最后將低壓高頻交流脈沖 升壓整流后（基壓升壓整流） ，產(chǎn)生負高壓高頻基壓電壓送至高壓耦合電路，同時輸出側的基 波二次電壓和基波二次電流取樣反饋信號反饋給控制器參于實時控制； 脈沖部分， 輸入的三相 工頻交流電源經(jīng)過可控硅調壓、 三相變壓器升壓組成的脈沖前置升壓電路、 經(jīng)三相全橋整流濾 波電路后，變成500-2500V直流電（脈沖整流濾

9、波），經(jīng)過一個電感后給儲能電容充電，打開IGBT 后，在脈沖變壓器原邊產(chǎn)生低壓諧振脈沖， 脈沖變壓器將低壓諧振脈沖升壓至負高壓脈沖后 （脈 沖升壓），同時輸出側的脈沖二次電壓（峰峰值）和脈沖二次電流（峰峰值）信號反饋給控制 器參于控制，脈沖部分送來的二次輸出側脈沖電壓與高頻基波部分送來的負高壓高頻基波電壓 疊加，得到基波疊加脈沖的負高壓電，供給電除塵器電場使用。 EPP- U高壓脈沖電源技術參數(shù) 連成環(huán)保生產(chǎn)的epp-h高壓脈沖電源有一體（脈沖和高頻基壓放在同一個油箱）、分體（脈 沖和高頻基壓分開放置在不同的油箱， 脈沖電源和基壓電源可以獨立運行） 兩種模式， 適用不 同客戶要求。其技術參數(shù)及

10、型號如下： 輸入電源范圍：三相交流380V 20% 50/60HZ 功率因素cos: 0.92 轉換效率：92% 主斷路器分斷能力： 400V-35KA 變壓器溫升：w 25C 基波電壓：060kV 基波電流： 1200mA 2000mA 脈沖電壓峰峰值： 080kV 脈沖電流峰峰值：300A 脈沖頻率： 1100HZ 脈沖寬度： 75us 總峰值電壓：基波電壓 +脈沖電壓峰峰值 =140kV 冷卻方式：風冷油冷相結合 輸出類型：直流連續(xù)與間歇供電可設置選擇 基波高低波時間：1-199ms可設置，高低波時間總和最大200ms 閃絡頻率控制： 1-120次/每分 閃絡封鎖時間： 1-20ms 通

11、訊協(xié)議： 原生以太網(wǎng)接口，支持10/100M速率，支持Modbus-TCP協(xié)議，可支持多機通訊（支 持 4臺上位機加觸摸屏 ） EPP- U高壓脈沖電源設備結構 圖5連成環(huán)保EPPU高壓脈沖電源設備的結構外形圖 圖5為連成環(huán)保EPP-H高壓脈沖電源設備的結構外形圖。EPP-H高壓脈沖電源結構多樣 化，有一體式（高頻基壓和脈沖放在同一個油箱）、分體式（高頻和脈沖分開放置在不同的油 箱，基壓電源和脈沖電源可以獨立運行）兩種模式，適用不同客戶要求。 EPP- U高壓脈沖電源特點優(yōu)勢 連成環(huán)保生產(chǎn)的epp-h高壓脈沖電源與較工頻電源和高頻電源相比， 主要有以下幾個方面 的優(yōu)勢： （1）epp-h高壓脈

12、沖電源基壓采用高頻電源，基壓穩(wěn)定性更好，比采用工頻電源和三相 電源更好，閃絡的處理更及時；基壓效率更高，功率因數(shù)、轉換效率高。 （2）結構多樣化，有一體（脈沖和高頻放在同一個油箱）、分體（脈沖和高頻分開放置在 不同的油箱，脈沖電源和基壓電源可以獨立運行）兩種模式，適用不同客戶要求。 （3）脈沖電源部分，脈寬寬度很窄，能達到6075us的脈寬寬度，可以避免產(chǎn)生火花。輸 出功率大，輸出電流的峰值達到500A以上；電壓峰值達到80kV以上，如客戶需要更大脈沖電 源，我公司有能力可以定制。 (4) 低電能消耗，由于避免的反電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生，避免了浪費電流而節(jié)省能源消耗。 (5) 適應不同煤種，靈活應對不

13、同煤種，適用比電阻廣。 (6) 具有完善的IGBT保護電路和脈沖變壓器保護電路，可靠性更高。在線計算脈沖寬度 的能力。 (7) 采用油冷、風冷一體化散熱，散熱效果良好，溫升w 25 C (8) 脈沖電源中內控制系統(tǒng)采用32位高速CPU芯片，具備處理速度快，更新及時等優(yōu)點。 (9) 電源控制系統(tǒng)與其它系統(tǒng)具有 TCP/IP、MODBUS485兩種通訊方式。電源控制器的 TCP/IP以太網(wǎng)接口，通過交換機可以同時連接 5臺主機。 對于電除塵器本體一類的改造，脈沖電源具有如下主要優(yōu)勢： ( 1 )改造簡便，可在不停爐、短期停電的狀態(tài)下完成改造； ( 2)改造周期短，見效快； ( 3)故障時影響小，無需停爐整改； ( 4)改造成本低； (5)對于原本體小的除塵器有適當提效功能。 綜合考慮，EPP-H高壓脈沖電源較其他除塵器技術具有全面的、可靠的優(yōu)勢，采用脈沖電 源對電除塵器進行改造是目前適應國家新環(huán)保標準的最佳改選方案 EPP- U高壓脈沖電源應用范圍 epp-h高壓脈沖電源適用于工業(yè)部門的除塵、除霧、脫水、除焦油、雜質分離和回收稀有 金屬及其它原料等，是保護環(huán)境、發(fā)展綜合利用及可持續(xù)發(fā)展的重要設備。在火電、冶金、建 材、石油、化學、輕紡等工業(yè)領域均可廣泛使用。 epp- h高壓脈沖電源的應用效果 脈沖電源自上世紀九十年代問世以來， 已經(jīng)在世界各