高频电源(ST3型)

一、产品介绍

1.1产品概述

电除尘用高频高压整流设备（简称高频电源）将工频三相交流电源整流后经高频逆变、升压、二次整流后变换成直流负高压输出，可配套各类除尘设备广泛应用于电力、冶金、建材、轻工、化工等众多行业的烟气粉尘治理，是一种高效的除尘、保护环境的重要设备。该产品具有输出纹波小、平均电压电流高、转换效率与功率因数高、采用三相电源对电网影响小、体积小、重量轻、设备成套一体化等多项显著优点，它的研制成功实现了电除尘器配套电源技术水平质的飞跃，是我公司充分利用多年电除尘配套电源研发、生产及应用经验，完全依靠自主创新在电除尘器供电前沿技术方面取得的又一项高新技术产品，并具有完全自主知识产权。经鉴定该成果属国内首创，达到国际先进水平。

1.2产品构成

高频电源结构上由高频控制柜、高频变压器二大部件组成。高频电源原理上主要由三大块组成，即变换器、高频变压器、控制器，如图1所示。三相交流输入整流为直流电源，经逆变为高频交流，最后整流输出直流高压。变换器实现直流到高频交流的转换，高频变压器/高频整流器实现升压整流输出，为ESP提供供电电源。 
 

1.3产品功能

1、设备具有自动和手动两种运行方式。

2、设备具有纯直流供电、间歇供电两种供电方式，间歇供电时Pon、Poff时间可调。

3、设备火花检测控制功能灵敏可靠。闪络特性参数可根据需要设定。

4、设备能数字显示运行参数和设定参数，控制器终端面板上设有大屏幕液晶显示器，能现场对本柜进行启停操作，并能就地进行参数修改，可显示一次电流、母线电压、二次电流、二次电压、火花率、控制方式等运行参数。

5、当系统故障跳闸或自检出系统故障时，由显示器显示故障类型。

a、设备自检和自恢复功能

设备启动后，MHC控制器自动进行自检，如有故障能自动停机并显示故障类型。在运行过程中，当由于某种特殊原因（如强干扰）引起控制程序的不正常运行或程序运行出错时，控制系统看门狗电路能在一定时间后自动重新启动运行，恢复系统的正常工作。

b、设备具有短路保护功能、设备一次过流保护功能、高频变压器油温超限保护功能、IGBT（IPM）故障保护功能、设备开路保护功能。

6、扩展功能

a、通讯功能

设备能与计算机通讯，能接受计算机的各种设定命令，并将设备运行参数、设定参数、故障状态传送到计算机。

b、DCS接口。当用户需要以4~20mA、电接点信号与高频电源设备构成DCS控制系统时，本设备可根据采购合同提供这种功能。

c、复合式功率控制振打功能。与低压控制系统配合，实现减功率振打/断电振打，有效清除积灰，提高除尘效率。

1.4技术特点

1、高频电源给除尘器提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，工况适应性强，针对各种特定的工况，可以提供最合适的电压波形，从而提高除尘效率。高频电源纯直流供电输出近似一条直线的输出电压，提高电除尘运行的平均电压和平均电流，适用于中低比电阻以及高浓度的烟气工况，间歇供电Pon及Poff均可调，可有效抑制反电晕现象，实现保效节能，特别适用于高比电阻粉尘工况。

2、高频电源效率与功率因数高，高频电源效率>0.9，功率因数>0.9，比工频电源节能固有节能20%以上。当有IPEC节能控制系统时，IPEC可以在保证除尘效率前提下，自动实现组合供电，可促进除尘电源系统节能达50％以上，其节能降耗十分可观。在某些反电晕特征明显的工况下，除尘电源系统节能甚至可达90％以上。

3、针对电除尘器负载变化的特殊性，控制性能灵敏，电压恢复快，保护功能完善，反电晕严重时，设备自动进入间歇供电，寻求****的脉冲宽度和脉冲频率。高低压一体化控制，具备断电振打及减功率振打功能，可有效提高除尘效率。

4、体积小、重量轻，直接安装布置在除尘器顶部，节省电缆和控制室空间。

5、采用三相电源，对电网影响小，无缺相损耗，无电网污染。   
 

二、产品图片

三、荣誉

四、工程案例及用户评价

4.1河南三门峡华阳发电有限责任公司#2炉
 

河南三门峡华阳发电有限责任公司#2炉，原配双室三电场卧式电除尘器，于2007年底改造成最新研究设计制造的2BES271/2-4型电除尘器。该除尘器为双列双室四电场，第一电场采用4台高频电源供电，设备容量0.8A/72kV，除尘器设计处理烟气量为107.75×104m³/h，电场平均烟气流速1.11m/s。进口烟尘浓度经实测，高于30g/Nm³。该项目要求在锅炉燃用设计煤种时，电除尘器设计效率≥99.86%。

该项目改造完毕后，于2008年3月由河南电力试验研究院进行电除尘器效率测试，其中B除尘器右室一电场分别采用高频电源（0.8A/72kV）和工频电源（0.8A/72kV）进行对比测试，试验数据及计算结果见表3：

表3  ＃2炉电除尘器效率测试及供电电源运行参数测试

由表3可以看出，A电除尘器平均除尘效率为99.875%，B电除尘器平均除尘效率为99.876%。A、B电除尘器除尘效率均达到设计保证值（99.86%）要求。B电除尘器只采用一台高频电源和一台工频电源测试电除尘器除尘效率为99.802%，而采用两台高频电源除尘效率为99.876%，粉尘排放降低37.3%，说明电除尘器一电场采用高频电源能增大电场荷电强度，减轻后电场的负荷，有利于电除尘器效率提高。
 

4.2内蒙古上都电厂2#炉

内蒙古上都电厂2#炉（600MW）机组电除尘器节能改造，本体部分为我公司BEL型：电场阴极线均为针刺线，阳极板为ZT24板，一二三电场同极距为405mm，四五电场同极距为450mm。振打方式为阴极顶部电磁锤振打，阳极侧部电机振打。双列双室，每室各有五个电场，其中一～三电场采用左右分区供电。2009年4月，该电厂对2#炉电除尘器实施高频电源节能提效改造，取得了良好的效果，改造调试完成后，由华北电力科学研究院对电除尘进行测试。测试结果表明，机组待580MW负荷运行时，2#机组电除尘在投运三个电场的运行状态下，除尘器出口烟尘排放浓度平均值为53mg/Nm3，在投运4个电场的运行状态下，除尘器出口烟尘排放浓度平均值为23 mg/Nm3。从4月下旬开始投运以来，电除尘器日耗电量由4.93万度下降至2.13万度，节电率达到了56%以上，真正达到了提效节能。
 

 4.3神华国华盘山发电有限责任公司1#炉

神华国华盘山发电有限责任公司1号炉500MW机组，是由俄罗斯设计生产的国内现有的大型超临界火力发电厂，每台炉配三台згд-108-9-6-6型双层双室六电场静电除尘器。每台电除尘器配24台工频高压硅整流变压器，1号炉共72台工频高压整流变压器。1号炉电除尘器自投运以来，设备运行稳定可靠，除尘效果良好，但由于原电除尘电控系统设备太多、耗电量大，已经难以满足国家节能减排的要求。
在多番考察，并结合现场实际情况后，提出用高频电源替代工频电源，改造方案确定为：①对本体不做改动；②用24台高频电源替换原有的一至四电场共48台工频电源，五至六电场的24台工频电源保持不变；③改造一至四电场的120台振打电机的控制系统，优化高频电源的减功率振打功能；④通过电控系统、IPEC节能控制系统的优化控制，实现节能提效。
高频电源、节能控制系统投运后一直稳定可靠，高频电源节能改造前1号炉除尘器6kV除尘变的平均功率为780kW/h，高频电源节能改造后，6kV除尘变的平均功率为340kW/h（其中24台高频电源的耗电功率低于120kW/h），节电率超过50%，且除尘效率略有提高，出口排放25mg/Nm3，测试数据由华北电科院，提供完全满足排放要求。