高频电源技术对电除尘领域应用

　　电力系统正常运转中，除尘技术非常关键，高频电源在除尘技术中应用广泛，本文主要研究高频电源技术对电除尘领域应用。

　　《东北电力大学学报》本刊是由东北电力学院主办的综合性学术期刊。主要刊载电力、电机、动力、热能、信息工程、自动控制与系统工程、电厂化学与机械、电子、数学和企业管理等学科和技术的最新研究成果及部分社会科学研究方面的论文,欢迎本院师生与校外科技人员、专家学者(特别是校友)提供高水平、高质量的优秀论文。

　　高频电源技术在电除尘领域的应用，可以有效提升电除尘器的工作效率，降低企业成本，提升能源使用效率。这篇电源论文总结高频电源还有着安全稳定、适应性能良好等等优点，因此有必要加强对高频电源的推广使用，以有效缓解烟尘造成的环境污染问题，帮助企业创造更多利润，推动我国电除尘技术的整体水平提升。

　　电除尘器是应用非常广泛的除尘设备，在煤炭、水泥等产业中有着非常良好的应用前景。现简要介绍高频电源的定义，分析高频电源工作原理，详细探讨其在电除尘器中的具体应用情况。实际应用效果表明，高频电源在电除尘器中应用前景良好。

　　随着我国国民经济的高速发展，污染问题也日趋严重。与此同时，我国国民环保观念正不断进步，建设资源节约型、环境友好型社会的目标已提上日程，应做好各行业的节能减排工作。电除尘器利用高频电源进行除尘，在发电厂以及锅炉行业应用非常广泛，该设备具有较高的除尘效率，还能有效控制烟尘排放，降低空气污染。因此，为建设可持续发展的社会，有必要对高频电源在电除尘器中的应用展开研究。

　　1高频电源及其工作原理

　　高频电源全称为高频高压开关电源，是专门用来对电除尘器供电的装置，在电力、冶金、化工以及水泥等产业中有着极其广泛的应用，具有低碳、环保、高效的特征。电除尘器所使用的高频电源是一种逆变式电源，借助高频开关技术提供窄脉冲的供电电流，由于使用的是逆变式电源，可以提供多种纯直流电压和电压波形，完全符合电除尘技术的需要。此外，使用高频电源还可有效防止电除尘器发生短路或火花放电。当发生短路或放电时，高频电源可以封锁电源输出，迅速提高电源动态响应速度，供电电压接近纯直流输出，有效避免了短路现象发生。此外，高频电源还可控制电除尘器前电场的电磁强度，对通过该电场中的粉尘提供电场力，从而提高粉尘的运动速度，达到减少粉尘排放的效果。高频电源运行及工作方式主要有两种：恒定周期供电方式、脉冲供电方式。这两种供电方式具体特征如下：(1)恒定周期供电方式：按照预先设定的频率参数进行供电输出，因此频率参数的设定决定了最后的电压以及电流输出值的大小。恒定周期供电方式由于频率恒定因此工作状态相对稳定，但恒定周期供电方式设备自身能耗大，其效果也不太明显，当烟尘发生比较大的变化时，则需要操作人员进行指令输入加以调整。(2)脉冲供电方式：并不设置具体参数，而是将高频脉冲、低频脉冲进行组合来供电，因为脉冲有高低，所以脉冲供电方式输出的电压以及电流呈现明显的动态变化。与恒定周期供电方式相比，脉冲供电方式可以有效提高除尘效果，当烟尘等发生变化时，其也能够起到非常好的除尘效果。同时，因其采用了高频脉冲与低频脉冲的组合脉冲，因此自身能耗也相对较小。

　　2高频电源技术在电除尘领域的使用

　　要分析高频电源在电除尘领域的应用，首先应分析电除尘效率计算的多依奇公式：(1)式中，η为电除尘器的工作效率;A为电除尘器表面的收尘面积;ω为带电粒子在电除尘器前电场中的运动速度;Q为电除尘器所能够处理的最大烟气量。根据公式(1)可以发现，对于一台设计良好的电除尘器来说，其最大处理烟气量以及收尘面积都是固定的，即Q与A是固定不变的，因此，电除尘器的工作效率与运动速度成正相关，即ω越大，其工作效率越高;ω越小，其工作效率越低。那么ω又是如何计算的呢?有研究者通过研究得出通过公式(2)我们可以清楚地看到，带电粒子的运动速度跟电磁强度(E)成正比，跟带电粒子的颗粒直径(a)成正比;跟烟尘的黏度(η)成反比。通过以上公式可以发现，电除尘器的工作效率是由电磁强度以及带电颗粒和烟尘黏度等因素决定。电除尘器主要作用是处理烟尘，因此无法控制带电颗粒的大小及烟尘黏度，能够控制的只有电磁强度。由于电磁强度的大小是由通过电场的电压决定的，因此，在电除尘器中使用高频电源可以有效提升除尘效率。前述理论公式也得到了实验的具体验证，有研究者通过实验得出的具体结果支持了理论。如图1所示，我们可以看出在不同的电压下颗粒运动速度是不同的。较一般的电源来说，高频电源所输出来的电压要高大约30%。而通过前述公式我们也可以大致看出，当电压高出30%时，颗粒的运动速度大约提升了60%，这一提升的幅度我们也可以从图1中得到验证。对于高频电源来说，若其采用的是恒定周期供电方式，其输出的电压则是直流电，当高频电源使用的是脉冲供电方式时，其对电除尘器前电场提供的电流以及电压则是不稳定的，电压也是波动的，对不同大小的颗粒都能够进行处理，以降低电除尘器中的粉尘黏度，提高电除尘器的除尘效果。有研究者对比了使用高频电源及未使用高频电源两种情况下的电除尘器能效大小，结果如表1所示。从表1中我们可以发现，使用高频电源后，电除尘器的自身能耗明显小于未使用高频电源的能耗。因此可以得出结论：在电除尘器中，使用高频电源可以有效提升电除尘器的工作效率，减少其自身能耗，是非常实用的一种技术。

　　3高频电源电除尘器的优点

　　与传统电源相比，高频电源的优势体现在以下两个方面：一方面能够有效提升电除尘器的工作效率，另一方面能够有效提升能源利用率。(1)有效提升工作效率和设备性能。从工作效率的角度，根据上文分析，当电压提升30%时，效率大约提升60%。同时，相对于传统电源，高频电源不容易因短路或电火花等造成损害，因此更加耐用，性能更加优越。(2)具有较高的能源利用率。从能源利用率的角度，电除尘器使用了高频电源后，可以节约大约20%的能源。同时，高频电源的节能还体现在整个系统之中，不单单是对前电场，对于电除尘器的整个系统而言都具有较好的节能效果，因为当高频电源采用纯直流供电方式时，电除尘器的实际输出功率仅为自身额定功率的70%，这就有效节约了能源，也保护了环境。(3)降低了企业生产成本。引进了自动化控制技术后，电除尘器的节能性又有了一个很大程度的提升，可以达到50%。因此，使用高频电源不仅可有效提升电除尘器的工作效率，还能帮助企业节约成本，提升经济效益。

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