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高頻電源(ST3型)

一、產(chǎn)品介紹

1.1產(chǎn)品概述

電除塵用高頻高壓整流設(shè)備（簡稱高頻電源）將工頻三相交流電源整流后經(jīng)高頻逆變、升壓、二次整流后變換成直流負(fù)高壓輸出，可配套各類除塵設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力、冶金、建材、輕工、化工等眾多行業(yè)的煙氣粉塵治理，是一種高效的除塵、保護(hù)環(huán)境的重要設(shè)備。該產(chǎn)品具有輸出紋波小、平均電壓電流高、轉(zhuǎn)換效率與功率因數(shù)高、采用三相電源對電網(wǎng)影響小、體積小、重量輕、設(shè)備成套一體化等多項(xiàng)顯著優(yōu)點(diǎn)，它的研制成功實(shí)現(xiàn)了電除塵器配套電源技術(shù)水平質(zhì)的飛躍，是我公司充分利用多年電除塵配套電源研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，完全依靠自主創(chuàng)新在電除塵器供電前沿技術(shù)方面取得的又一項(xiàng)高新技術(shù)產(chǎn)品，并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。經(jīng)鑒定該成果屬國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

1.2產(chǎn)品構(gòu)成

高頻電源結(jié)構(gòu)上由高頻控制柜、高頻變壓器二大部件組成。高頻電源原理上主要由三大塊組成，即變換器、高頻變壓器、控制器，如圖1所示。三相交流輸入整流為直流電源，經(jīng)逆變?yōu)楦哳l交流，最后整流輸出直流高壓。變換器實(shí)現(xiàn)直流到高頻交流的轉(zhuǎn)換，高頻變壓器/高頻整流器實(shí)現(xiàn)升壓整流輸出，為ESP提供供電電源。 
 

1.3產(chǎn)品功能

1、設(shè)備具有自動和手動兩種運(yùn)行方式。

2、設(shè)備具有純直流供電、間歇供電兩種供電方式，間歇供電時Pon、Poff時間可調(diào)。

3、設(shè)備火花檢測控制功能靈敏可靠。閃絡(luò)特性參數(shù)可根據(jù)需要設(shè)定。

4、設(shè)備能數(shù)字顯示運(yùn)行參數(shù)和設(shè)定參數(shù)，控制器終端面板上設(shè)有大屏幕液晶顯示器，能現(xiàn)場對本柜進(jìn)行啟停操作，并能就地進(jìn)行參數(shù)修改，可顯示一次電流、母線電壓、二次電流、二次電壓、火花率、控制方式等運(yùn)行參數(shù)。

5、當(dāng)系統(tǒng)故障跳閘或自檢出系統(tǒng)故障時，由顯示器顯示故障類型。

a、設(shè)備自檢和自恢復(fù)功能

設(shè)備啟動后，MHC控制器自動進(jìn)行自檢，如有故障能自動停機(jī)并顯示故障類型。在運(yùn)行過程中，當(dāng)由于某種特殊原因（如強(qiáng)干擾）引起控制程序的不正常運(yùn)行或程序運(yùn)行出錯時，控制系統(tǒng)看門狗電路能在一定時間后自動重新啟動運(yùn)行，恢復(fù)系統(tǒng)的正常工作。

b、設(shè)備具有短路保護(hù)功能、設(shè)備一次過流保護(hù)功能、高頻變壓器油溫超限保護(hù)功能、IGBT（IPM）故障保護(hù)功能、設(shè)備開路保護(hù)功能。

6、擴(kuò)展功能

a、通訊功能

設(shè)備能與計(jì)算機(jī)通訊，能接受計(jì)算機(jī)的各種設(shè)定命令，并將設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、設(shè)定參數(shù)、故障狀態(tài)傳送到計(jì)算機(jī)。

b、DCS接口。當(dāng)用戶需要以4~20mA、電接點(diǎn)信號與高頻電源設(shè)備構(gòu)成DCS控制系統(tǒng)時，本設(shè)備可根據(jù)采購合同提供這種功能。

c、復(fù)合式功率控制振打功能。與低壓控制系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)減功率振打/斷電振打，有效清除積灰，提高除塵效率。

1.4技術(shù)特點(diǎn)

1、高頻電源給除塵器提供接近純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形，工況適應(yīng)性強(qiáng)，針對各種特定的工況，可以提供最合適的電壓波形，從而提高除塵效率。高頻電源純直流供電輸出近似一條直線的輸出電壓，提高電除塵運(yùn)行的平均電壓和平均電流，適用于中低比電阻以及高濃度的煙氣工況，間歇供電Pon及Poff均可調(diào)，可有效抑制反電暈現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)保效節(jié)能，特別適用于高比電阻粉塵工況。

2、高頻電源效率與功率因數(shù)高，高頻電源效率>0.9，功率因數(shù)>0.9，比工頻電源節(jié)能固有節(jié)能20%以上。當(dāng)有IPEC節(jié)能控制系統(tǒng)時，IPEC可以在保證除塵效率前提下，自動實(shí)現(xiàn)組合供電，可促進(jìn)除塵電源系統(tǒng)節(jié)能達(dá)50％以上，其節(jié)能降耗十分可觀。在某些反電暈特征明顯的工況下，除塵電源系統(tǒng)節(jié)能甚至可達(dá)90％以上。

3、針對電除塵器負(fù)載變化的特殊性，控制性能靈敏，電壓恢復(fù)快，保護(hù)功能完善，反電暈嚴(yán)重時，設(shè)備自動進(jìn)入間歇供電，尋求****的脈沖寬度和脈沖頻率。高低壓一體化控制，具備斷電振打及減功率振打功能，可有效提高除塵效率。

4、體積小、重量輕，直接安裝布置在除塵器頂部，節(jié)省電纜和控制室空間。

5、采用三相電源，對電網(wǎng)影響小，無缺相損耗，無電網(wǎng)污染。   
 

二、產(chǎn)品圖片

三、榮譽(yù)

四、工程案例及用戶評價

4.1河南三門峽華陽發(fā)電有限責(zé)任公司#2爐
 

河南三門峽華陽發(fā)電有限責(zé)任公司#2爐，原配雙室三電場臥式電除塵器，于2007年底改造成最新研究設(shè)計(jì)制造的2BES271/2-4型電除塵器。該除塵器為雙列雙室四電場，第一電場采用4臺高頻電源供電，設(shè)備容量0.8A/72kV，除塵器設(shè)計(jì)處理煙氣量為107.75×104m³/h，電場平均煙氣流速1.11m/s。進(jìn)口煙塵濃度經(jīng)實(shí)測，高于30g/Nm³。該項(xiàng)目要求在鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種時，電除塵器設(shè)計(jì)效率≥99.86%。

該項(xiàng)目改造完畢后，于2008年3月由河南電力試驗(yàn)研究院進(jìn)行電除塵器效率測試，其中B除塵器右室一電場分別采用高頻電源（0.8A/72kV）和工頻電源（0.8A/72kV）進(jìn)行對比測試，試驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果見表3：

表3  ＃2爐電除塵器效率測試及供電電源運(yùn)行參數(shù)測試

由表3可以看出，A電除塵器平均除塵效率為99.875%，B電除塵器平均除塵效率為99.876%。A、B電除塵器除塵效率均達(dá)到設(shè)計(jì)保證值（99.86%）要求。B電除塵器只采用一臺高頻電源和一臺工頻電源測試電除塵器除塵效率為99.802%，而采用兩臺高頻電源除塵效率為99.876%，粉塵排放降低37.3%，說明電除塵器一電場采用高頻電源能增大電場荷電強(qiáng)度，減輕后電場的負(fù)荷，有利于電除塵器效率提高。
 

4.2內(nèi)蒙古上都電廠2#爐

內(nèi)蒙古上都電廠2#爐（600MW）機(jī)組電除塵器節(jié)能改造，本體部分為我公司BEL型：電場陰極線均為針刺線，陽極板為ZT24板，一二三電場同極距為405mm，四五電場同極距為450mm。振打方式為陰極頂部電磁錘振打，陽極側(cè)部電機(jī)振打。雙列雙室，每室各有五個電場，其中一～三電場采用左右分區(qū)供電。2009年4月，該電廠對2#爐電除塵器實(shí)施高頻電源節(jié)能提效改造，取得了良好的效果，改造調(diào)試完成后，由華北電力科學(xué)研究院對電除塵進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明，機(jī)組待580MW負(fù)荷運(yùn)行時，2#機(jī)組電除塵在投運(yùn)三個電場的運(yùn)行狀態(tài)下，除塵器出口煙塵排放濃度平均值為53mg/Nm3，在投運(yùn)4個電場的運(yùn)行狀態(tài)下，除塵器出口煙塵排放濃度平均值為23 mg/Nm3。從4月下旬開始投運(yùn)以來，電除塵器日耗電量由4.93萬度下降至2.13萬度，節(jié)電率達(dá)到了56%以上，真正達(dá)到了提效節(jié)能。
 

 4.3神華國華盤山發(fā)電有限責(zé)任公司1#爐

神華國華盤山發(fā)電有限責(zé)任公司1號爐500MW機(jī)組，是由俄羅斯設(shè)計(jì)生產(chǎn)的國內(nèi)現(xiàn)有的大型超臨界火力發(fā)電廠，每臺爐配三臺згд-108-9-6-6型雙層雙室六電場靜電除塵器。每臺電除塵器配24臺工頻高壓硅整流變壓器，1號爐共72臺工頻高壓整流變壓器。1號爐電除塵器自投運(yùn)以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，除塵效果良好，但由于原電除塵電控系統(tǒng)設(shè)備太多、耗電量大，已經(jīng)難以滿足國家節(jié)能減排的要求。
在多番考察，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況后，提出用高頻電源替代工頻電源，改造方案確定為：①對本體不做改動；②用24臺高頻電源替換原有的一至四電場共48臺工頻電源，五至六電場的24臺工頻電源保持不變；③改造一至四電場的120臺振打電機(jī)的控制系統(tǒng)，優(yōu)化高頻電源的減功率振打功能；④通過電控系統(tǒng)、IPEC節(jié)能控制系統(tǒng)的優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能提效。
高頻電源、節(jié)能控制系統(tǒng)投運(yùn)后一直穩(wěn)定可靠，高頻電源節(jié)能改造前1號爐除塵器6kV除塵變的平均功率為780kW/h，高頻電源節(jié)能改造后，6kV除塵變的平均功率為340kW/h（其中24臺高頻電源的耗電功率低于120kW/h），節(jié)電率超過50%，且除塵效率略有提高，出口排放25mg/Nm3，測試數(shù)據(jù)由華北電科院，提供完全滿足排放要求。