高頻電源(ST3型)

一、產品介紹

1.1產品概述

電除塵用高頻高壓整流設備（簡稱高頻電源）將工頻三相交流電源整流后經高頻逆變、升壓、二次整流后變換成直流負高壓輸出，可配套各類除塵設備廣泛應用于電力、冶金、建材、輕工、化工等眾多行業的煙氣粉塵治理，是一種高效的除塵、保護環境的重要設備。該產品具有輸出紋波小、平均電壓電流高、轉換效率與功率因數高、采用三相電源對電網影響小、體積小、重量輕、設備成套一體化等多項顯著優點，它的研制成功實現了電除塵器配套電源技術水平質的飛躍，是我公司充分利用多年電除塵配套電源研發、生產及應用經驗，完全依靠自主創新在電除塵器供電前沿技術方面取得的又一項高新技術產品，并具有完全自主知識產權。經鑒定該成果屬國內首創，達到國際先進水平。

1.2產品構成

高頻電源結構上由高頻控制柜、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，經逆變為高頻交流，最后整流輸出直流高壓。變換器實現直流到高頻交流的轉換，高頻變壓器/高頻整流器實現升壓整流輸出，為ESP提供供電電源。 
 

1.3產品功能

1、設備具有自動和手動兩種運行方式。

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

3、設備火花檢測控制功能靈敏可靠。閃絡特性參數可根據需要設定。

4、設備能數字顯示運行參數和設定參數，控制器終端面板上設有大屏幕液晶顯示器，能現場對本柜進行啟停操作，并能就地進行參數修改，可顯示一次電流、母線電壓、二次電流、二次電壓、火花率、控制方式等運行參數。

5、當系統故障跳閘或自檢出系統故障時，由顯示器顯示故障類型。

a、設備自檢和自恢復功能

設備啟動后，MHC控制器自動進行自檢，如有故障能自動停機并顯示故障類型。在運行過程中，當由于某種特殊原因（如強干擾）引起控制程序的不正常運行或程序運行出錯時，控制系統看門狗電路能在一定時間后自動重新啟動運行，恢復系統的正常工作。

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

6、擴展功能

a、通訊功能

設備能與計算機通訊，能接受計算機的各種設定命令，并將設備運行參數、設定參數、故障狀態傳送到計算機。

b、DCS接口。當用戶需要以4~20mA、電接點信號與高頻電源設備構成DCS控制系統時，本設備可根據采購合同提供這種功能。

c、復合式功率控制振打功能。與低壓控制系統配合，實現減功率振打/斷電振打，有效清除積灰，提高除塵效率。

1.4技術特點

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，工況適應性強，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，可有效抑制反電暈現象，實現保效節能，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高，高頻電源效率>0.9，功率因數>0.9，比工頻電源節能固有節能20%以上。當有IPEC節能控制系統時，IPEC可以在保證除塵效率前提下，自動實現組合供電，可促進除塵電源系統節能達50％以上，其節能降耗十分可觀。在某些反電暈特征明顯的工況下，除塵電源系統節能甚至可達90％以上。

3、針對電除塵器負載變化的特殊性，控制性能靈敏，電壓恢復快，保護功能完善，反電暈嚴重時，設備自動進入間歇供電，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，節省電纜和控制室空間。

5、采用三相電源，對電網影響小，無缺相損耗，無電網污染。   
 

二、產品圖片

三、榮譽

四、工程案例及用戶評價

4.1河南三門峽華陽發電有限責任公司#2爐
 

河南三門峽華陽發電有限責任公司#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計制造的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，設備容量0.8A/72kV，除塵器設計處理煙氣量為107.75×104m³/h，電場平均煙氣流速1.11m/s。進口煙塵濃度經實測，高于30g/Nm³。該項目要求在鍋爐燃用設計煤種時，電除塵器設計效率≥99.86%。

該項目改造完畢后，于2008年3月由河南電力試驗研究院進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）進行對比測試，試驗數據及計算結果見表3：

表3  ＃2爐電除塵器效率測試及供電電源運行參數測試

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到設計保證值（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度，減輕后電場的負荷，有利于電除塵器效率提高。
 

4.2內蒙古上都電廠2#爐

內蒙古上都電廠2#爐（600MW）機組電除塵器節能改造，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，陽極側部電機振打。雙列雙室，每室各有五個電場，其中一～三電場采用左右分區供電。2009年4月，該電廠對2#爐電除塵器實施高頻電源節能提效改造，取得了良好的效果，改造調試完成后，由華北電力科學研究院對電除塵進行測試。測試結果表明，機組待580MW負荷運行時，2#機組電除塵在投運三個電場的運行狀態下，除塵器出口煙塵排放濃度平均值為53mg/Nm3，在投運4個電場的運行狀態下，除塵器出口煙塵排放濃度平均值為23 mg/Nm3。從4月下旬開始投運以來，電除塵器日耗電量由4.93萬度下降至2.13萬度，節電率達到了56%以上，真正達到了提效節能。
 

 4.3神華國華盤山發電有限責任公司1#爐

神華國華盤山發電有限責任公司1號爐500MW機組，是由俄羅斯設計生產的國內現有的大型超臨界火力發電廠，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以來，設備運行穩定可靠，除塵效果良好，但由于原電除塵電控系統設備太多、耗電量大，已經難以滿足國家節能減排的要求。
在多番考察，并結合現場實際情況后，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臺振打電機的控制系統，優化高頻電源的減功率振打功能；④通過電控系統、IPEC節能控制系統的優化控制，實現節能提效。
高頻電源、節能控制系統投運后一直穩定可靠，高頻電源節能改造前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），節電率超過50%，且除塵效率略有提高，出口排放25mg/Nm3，測試數據由華北電科院，提供完全滿足排放要求。