電除塵用微電腦控制三相高壓整流電源

1、精品文檔電除塵用SGNE相高壓控制逆變電源一、前言眾所周知，到目前為止，電除塵用高壓整流電源都是采用單相工頻380VAC交流輸入，經(jīng)兩個(gè)反并聯(lián)調(diào)壓，再由變壓器升壓整流輸出高壓直流信號(hào)加到電除塵器。隨著環(huán)保力度加大，要求粉塵排放越來(lái)越低，電除塵器的電場(chǎng)截面越來(lái)越大，選配的電源也越來(lái)越大，電場(chǎng)數(shù)也越來(lái)越多，電網(wǎng)用電不平衡的因素加劇，電除塵器面臨著輸出排放達(dá)標(biāo)困難和電網(wǎng)污染的雙重挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是計(jì)算機(jī)和電力功率器件的發(fā)展，三相平衡輸入又能有效提高除塵效率的電源，在國(guó)外已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)化，隨著環(huán)保要求的提高，以前鋼鐵行業(yè)、冶金行業(yè)使用的電除塵器除塵效率已達(dá)不到要求，就目前的冶金行業(yè)來(lái)講，全

2、國(guó)整體電除塵器設(shè)計(jì)除塵效率基本為：約76%的電除塵器的效率小于99%或排放濃度在240mg/m3以上，約13%勺電除塵器效率在99.3-99.5%之間或排放濃度在150-200mg/m3之間，僅約10%的電除塵器的效率在99.6%以上或排放濃度在100mg/m3以下,如果嚴(yán)格執(zhí)行50mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)，控制PM2.5的排放，幾乎所有的電除塵器都需要改造，電除塵器本體越做越大，由于鋼材等主要原材料價(jià)格上漲，改造成本也急劇增大，給行業(yè)造成了新的生存危機(jī)。除塵達(dá)不到50mg/m3意味著對(duì)細(xì)微顆粒收集效率低。細(xì)微顆粒主要指PM2.5um以下的顆粒，這些顆粒通常含有As、Cu、Cr、Hg等重金屬、多

3、環(huán)芳烴、二惡英類等有機(jī)污染物，能夠致癌、致畸、致突變，對(duì)健康造成嚴(yán)重危害。雖電除塵器除塵效率達(dá)99%以上，但由于目前除塵器是配套單相電源，二次電壓偏低,且易發(fā)生反電暈現(xiàn)象，未能對(duì)PM2.5的排放實(shí)現(xiàn)有效地控制。我們也經(jīng)?？煽吹诫姵龎m器從3電場(chǎng)改為5電場(chǎng)，但是仍達(dá)不到50mg/m3排放濃度要求。事實(shí)上有效的電除塵器改造需對(duì)本體和電器等作系統(tǒng)研究，尤其是對(duì)本體已定型的老除塵器，配備最先進(jìn)的電源技術(shù)、知能化控制和提高對(duì)細(xì)微顆粒收集的效率該是改造的關(guān)鍵。電除塵器的核心部件是供電的高壓電源。目前國(guó)內(nèi)的電除塵器高壓電源都為單相電源，它由單相工頻380V交流輸入，經(jīng)兩個(gè)反并聯(lián)調(diào)壓，再由變壓器升壓整流輸出高壓

4、直流信號(hào)加到電除塵器。這種電源轉(zhuǎn)換效率低，一般僅為0.7左右，且易造成電網(wǎng)污染，三相供電不平衡。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的力度加大，要求粉塵排放的濃度越來(lái)越低，因電除塵器的電場(chǎng)截面越來(lái)越大，所選配的電源也越來(lái)越大，電場(chǎng)數(shù)越來(lái)越多，電網(wǎng)用電不平衡的因素加劇，電除塵器行業(yè)面臨著排放達(dá)標(biāo)困難和電網(wǎng)污染的雙重挑戰(zhàn)1、三相高壓電源工作線路圖：我公司開發(fā)成功SGN微電腦三相高壓控制電源在電除塵器上得到成功的應(yīng)用，三相電源是采用三相380V交流輸入，通過(guò)三相調(diào)壓（ABB,IGBT模塊），經(jīng)三相變壓器升壓整流，并聯(lián)成一路直流信號(hào)加到電除塵器。兩年來(lái)的應(yīng)用表明采用三相電源供電具有輸由電壓高、電網(wǎng)輸入平衡、可大幅度減少

5、對(duì)電網(wǎng)的污染和提高電源利用效率。380V50Hz三相由于三相電源輸由電壓平穩(wěn)和可向除塵器提供更高的直流電壓，有提高除塵效率和節(jié)約能源兩大技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)在電除塵一年半的工業(yè)應(yīng)用證實(shí)利用三相電源可達(dá)到30-80%的節(jié)電效果，也為PM2.5細(xì)微顆粒物控制提由了一種新技術(shù)，從改進(jìn)電除塵器供電方式著手，實(shí)現(xiàn)對(duì)PM2.5的有效控制。另外考慮到國(guó)內(nèi)目前的市場(chǎng)需求，電除塵電源并得到了很好的工業(yè)應(yīng)用，微電腦三相高壓控制整流電源是目前我國(guó)電除塵電源的更新?lián)Q代產(chǎn)品，為我國(guó)電除塵器改造事業(yè)開辟出了一新的高技術(shù)途徑，市場(chǎng)潛力非常巨大，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益非常顯著。二、三相電源的優(yōu)點(diǎn)：1、在輸出相同二次直流下，三相電源的輸出電

6、壓比單相電源的輸出電壓高50%-70%左右；電除塵閃絡(luò)電壓提高50%，電流提高2.5倍，在輸出相同的二次電壓下，三相電源可有效地降低二次電流，控制反電暈的發(fā)生；這有助于改善細(xì)微顆粒物的擴(kuò)散荷電，大大提高除塵效率。由于除塵效率主要同除塵器面積和電壓乘積相關(guān)，電壓提高50-70%同增多增加兩個(gè)電場(chǎng)幾乎一樣的效果。2、在輸出直流功率相同的情況下，三相電源輸入的有功功率和無(wú)功功率都比單相電源小，三相電源功率因素比單相電源高，在輸出功率相同的情況下，三相電源輸入的功率比單相電源小50%-90%左右。三相電源在輸入供電平衡的條件下，輸出的直流電壓電流平穩(wěn)，波動(dòng)小，具有供電安全的特點(diǎn)；3、對(duì)同一電除塵器，三

7、相電源能夠增大電流電壓工作區(qū)域和電暈放電功率，提高電除塵器的工況適應(yīng)性，大幅度提高除塵效率。SGN微電腦三相高壓逆變電源自身先進(jìn)的反電暈動(dòng)態(tài)識(shí)別及能量?jī)?yōu)化控制功能，可根據(jù)電場(chǎng)工況的變化自動(dòng)調(diào)整輸入功率、二次電壓以及二次電流，在保證達(dá)到最高除塵效率的條件下有效地節(jié)約能源。電源改造后灰塵排放不僅大幅度減低而且節(jié)電30-50%左右。4、功率因數(shù)由大約0.7提高到0.85以上。在電網(wǎng)運(yùn)行中，因功率的三角關(guān)系，電廠希望功率因素和電源利用率越大越好。即電路中的視在功率大部分用來(lái)供給有功功率，減少無(wú)功功率的消耗。提高功率因素和電源利用率對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用，有著顯著的影響，不但可以充分地發(fā)

8、揮設(shè)備的生產(chǎn)能力、減少線路損耗、改善電壓質(zhì)量，而且可以減輕上一級(jí)電網(wǎng)補(bǔ)償?shù)膲毫Γ行У亟档碗娔軗p失。7、主控制器采用32位ARMlft核CPU（微電腦），主頻44MHz,22ns的指令速度，實(shí)時(shí)處理更及時(shí)。8、采用5.7寸液晶顯示，畫面操作簡(jiǎn)便，顯示內(nèi)容豐富，友好的人機(jī)界面。9、具有軟硬件自檢功能，方便使用和檢修。10、具有降壓振打功能，降低電除塵器能耗。11、所有I/O接口，通信接口均具有過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)。12、電路采用隔離電源設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、通信、觸發(fā)等各部分電路相互隔離，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。1 3、反饋信號(hào)經(jīng)隔離后高速采樣，火花判斷及時(shí)準(zhǔn)確、控制及時(shí)有效。14、同步信號(hào)控制采用多重抗

9、干擾設(shè)計(jì)相位補(bǔ)償，且軟硬件相結(jié)合，確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。15、可查詢歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括一次電流、一次電壓、二次電流、二次電壓、方便故障分析。三、主要參數(shù)：1、交流輸入電壓：三相380V±10%2、交流供電頻率：50Hz±5%或60Hz±5%3、輸出電壓調(diào)節(jié)：40-100KV4、輸出電流調(diào)節(jié)：0.3A-2.0A5、導(dǎo)通角范圍：0-120度6、火花率設(shè)定：可在5次/分-120次/分選擇7、通信接口：CAN總線接口和RS485接口。8、防護(hù)等級(jí)：控制柜為IP52，整流變壓器IP54.9、上機(jī)位最大控制電流臺(tái)數(shù)32臺(tái)。四、工作環(huán)境1、溫度：-30602、濕度：不大于95%。五

10、、三相電源的技術(shù)特性1、三相平衡輸入，可以減少初級(jí)電流，減少電網(wǎng)缺相損耗；如：要給電除塵器本體提供1.0A/72KV的電源即72KW的負(fù)載功率，采用單相電源的輸入電流為：271A。一路缺相；采用三相電源的每相輸入電流只有：114A。對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染，無(wú)缺相損耗，是屬于綠色環(huán)保設(shè)備；更適合做成電除塵電源的大功率輸出，更能滿足當(dāng)前本體大型化的特點(diǎn)。2、可直接節(jié)能40%以上，單相輸出效率一般設(shè)計(jì)為：0.7。在實(shí)際使用單相的效率會(huì)更低一些；而三相的輸出效率為：0.95。如果算上單相工作時(shí)電流缺相空損，實(shí)際節(jié)能效果近50%。3、輸出的二次電壓平穩(wěn)，峰值電壓與有效值、平均值電壓基本一致，在相同的擊穿電壓下，其

11、二次輸出平均電壓可提高50%以上，電場(chǎng)的電流密度可提高1.5倍以上，即輸出二次輸出電流增加1.5倍；對(duì)于相同的負(fù)載，采用三相逆變電源可比單相提高一倍以上的有效輸出功率；有利提高一些電壓電流偏低的應(yīng)用場(chǎng)合的電暈功率，有利于克服高濃度粉塵的運(yùn)行效果，從而提高除塵效率；對(duì)于新設(shè)計(jì)的本體可以減少收塵的比面積，降低除塵器總重量，減低成本。三相電源氏采用三相380V交流輸入，通過(guò)三路并聯(lián)調(diào)壓，經(jīng)三相變壓器升壓整流。采用三相電源供電具有輸出電壓高、電網(wǎng)輸入平衡、可大幅度減少對(duì)電網(wǎng)的污染和提高電源利用率，從改進(jìn)電除塵器供電方式著手，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)顆粒物排放的有效控制，具有提高除塵效率和節(jié)約能源兩大技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。輸出的直

12、流電壓平穩(wěn)，波動(dòng)小，能向電場(chǎng)提供更高的直流電壓，有利于提高除塵效率；具有先進(jìn)的能量?jī)?yōu)化控制功能，它能根據(jù)電場(chǎng)工況條件的變化自動(dòng)調(diào)整輸入功率，能偵測(cè)并控制反電暈，在保證電除塵器達(dá)到最高除塵效率的前提下有效的節(jié)約能源；具有良好的人機(jī)界面，控制器采用大屏幕背光顯示器，能清楚顯示中英文字符、圖形曲線，通過(guò)按鍵操作可實(shí)現(xiàn)各種功能，參數(shù)設(shè)定具有記憶和密碼保護(hù)功能，使用方便、安全；具有優(yōu)異的閃絡(luò)控制性能，控制器能根據(jù)輸入信號(hào)的變化，非常準(zhǔn)確的判斷閃絡(luò)，并做出最佳處理，閃絡(luò)處理時(shí)各種控制參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)需人工調(diào)節(jié)；具有完善的故障報(bào)警和保護(hù)功能，有主回路缺相、輸出短路、開路等十多種保護(hù)功能，確保設(shè)備安全可靠的運(yùn)行；采用了先進(jìn)的32位單片機(jī)控制，具有處理速度快、功能強(qiáng)、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，控制器提供的通訊端口，可以與本公司開發(fā)的上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提高電除塵設(shè)備的管理水平。其輸出功率與輸入功率之比為0.6左右；電除塵器三相電源的轉(zhuǎn)換效率高，其輸出功率與輸入功率之比達(dá)0.9左右，大大提高了電源的利用率，有利于節(jié)約能源。六、電除塵器電源改造方案效