高频高压电源在湿式静电除尘器的应用

湿式静电除尘器为燃煤污染物排放的终端精处理装备，以其为核心的烟气协同治理技术是燃煤电厂实现超低排放的主要技术路线之一。高频高压电源是新一代电除尘器供电电源，供电性能优越，并且满足湿式静电除尘器技术特点对于供电电源的要求。

高频高压电源的工作原理

高频高压电源基于现代电力电子技术，采用大功率高频开关将输入的三相工频电流经过整流、逆变成为20kHz以上的高频交流电流，然后通过高频变压器升压，再经高频整流器整流滤波，形成直流或窄脉冲等各种电压波形供给电除尘器内部电场。高频高压电源系统主要包括整流模块、逆变模块、升压变压器、控制器及冷却系统等。

高频高压电源的技术特点

（1）运用高频变频技术将50Hz工频电流逆变为几万Hz的高频电流，输出电压不受工频正弦半波“暂下降”现象影响，输出的二次电压波形接近稳定平滑，电压峰值、谷值和平均值基本相等；因此既能减少二次电压峰值引起火花闪络的频率，又可提高二次电压平均值和电晕功率。供给电场内的平均电压比工频高压电源提高25%～30%，电晕电流可提高一倍，大大提高烟尘荷电量，提高了除尘效率。

（2）输出频率为几万Hz，输出的脉冲周期为数十μs；火花检测和关断时间为数十μs，火花恢复时间约为10ms。而工频高压电源输出频率为100Hz，输出的脉冲周期为10ms；火花检测和关断时间约为10ms，火花恢复时间约为60ms。在电场内发生火花闪络时，相对于工频高压电源具有更高灵敏度的闪络判断、更短的闪络恢复时间以及极短的脉冲供电周期；因此火花能量很低，电场能量的损耗很小，减轻了对电极的冲击，降低了火花闪络引起电极腐蚀的风险。特别是在湿式电除尘器电场中，这种特点既可有效延长电极寿命，同时能够提高输出电压的持续性，提高除尘效率。

（3）功率因数一般约为0.95，高频变压器转换效率约为93%，而工频高压电源功率因数一般小于0.8，变压器转换效率为64%～70%；输入采用三相供电，相对单相工频高压电源，电源作为负荷三相平衡，因此，具有更好的节能降耗效果。普遍具备脉冲供电模式，作为间歇供电方式，在反电晕工况下，不仅能有效提升除尘效率，同时能大幅节省电能。 

（4）体积小，重量轻，控制柜和变压器一体化，并直接安装于电除尘器顶部，节省了电缆。不单独使用高压控制柜，减少了控制室的面积，降低了基建的工程量。

（5）在国内燃煤电厂电除尘器和湿式静电除尘器广泛应用有不到10年的时间，以其稳定、可靠的性能和优异的除尘、节能效果迅速占领市场，成为工频高压电源的技术换代产品。应用于湿式静电除尘器，在国内已有几十台1000MW级燃煤机组的业绩，具备了长期满载运行的能力。

综上所述，相对于传统的工频高压电源，高频高压电源具有在相同工况时向电除尘器内部电场输入更高的电压和更大的能量，火花控制性能好、减少灼伤电极的风险，高效节能，可长期满载运行，建设及维护成本低等诸多技术优势，并且完全符合湿式电除尘器电场特点对于高压供电电源的要求。