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摘 要：结合山西大唐国际神头第二发电厂#3、4机组电除尘改造，对采用北京信实德公司生产的HIRCON-II高频电源进行了详细的介绍和分析，介绍了电除尘器高频电源提效节能特点。
关键词：电除尘器 高频电源 提效节能
0 前言
山西神头二电厂发电机组由捷克电机厂生产，总装机容量4×500MW。#3、4机组原来配套的静电除尘器由福建龙净环保股份有限公司设计生产，分别于2004年12月、2005年5月投产。为了降低除尘器出口排放浓度，计划计划对#3、#4锅炉现有静电除尘器进行改造，改造后最终形成4+1（4个常规电场+1个转动极板电场）的除尘方式；一、二电场改为高频电源、五电场进行转动极板改造，其它电场不变。本文针对一、二电场高频电源改造做详细介绍。
1 系统基本情况
大唐神头发电有限责任公司#3、#4锅炉配置双侧双室五电场静电除尘器，由福建龙净环保股份有限公司设计生产。原系统为五电场十四个供电分区，一台除尘器有20个灰斗。
2 改造范围
将一、二电场现有12台工频电源更换成12台高频电源；原五、三、四电场高压控制系统升级改造；原则上保留原电除尘器结构不变，将原电除尘器末级电场改为一个转动极板电场，最终形成四级单独的收尘电场。
3 高频电源介绍
电除尘器高频电源是利用高频开关技术而形成的逆变式电源，其供电电流是一系列窄脉冲构成，可以给电除尘器提供具有从接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形。高频电源控制方式灵活多样，可根据电除尘器运行工况选择最合适的电压波形，减少电除尘能耗，提高除尘效率；另外，高频电源还有体积小、重量轻、节省电缆用量，三相平衡供电等诸多优点。
3.1高频电源原理
高频电源是将三相交流电经整流和滤波后得到约530V左右的直流电压，经全桥逆变，形成20KHz左右的交变电流，再经高频变压器升压整流后形成高频高压脉动直流送电除尘器。高频电源系统原理框图如图所示。
3.2电源机柜
HIRCON-Ⅱ型电除尘器高频电源的电源机柜，设置有一个高压舱体和一个低压舱体，舱体柜门均采用双层柜门结构，有效地提高了设备的防护等级和抗干扰能力。
电源机柜高压舱内容纳了主回路供配电、全桥整流、滤波、IGBT逆变器、谐振电容等大功率元器件。
电源机柜低压舱内容纳了低压配电、IGBT驱动控制、低压振打加热、散热风机控制、信号采集分析等诸多电路，在低压舱的内门上设置了控制高压启、停运行的操控开关和振打、加热运行的操控开关；并在低压舱内门上设置了高压二次侧的电压电流指示表计。
4设备改造后调试
4.1检查设备内部连接线及线路板插件是否松动，连接是否正确、可靠。
4.2按图纸要求，用万用表检查设备接线，保证接线正确无误。
4.3确认主电源开关、控制电源开关均置于“断开”位置。
4.4用2500V兆欧表检查负载（电除尘器电场）的绝缘情况，一般正常情况下电阻值应在100MΩ以上。
4.5冷却风机转向检查：按规定顺序（闭合主电源开关 → 闭合控制电源开关 → 屏蔽驱动脉冲输出 → 启动主交流接触器）送电后，检查冷却风机的转向是否正确。冷却风机从风道底部送风，经过IGBT模块散热器为功率元件散热，将功率元件所产生的热量经上风道由机柜的出风口排出柜外。高压舱和低压舱顶部的排风风机是为舱室排风、为功率元件表面降温使用。其排风风向是从舱室内通过柜顶风道，向舱外排风。
5 高压试验
高压试验可以检查分析控制柜、整流变、一次回路信号、二次回路信号输入是否正常。电场本体内部是否有异常现象。
5.1带整流变空升试验
将高压隔离开关的本体打至接地位置，整流变输出端打至悬空位置。请注意安全放电距离。
将高压控制柜送电，当控制器与上位机建立通讯连接以后，确认高压柜门上的控制旋钮在“遥控”位置，在上位机上将对应电场的充电比参数设置到1：1，将导通角参数设置到20%。
因为高压隔离开关为接地状态，受到安全连锁开关的控制，此时控制器无法启动，需要在EpconCTK 调试软件的“设置DI”界面上将DI07的高压连锁开关设置为相反状态（常开或常闭）。或者将连锁开关信号在外接端子排上短接，详细请参考接线端子图。
启动高压柜，此时二次电压将达到60-70KV左右，一次电流及二次电流均无参数，说明控制回路及整流变工作正常，如果电压无法达到70KV可将导通角适当调高，调整时请不要一次调的太大，如二次电压超过72KV时控制器将跳闸保护。
如果在空升时一次电流出现读数可能是整流变本身问题或者本体未脱离开。或者是整流变高压整流硅堆有击穿引起。
试验完毕后停止高压柜，关闭主回路，使控制器参数恢复到原来设置值。
将高压隔离开关恢复到正常状态。
5.2带电场空载试验
确保高压隔离开关在运行位置。
将高压控制柜送电，当控制器与上位机建立通讯连接以后，确认高压柜门上的控制旋钮在“遥控”位置，在上位机上将对应电场的间歇时间参数设置到0，开关周期参数设置到40。查看整流变额定参数，将一次电流设置为整流变额定电流。二次电流及二次脉冲电流设置为整流变额定参数即可。
启动高压柜，此时二次电压、二次电流均缓慢上升，如本体情况良好不出现放电拉弧现象，参数可上升到设定参数，说明该电场的电除尘设备工作正常。
如未达到设定参数，出现电压、电流指针表摆动、放电拉弧情况，说明本体内存在极板变形、脱落、积灰、短路等情况，请排除问题后继续做试验。
6 改造后性能
6.1出口含尘浓度（干态，O2=6%）：≤ 30mg/Nm3 本体阻力：≤ 300 Pa。
6.2本体漏风率：< 3 % 除尘器噪声：≤ 85 dB。
6.3电除尘器入口断面烟气分布均匀性：σ≤0.25。
6.4除尘器各烟气通道烟气量分配偏差：≤5%。
6.5当进口粉尘浓度为59.4g/Nm3时，保证效率：≥99.95%。
6.6除尘器入口烟气流速 <1.15 m/s。
7 结束语
综合以上介绍，高频电源在电除尘上的使用其效率比工频电源高，可直接节电20%，同时高频电源克服电场反电晕效果明显，对提高电除尘效果更有效更节能，间接保证了除尘效率≥99.95%，除尘器出口烟尘排放浓度≤30mg/Nm?。
参考文献
[1]HIRCON-II高频电源控器操作手册
作者简介：刘江鹏 男（籍贯：山西太谷） 工程师 山西朔州神头第二发电厂技改工程部
关键词：电除尘器 高频电源 提效节能
0 前言
山西神头二电厂发电机组由捷克电机厂生产，总装机容量4×500MW。#3、4机组原来配套的静电除尘器由福建龙净环保股份有限公司设计生产，分别于2004年12月、2005年5月投产。为了降低除尘器出口排放浓度，计划计划对#3、#4锅炉现有静电除尘器进行改造，改造后最终形成4+1（4个常规电场+1个转动极板电场）的除尘方式；一、二电场改为高频电源、五电场进行转动极板改造，其它电场不变。本文针对一、二电场高频电源改造做详细介绍。
1 系统基本情况
大唐神头发电有限责任公司#3、#4锅炉配置双侧双室五电场静电除尘器，由福建龙净环保股份有限公司设计生产。原系统为五电场十四个供电分区，一台除尘器有20个灰斗。
2 改造范围
将一、二电场现有12台工频电源更换成12台高频电源；原五、三、四电场高压控制系统升级改造；原则上保留原电除尘器结构不变，将原电除尘器末级电场改为一个转动极板电场，最终形成四级单独的收尘电场。
3 高频电源介绍
电除尘器高频电源是利用高频开关技术而形成的逆变式电源，其供电电流是一系列窄脉冲构成，可以给电除尘器提供具有从接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形。高频电源控制方式灵活多样，可根据电除尘器运行工况选择最合适的电压波形，减少电除尘能耗，提高除尘效率；另外，高频电源还有体积小、重量轻、节省电缆用量，三相平衡供电等诸多优点。
3.1高频电源原理
高频电源是将三相交流电经整流和滤波后得到约530V左右的直流电压，经全桥逆变，形成20KHz左右的交变电流，再经高频变压器升压整流后形成高频高压脉动直流送电除尘器。高频电源系统原理框图如图所示。
3.2电源机柜
HIRCON-Ⅱ型电除尘器高频电源的电源机柜，设置有一个高压舱体和一个低压舱体，舱体柜门均采用双层柜门结构，有效地提高了设备的防护等级和抗干扰能力。
电源机柜高压舱内容纳了主回路供配电、全桥整流、滤波、IGBT逆变器、谐振电容等大功率元器件。
电源机柜低压舱内容纳了低压配电、IGBT驱动控制、低压振打加热、散热风机控制、信号采集分析等诸多电路，在低压舱的内门上设置了控制高压启、停运行的操控开关和振打、加热运行的操控开关；并在低压舱内门上设置了高压二次侧的电压电流指示表计。
4设备改造后调试
4.1检查设备内部连接线及线路板插件是否松动，连接是否正确、可靠。
4.2按图纸要求，用万用表检查设备接线，保证接线正确无误。
4.3确认主电源开关、控制电源开关均置于“断开”位置。
4.4用2500V兆欧表检查负载（电除尘器电场）的绝缘情况，一般正常情况下电阻值应在100MΩ以上。
4.5冷却风机转向检查：按规定顺序（闭合主电源开关 → 闭合控制电源开关 → 屏蔽驱动脉冲输出 → 启动主交流接触器）送电后，检查冷却风机的转向是否正确。冷却风机从风道底部送风，经过IGBT模块散热器为功率元件散热，将功率元件所产生的热量经上风道由机柜的出风口排出柜外。高压舱和低压舱顶部的排风风机是为舱室排风、为功率元件表面降温使用。其排风风向是从舱室内通过柜顶风道，向舱外排风。
5 高压试验
高压试验可以检查分析控制柜、整流变、一次回路信号、二次回路信号输入是否正常。电场本体内部是否有异常现象。
5.1带整流变空升试验
将高压隔离开关的本体打至接地位置，整流变输出端打至悬空位置。请注意安全放电距离。
将高压控制柜送电，当控制器与上位机建立通讯连接以后，确认高压柜门上的控制旋钮在“遥控”位置，在上位机上将对应电场的充电比参数设置到1：1，将导通角参数设置到20%。
因为高压隔离开关为接地状态，受到安全连锁开关的控制，此时控制器无法启动，需要在EpconCTK 调试软件的“设置DI”界面上将DI07的高压连锁开关设置为相反状态（常开或常闭）。或者将连锁开关信号在外接端子排上短接，详细请参考接线端子图。
启动高压柜，此时二次电压将达到60-70KV左右，一次电流及二次电流均无参数，说明控制回路及整流变工作正常，如果电压无法达到70KV可将导通角适当调高，调整时请不要一次调的太大，如二次电压超过72KV时控制器将跳闸保护。
如果在空升时一次电流出现读数可能是整流变本身问题或者本体未脱离开。或者是整流变高压整流硅堆有击穿引起。
试验完毕后停止高压柜，关闭主回路，使控制器参数恢复到原来设置值。
将高压隔离开关恢复到正常状态。
5.2带电场空载试验
确保高压隔离开关在运行位置。
将高压控制柜送电，当控制器与上位机建立通讯连接以后，确认高压柜门上的控制旋钮在“遥控”位置，在上位机上将对应电场的间歇时间参数设置到0，开关周期参数设置到40。查看整流变额定参数，将一次电流设置为整流变额定电流。二次电流及二次脉冲电流设置为整流变额定参数即可。
启动高压柜，此时二次电压、二次电流均缓慢上升，如本体情况良好不出现放电拉弧现象，参数可上升到设定参数，说明该电场的电除尘设备工作正常。
如未达到设定参数，出现电压、电流指针表摆动、放电拉弧情况，说明本体内存在极板变形、脱落、积灰、短路等情况，请排除问题后继续做试验。
6 改造后性能
6.1出口含尘浓度（干态，O2=6%）：≤ 30mg/Nm3 本体阻力：≤ 300 Pa。
6.2本体漏风率：< 3 % 除尘器噪声：≤ 85 dB。
6.3电除尘器入口断面烟气分布均匀性：σ≤0.25。
6.4除尘器各烟气通道烟气量分配偏差：≤5%。
6.5当进口粉尘浓度为59.4g/Nm3时，保证效率：≥99.95%。
6.6除尘器入口烟气流速 <1.15 m/s。
7 结束语
综合以上介绍，高频电源在电除尘上的使用其效率比工频电源高，可直接节电20%，同时高频电源克服电场反电晕效果明显，对提高电除尘效果更有效更节能，间接保证了除尘效率≥99.95%，除尘器出口烟尘排放浓度≤30mg/Nm?。
参考文献
[1]HIRCON-II高频电源控器操作手册
作者简介：刘江鹏 男（籍贯：山西太谷） 工程师 山西朔州神头第二发电厂技改工程部