1、前言
一直以来,钢铁厂烧结机头电除尘除尘效率差,电场电流小,击穿电压低,闪络频繁,成为电除尘领域的老大难问题。由于烧结工艺的原因,布袋除尘器暂时无法取代电除尘器,因此,解决烧结机头电除尘除尘效率不高问题成为各钢铁企业和电除尘制造企业努力的方向。随着电除尘电源技术的快速发展,三相电源、高频电源的运用为解决这一难题带来了希望。
通过对部分已运用高频电源的烧结机头电除尘情况的了解和分析,发现高频电源确实能有效提高电场运行电流,提高电除尘收尘效率。但由于烧结机头工况较复杂,变化大,目前所用的调频高频电源较难适应其变化,特别在轻载情况下,运行可靠性较差。采用调幅高频电源能较好解决此问题。
2、 调频高频电源运行弱点
我们知道,高频电源是一种基于开关变频技术的电源,该技术电路采用的串联谐振拓补电路,来源于普通高频电源,一般强调其输出波形的稳定,其负载也相对稳定,并且工作于不放电状态。应用于ESP中,电场负载的变化范围大,还有频繁的火花放电。采用调频调压,调节的仅是变压器输出平均电压,由于母线电压不变,导致变压器输出电压峰值较高。当遇到烧结机头电除尘工况变化大,击穿电压降低,闪络频繁时,只好降低设备运行开关频率,仅有6—10KHZ,比设计20KHZ减小很多,变压器阻抗降低,电流冲击幅度大,电能转换效率下降,且调压效果不好,可靠性降低。
3、 SCR-IGBT调幅高频电源介绍
SCR-IGBT调幅高频电源介绍是我公司为克服高频电源在烧结机除尘器上运行的弱点而开发的新型电除尘高频电源,拥有5项国家专利??朔髌蹈咂档缭词视δ芰Σ?,连续输出功率小,调频效率低的不足,更好适应烧结机头电除尘设备的改造。具体特性:
1)、采用母线电压控制技术,使得输入高频变压器的一次输入电压可变,满足电除尘动态变化的需求。
2)、调幅调压模式使得高频逆变可以以设计开关频率20KHZ长期运行,保证变压器转换效率>93%不变,保证高频变压器长期工作于设计频率,不受工况变化而影响。
3)、采用连续电流模式,提供最大电晕电流,克服调频模式无法实现连续电流的弊端。
4)、闪络控制由调幅和调频共同作用,电流冲击小,恢复可靠,可适用于恶劣环境。
双层壳体设计,能保证户外运行的稳定和可靠。
5)、相同工况条件下,调幅高频电源比调频高频电源电晕功率大20%,效率提高10%以上。
6)、具有完善的?;すδ埽荷谅?、开路、短路、过载、欠压、过热 、IGBT、油温及通讯失败等处理及报警。
4、 SCR-IGBT调幅高频电源在烧结机头运用
4.1辽宁抚顺新钢90㎡烧结机头电除尘器高频电源改造情况
抚顺新钢三台机头电除尘器改造,分别于2009年12月,2010年3月投产,由于
辽宁抚顺新钢1#90㎡烧机头电除尘器本体部分为170㎡单室四电场电除尘器,原配电源为清华同方(鞍山)环保设备有限公司2套GGAJ02-1000mA/80KV常规可控硅电源和某企业2套800mA/80KV高频电源。该高频电源由于设计等多方面原因,造成自投入运行起就无法使用,除尘器只有三、四常规电源能够工作。在此期间,清华同方(鞍山)环保设备有限公司和抚顺新钢经过多方了解和考察,终于决定采用我公司(厦门市天源兴环??萍加邢薰荆┑木哂泄氏冉降牡鞣咂档缭炊阅称笠档母咂档缭唇懈脑?,该改造方案分为两个阶段,第一阶段先改两套调幅高频电源用于1#90㎡烧结机电除尘器的一、二电场。该高频电源型号为SCR-IGBT---1000MA/72KV调幅高频高压电源。本改造方案于
某企业高频电源
厦门市天源兴高频电源现场安装运行
运行参数
4.2机头电除尘器第一、二电场高频电源运行情况
(在不改变现有本体及运行环境的条件下进行改造)
(1)改造前设备情况:原配备电源为清华同方(鞍山)环保设备有限公司2套GGAJ02-1000mA/80KV常规可控硅电源用于二、三电场和某企业2套800mA/80KV高频电源用于一、四电场。改造前日运行数据如下:
一电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 350 V 一次电流 30 A 二次电压 35 kV 二次电流 240 mA
二电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 185 V 一次电流 53 A 二次电压 36 kV 二次电流 390 mA
三电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 240 V 一次电流 60 A 二次电压 46 kV 二次电流 400 mA
四电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 330 V 一次电流 45 A 二次电压 45 kV 二次电流 356 mA
(2)改造后设备情况:高频电源为天源兴公司SCR-IGBT -1000mA/80KV电源两台,安装后15日运行数据进行平均,得出的运行参数如下:(一、二电场为高频电源,三、四电场为常规电源)
一电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 395 V 一次电流 87 A 二次电压 58 kV 二次电流 500 mA
二电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 400 V 一次电流 95 A 二次电压 52 kV 二次电流600 mA
三电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 270 V 一次电流 230A 二次电压 47 kV 二次电流 800 mA
四电?。阂淮蔚缪?span lang="EN-US"> 300 V 一次电流 175A 二次电压 52 kV 二次电流 600 mA
(3)改造前后设备运行情况比较:
从实际观察到的设备运行效果来看,一、二电场的高频电源电压电流明显增加,电晕功率加大;改善了一、二电场的收尘状况,导致第三、四电场负担减小,电压、电流明显增加,电晕功率加大除尘效率提高。排放浓度降低,一、二电场灰量增加。
SCR-IGBT调幅高频电源效率明显高于目前国内其他的高频电源,并且可以长期可靠运行.
5、 调幅高频电源运用结论
从电除尘改造前后运行数据可以看出,SCR-TGBT调幅高频电源十分适用电除尘器前电场,特别是比电阻高,电场电流小,工况较差的电除尘器,电流提高特别明显。对于烧结机头除尘有较强的适应性,可以作为烧结机头改造的首选方案。
本改造方案成功后,正准备将其它电场也改为高频电源,提高电除尘总体电晕功率,以使烟气工况变化时,相对稳定收尘,提高收尘效率,使除尘器达标排放。