朱琳

摘 要：靜電除塵器是在20世紀(jì)初開發(fā)的一種除塵設(shè)備，多年來憑借著其所具有的優(yōu)點(diǎn)，包括費(fèi)用低、效率高、管理簡單、維修方便等，在除塵領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。目前，電源供電方式的改進(jìn)成為除塵領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，本文主要對(duì)新型高效節(jié)能靜電除塵電源技術(shù)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：高校節(jié)能；靜電除塵；電源技術(shù)

隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日漸提高，除塵電源技術(shù)的改進(jìn)成為除塵領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，高頻電源、臨界脈沖電源等新型高效節(jié)能靜電除塵電源技術(shù)逐漸被開發(fā)出來。

一、高頻電源

高頻電源在工業(yè)應(yīng)用中，表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。大量工業(yè)應(yīng)用證明，應(yīng)用高頻電源可以提高電除塵器的除塵效率并且可以節(jié)能。具體來說，高頻電源技術(shù)的發(fā)展可以從三個(gè)方面分析：

1、功率器件、變壓器、電容等主要部件的溫升問題一直是制約高頻電源容量提高的技術(shù)瓶頸。通過選擇合適的冷卻方案，組合應(yīng)用熱管技術(shù)和液冷技術(shù)，合理和有效地設(shè)計(jì)風(fēng)道，高頻變壓器采用油浸式液冷或采用強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷方式，同時(shí)電控回路采用封閉型工業(yè)換熱技術(shù)以提高防護(hù)等級(jí)，高頻電源溫升與防護(hù)問題得到了很好地解決，實(shí)現(xiàn)電氣與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完美組合，輸出功率達(dá)到160kw，輸出直流電流達(dá)到2.OA，輸出電壓達(dá)到80kV。

2、高頻電源經(jīng)過多年的發(fā)展，控制功能更加完善。通過對(duì)高頻電源電流的脈沖高度、寬度或頻率的調(diào)整，可以給電除塵器提供各種波形電壓，控制方式靈活多樣，根據(jù)電除塵器的具體工況提供最合適的波形電壓，提高電除塵器對(duì)不同運(yùn)行工況的適應(yīng)性。

3、由于高頻電源放置戶外，耐候性要求高。經(jīng)過多年的發(fā)展，高頻電源防護(hù)等級(jí)得到大幅提升，從簡單防護(hù)到實(shí)現(xiàn)IP55，從性能的滿足到產(chǎn)品的美觀大方。高頻電源借鑒航天、航空、艦船等軍用電子設(shè)備所采用的三防工藝，提高設(shè)備的三防性能，即滿足防潮濕、防霉菌、防鹽霧要求，適用于海邊、鹽業(yè)、化工、造紙、鋁業(yè)等腐蝕環(huán)境。

二、臨界脈沖電源

（一）臨界脈沖電源的基本原理

臨界脈沖電源采用“硬件儲(chǔ)能與限能、軟件監(jiān)視電壓變化趨勢(shì)”的控制方式（見圖1），使工作點(diǎn)保持在空氣放電特性曲線的最高點(diǎn)及其左右很小的區(qū)域內(nèi)。體現(xiàn)“可變內(nèi)阻”特性，即“限能”抑制流注生長，避免產(chǎn)生火花放電。同時(shí)，“儲(chǔ)能”以保持高電壓。

（二）臨界脈沖電源的主要特點(diǎn)

一是能夠抑制反電暈。反電暈現(xiàn)象指的是，在陽極板的積灰到達(dá)一定厚度的情況下，由于負(fù)離子比電阻高，因此負(fù)離子荷電不易到陽極板，從而會(huì)積聚在陽極板的表面，在這樣的情況下，負(fù)離子以及陽極板兩者之間形成了抵消主電場(chǎng)的小電場(chǎng)，在小電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)不斷增強(qiáng)的前提下，產(chǎn)生了類似于電暈的放電，出現(xiàn)了數(shù)目較大的“正負(fù)粒子對(duì)”，在這樣的情況下，正離子逐漸轉(zhuǎn)移到陰極方向，此時(shí)除塵器的電流也會(huì)相應(yīng)的增加，但是消耗的電能沒有起到吸塵的功效。通過利用脈沖式的供電技術(shù)，臨界脈沖電源能夠有效抑制這種反電暈現(xiàn)象的出現(xiàn)。

二是高效集塵。電除塵電源平均輸出電壓越高，電場(chǎng)越強(qiáng)，則荷電場(chǎng)強(qiáng)和驅(qū)進(jìn)（集塵）場(chǎng)強(qiáng)越大。煙塵通過的空間，自由電荷越多，則核電概率越高，核電速度越快。臨界脈沖電源輸出電壓一致保持在“臨界區(qū)”，實(shí)現(xiàn)了最理想的場(chǎng)強(qiáng)。電場(chǎng)保持在“二次電子崩”與“流注初期”狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了空間自由電荷最多，荷電效率最高。其高場(chǎng)強(qiáng)和高空間自由離子密度，使電暈放電能力保持極高狀態(tài)，低比電阻粉塵離開極板后，迅速再次荷電，使集塵效率大大加強(qiáng)。

三是大幅度節(jié)能?；鸹ǚ烹姡瑫r(shí)間占比很小，但消耗能量巨大，臨界脈沖電源在供電過程處于無深度火花放電狀態(tài)，電壓始終保持于臨界區(qū)以下（圖2中的曲線2），避免了大量的無效電耗，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能。同時(shí)由于無火花放電避免了對(duì)除塵器本體極板的電腐蝕。臨界脈沖電源的提效節(jié)能示意圖如圖2所示。

三、結(jié)束語

相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，臨界脈沖電源等新型、高效、節(jié)能靜電除塵電源技術(shù)能夠在除塵領(lǐng)域會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用，為促進(jìn)我國環(huán)保事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳垠錕.高壓靜電除塵電源的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].華北電力大學(xué)，2012.