CN101850301A - 直流叠加脉冲电除尘方法 - Google Patents

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李彬彬
宋宇
朱翔
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Abstract

本发明公开了一种直流叠加脉冲电除尘方法，通过直流电源电路产生高压直流，通过脉冲电源产生的毫秒至纳秒范围上升时间的脉冲波形，再通过耦合电路，将所述的高压直流与所述的脉冲波形叠加后一起作用在除尘反应器上。本发明克服了传统电除尘器只依靠直流电源供电方式的缺陷，减小功率消耗，减小振打的二次飞扬，提高高比电阻粉尘的效率，减少除尘器收尘面积，更适合应用于大烟气量净化、处理的工业化应用。

Description

直流叠加脉冲电除尘方法
技术领域
本发明涉及高压静电电除尘技术领域，特别涉及基于交流调压输入的大功率电源装置产生静电场进行静电除尘的应用领域。
背景技术
目前，广泛应用的高压静电除尘电源，均采用高压直流电源，由交流线电压380伏输入，经可控硅交流调压后，由工频升压变压器升压，再经过高压硅堆全波整流，产生负高压，作用于静电除尘器的电晕线和极板之间，以此来产生电场，利用其静电吸附效应，达到对烟气中的粉尘、细小颗粒物等净化处理的目的。其优点是结构简单，成本低。但是相对于优点而言，其缺点更大。对于发电厂、水泥厂等烟气排量大的用户，要求电除尘器的输入功率非常大，而这种电源效率低，输出纹波大，噪音大，对电网的谐波污染严重。此外，为了使直流电压尽可能高同时又不能发生放电击穿，所以需要对直流电源进行监测和控制，监测和控制系统相对较为复杂。该除尘装置体积和占地面积均较大，限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直流叠加脉冲电除尘方法，以解决为工业用处理各种烟气粉尘、细小颗粒物等提供可靠、实用的电除尘方法的技术问题。本发明能够对反应装置提供满足需要的功率，同时有效提高能量利用效率。
本发明所述的直流叠加脉冲电除尘方法，通过直流电源电路产生高压直流，通过脉冲电源产生脉冲波形，再通过耦合电路，将所述的高压直流与所述的脉冲波形叠加后一起作用在除尘反应器上。
如上所述的直流叠加脉冲电除尘方法，脉冲电源产生脉冲波形的上升时间为毫秒至纳秒范围。
如上所述的直流叠加脉冲电除尘方法，所述直流电源电路输出为1kV到1000kV的高压直流。
如上所述的直流叠加脉冲电除尘方法，脉冲波形持续时间可以从1纳秒到100纳秒；电压幅值可以从1kV到1000kV；脉冲波形频率可以从1Hz到1000kHz。
如上所述的直流叠加脉冲电除尘方法，所述耦合电路是由电阻R和电容C、电感L组合形式，或者电阻R和电容C的组合形式，或者由电阻R和电感L的组合。
本发明具有如下优点和有益效果：
1、采用直流电压与脉冲电压叠加的方式，与采用高压直流电源的电除尘装置相比，输出功率更大，电源效率更高，烟气粉尘及细小颗粒物与电荷的结合更好，除尘效果更好。
2、采用直流电压与脉冲电压叠加的方式，不会造成反应装置放电击穿，与采用高压直流电源的电除尘装置相比，不需要那种防止反应装置放电击穿的电压监测控制系统。
3、本发明的直流电源和脉冲电源相互独立且可调，大大提高了其对反应装置，烟气粉尘、细小颗粒物，不同处理量的适应能力。
4、本发明和高压直流的电除尘装置相比，控制更为简单，反应装置的体积和占地面积可以大为减小，扩大了其应用范围。
5、本发明在减小功率消耗的同时，还减小振打的二次飞扬，提高高比电阻粉尘的效率，减少除尘器收尘面积，更适合于大烟气量净化、处理的工业化应用。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的直流与脉冲电压叠加后作用到反应装置上的电压波形图。
具体实施方式
本发明的硬件参见图1，包括直流电源Ⅰ、脉冲电源Ⅱ、耦合电路Ⅲ和电除尘反应装置Ⅳ。还可设一取样控制单元，对作用在除尘反应器上的电压进行采样，并反馈对电源电压部分进行微调。反应装置上的电压波形参见图2，其中图2(a)为正极性电压，图2(b)为负极性电压。
其中，直流电源Ⅰ和脉冲电源Ⅱ相互独立且可调。该电源中直流电源Ⅰ产生的直流电压与脉冲电源Ⅱ产生的脉冲电压通过耦合电路叠加后，作用于除尘反应装置Ⅳ上。脉冲电压使电荷与烟气粉尘、细小颗粒物结合，再由直流电压产生的电场的静电吸附效应，对带电的颗粒物进行吸附，从而达到对烟气中的粉尘、细小颗粒物等净化处理的目的。
所述的直流电源Ⅰ，输入为三相工频交流输入，可以是成型的设计，可以是在市场上可以买到的产品，也可以是根据实际需要自行设计建造的。直流电源输出电压幅值为1kV到1000kV的高压直流。
所述的脉冲电源Ⅱ，输入为三相工频交流输入，可以是成型的设计，可以是在市场上可以买到的产品，也可以是根据实际需要自行设计建造的。脉冲电源产生的脉冲电压，要求其上升沿较陡。其上升时间，可以从毫秒级到纳秒级；脉冲持续时间可以从1ns到1000ns；电压幅值可以从1kV到1000kV；脉冲电压频率可以从1Hz到1000kHz。
所述的耦合电路Ⅲ，可以是成型的设计，可以是在市场上可以买到的产品，也可以是根据实际需要自行设计建造的。所述耦合电路是由电阻R和电容C、电感L组合形式或其它形式。
所述的取样控制单元，可以是成型的设计，可以是在市场上可以买到的产品，也可以是根据实际需要自行设计建造的。
所述的除尘反应装置Ⅳ，可以是成型的设计，可以是在市场上可以买到的产品，也可以是根据实际需要自行设计建造的。通过耦合电路叠加并作用到反应装置Ⅳ上的直流与脉冲叠加电压，可以是正极性的，也可以是负极性的。
实践证明：本发明的电源装置作用于静电除尘器的电晕线和极板之间，通过其产生电场的静电吸附效应，达到对烟气中某种介质，比如烟气中的粉尘、细小颗粒物等净化处理的目的。本发明所述的方法在反应器内发生连续、稳定、时空分布良好的静电场，且电源性价比高、功率大、除尘效果好，反应装置体积和占地面积均较常规的反应装置要小。
由于电源系统的工作可靠，使得整套处理设备工作连续、稳定、完整，运行费用低，具有良好的经济效益和社会效益。

Claims (5)

1.一种直流叠加脉冲电除尘方法，其特征在于：通过直流电源电路产生高压直流，通过脉冲电源产生脉冲波形，再通过耦合电路，将所述的高压直流与所述的脉冲波形叠加后一起作用在除尘反应器上。
2.如权利要求1所述的一种直流叠加脉冲电除尘方法，其特征在于：脉冲电源产生脉冲波形的上升时间为毫秒至纳秒范围。
3.如权利要求1所述的一种直流叠加脉冲电除尘方法，其特征在于：所述直流电源电路输出为1kV到1000kV的高压直流。
4.如权利要求1或2所述的一种直流叠加脉冲电除尘方法，其特征在于：脉冲波形持续时间可以从1纳秒到100纳秒；电压幅值可以从1kV到1000kV；脉冲波形频率可以从1Hz到1000kHz。
5.如权利要求1所述的一种直流叠加脉冲电除尘方法，其特征在于：所述耦合电路是由电阻R和电容C、电感L组合形式，或者电阻R和电容C的组合形式，或者由电阻R和电感L的组合。
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