CN218526243U - 一种磁相控高压电源及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁相控高压电源及系统，该电源包括：三相可变磁阻电感器，用于接收外部三相电源；相控功率变换器，用于调整三相可变磁阻电感器的电感值；三相高压发生器，用于提高经三相可变磁阻电感器调节的高压交流电，整流后得到高压直流电。通过三相可变磁阻电感器，在保持正常峰值电压的基础上，能够提高经三相可变磁阻电感器调节输出的平均值电压；相控功率变换器能够根据实际需要调整三相可变磁阻电感器输出的交流电的电流大小；三相高压发生器对三相可变磁阻电感器输出的交流电进行升压整流，得到满足静电除焦器实际需要的直流高压电，提高了磁相控高压电源输出的直流高压电的电压值，保证了电场的功率，从而有效提高了静电除焦器的除焦效率。

Description

一种磁相控高压电源及系统

技术领域

本发明涉及高压电源领域，尤其涉及一种磁相控高压电源及系统。

背景技术

静电除焦器是利用本体中施加的强电场使气体发生电离，即产生电晕放电，进而使焦油粒子荷电，并在电场力的作用下，将焦油粒子从气体中分离出来并加以捕集的除焦装置。静电除焦器的除焦效率取决于焦油的驱动速度，而焦油的驱进速度与电晕电流的平均值成正比，还和二次电晕电压平均值成正比，也就是说，静电除焦器的除焦效率与电场功率呈正相关。

然而，现有技术中，与静电除焦器配套使用的电源，多使用单相电，影响电网三相平衡，放电时响应迟滞，输出电晕电压平均值低，导致除焦效率低。

因此，现有技术在为静电除焦器提供电源的过程中，存在电场功率低，从而导致除焦效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种磁相控高压电源及系统，用于解决现有技术在为静电除焦器提供电源的过程中，存在的由于电场功率低导致的除焦效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种磁相控高压电源，与静电除焦器连接，包括：

三相可变磁阻电感器，用于接收外部三相电源；

相控功率变换器，与三相可变磁阻电感器耦接，用于调整三相可变磁阻电感器的电感值；

三相高压发生器，分别与三相可变磁阻电感器和静电除焦器耦接用于提高所述经三相可变磁阻电感器调节后的高压交流电，整流得到高压直流电

进一步地，三相可变磁阻电感器包括三组控制线圈绕组和三组电感线圈，且三组控制线圈绕组分别与三组电感线圈一一对应设置。

进一步地，三组控制线圈绕组之间首尾相连，连接成三角形接法；三组电感线圈之间分别并联。

进一步地，相控功率变换器包括三个双向晶闸管。

进一步地，三个双向晶闸管的T1极相联，汇于一点。

进一步地，三个双向晶闸管的T2极分别与三组电感线圈的输出端一一对应连接。

进一步地，三相高压发生器包括三相高压变压器和高压整流三相桥，其中，三相高压变压器包括两组线圈，每组线圈包括三个线圈。

进一步地，第一组线圈分别与三组电感线圈一一对应连接。

进一步地，第二组线圈连成星形接法，并与高压整流三相桥连接。

为了解决上述问题，本发明还提供一种磁相控高压系统，包括如上文所述的磁相控高压电源。

采用上述技术方案的有益效果是：本发明提供一种磁相控高压电源及系统，该电源包括：三相可变磁阻电感器；相控功率变换器，与三相可变磁阻电感器耦接；三相高压发生器，分别与三相可变磁阻电感器和静电除焦器耦接。通过设置三相可变磁阻电感器，在保持正常峰值电压的基础上，能够提高三相可变磁阻电感器的输出平均值电压；通过设置相控功率变换器，能够实现根据实际需要调整三相可变磁阻电感器输出的交流电的电流大小；通过三相高压发生器对三相可变磁阻电感器输出的交流电进行整流，得到满足静电除焦器实际需要的直流高压电，提高了磁相控高压电源输出的直流高压电的电压值，保证了电场的功率，从而有效提高了静电除焦器的除焦效率。

附图说明

图1为本发明提供的磁相控高压电源一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的磁相控高压电源另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在陈述实施例之前，先对静电除焦器进行阐述：

静电除焦器是一种将半水煤气中的焦油和粉尘分离出去，达到纯化气体的目的，以减少管道和设备中的结焦堵阻，从而有利于设备的维护及提高设备的生产效率的装置。

其中，静电除焦器为一金属管，中心装一根金属丝，金属管接地作为沉淀极，金属丝接高压电源(30～80kV)作为放电极。当煤气携带焦油尘末进入上述两极所造成的电场时(即管状金属外壳内)，由于接受了放电极所放出的电荷，即焦油尘末具有与放电极相同的电荷。这种带电荷的焦油尘末，一方面吸引其他不带电荷的微粒，与之结合成较大颗粒，最终因重力作用从气流中下落；另一方面这种具有电荷的焦油尘末在电场力的作用下移向沉淀极，碰到沉淀极失去电荷而附着在沉淀极上(金属管内壁)，最后因重力作用或机械振动而下落，由焦油及灰尘排出口排出。

目前，为了给静电除焦器提供高压电源，多使用单相电，影响电网三相平衡，存在放电时响应迟滞，输出电晕电压平均值低，从而导致除焦效率低的问题。也就是说，现有技术在为静电除焦器提供电源的过程中，存在电场功率低，从而导致除焦效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种磁相控高压电源及系统，以下分别进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明提供的磁相控高压电源一实施例的结构示意图，磁相控高压电源100包括：

三相可变磁阻电感器101，用于接收外部三相电源；

相控功率变换器102，与三相可变磁阻电感器101耦接，用于调整三相可变磁阻电感器的电感值；

三相高压发生器103，分别与三相可变磁阻电感器101和静电除焦器耦接，用于提高所述经三相可变磁阻电感器调节后的高压交流电，整流得到高压直流电。

本实施例中，首先，通过相控功率变换器102调节三相可变磁阻电感器101中的磁阻，调节电感量，得到稳定的交流电；然后，通过三相高压发生器103对三相可变磁阻电感器101输出的交流电进行整流，得到直流高压电。

本实施例中，首先，通过设置三相可变磁阻电感器101，在保持正常峰值电压的基础上，能够提高三相可变磁阻电感器101的输出平均值电压；然后，通过设置相控功率变换器102，能够实现根据实际需要调整三相可变磁阻电感器101输出的交流电的电流大小；最后，通过三相高压发生器103对三相可变磁阻电感器101输出的交流电进行整流，得到满足静电除焦器实际需要的直流高压电。在保持正常峰值电压的基础上，提高了直流高压电的电压值，保证了电场的功率，从而有效提高了静电除焦器的除焦效率。

进一步地，为了清楚地说明磁相控高压电源中的内部结构，如图2所示，图2为本发明提供的磁相控高压电源另一实施例的结构示意图，磁相控高压电源200包括：

三相可变磁阻电感器201，与外部三相电源连接，用于接收外部三相电源；

相控功率变换器202，与三相可变磁阻电感器201耦接，用于调整三相可变磁阻电感器的电感值；

三相高压发生器203，一端与三相可变磁阻电感器201串联耦接，另一端与静电除焦器并联耦接，用于提高所述经三相可变磁阻电感器调节后的高压交流电，整流得到高压直流电。

作为优选的实施例，如图2所示，三相可变磁阻电感器201包括三组控制线圈绕组和三组电感线圈，分别包括：第一控制线圈绕组K1，第二控制线圈绕组K2和第三控制线圈绕组K3；第一电感线圈G1，第二电感线圈G2和第三电感线圈G3。

其中，第一控制线圈绕组K1，第二控制线圈绕组K2和第三控制线圈绕组K3之间首尾相连，连接成三角形接法；第一电感线圈G1，第二电感线圈G2和第三电感线圈G3之间分别并联。另外，第一控制线圈绕组K1经由铁芯磁路与第一电感线圈G1对应耦合，第二控制线圈绕组K2经由铁芯磁路与第二电感线圈G2对应耦合，第三控制线圈绕组K3经由铁芯磁路与第三电感线圈G3对应耦合。

通过上述结构，可以通过调节三组控制线圈的线圈数量，从而对应调整电感线圈的电感量，从而实现根据可变磁阻电感器201对输入的外部三相电源进行适应性调整。

作为优选的实施例，相控功率变换器202包括三个双向晶闸管，三个双向晶闸管分别包括：第一双向晶闸管Q1，第二双向晶闸管Q2和第三双向晶闸管Q3。

其中，第一双向晶闸管Q1，第二双向晶闸管Q2和第三双向晶闸管Q3共用功率开关管T1极，也就是说，第一双向晶闸管Q1，第二双向晶闸管Q2和第三双向晶闸管Q3的T1极相联，汇于一点；第一双向晶闸管Q1的功率开关管T2极连接第一控制线圈绕组K1的输出端，第二双向晶闸管Q2的功率开关管T2极连接第二控制线圈绕组K2的输出端，第三双向晶闸管Q3的功率开关管T2极连接第三控制线圈绕组K3的输出端。

在一具体实施例中，第一双向晶闸管Q1，第二双向晶闸管Q2和第三双向晶闸管Q3的导通移相范围包括(0°，180°)。

本实施例中，通过调整第一双向晶闸管Q1，第二双向晶闸管Q2和第三双向晶闸管Q3的导通移相角度，实现对第一控制线圈绕组K1，第二控制线圈绕组K2和第三控制线圈绕组K3的线圈数量的调整。

作为优选的实施例，三相高压发生器203包括三相高压变压器B和高压整流三相桥3QL，其中，三相高压变压器B包括：第一线圈B1，第二线圈B2，第三线圈B3，第四线圈B4，第五线圈B5和第六线圈B6。

其中，第一线圈B1，第二线圈B2和第三线圈B3连成三角形接法，然后第一线圈B1与第一电感线圈G1的输出端连接，第二线圈B2与第二电感线圈G2的输出端连接，第三线圈B3与第三电感线圈G3的输出端连接；另外，第四线圈B4，第五线圈B5和第六线圈B6连成星形接法，然后第四线圈B4，第五线圈B5和第六线圈B6的输出端与高压整流三相桥3QL连接。

优选地，通过设置三相磁相控高压电源，能够实现在同等峰值电压时，提高电源输出的平均值电压。

在一具体实施例中，三相磁相控高压电源的输出平均值电压是单相磁控电源的1.297倍。

因此，通过设置三相磁相控高压电源，能够在不改变其他结构的基础上，实现提高输入至静电除焦器的平均电压。

进一步地，静电除焦器中，焦油粒子的驱进速度的计算公式为：

ω＝K*Vp*Va

其中，ω为焦油粒子的驱进速度，Va为静电除焦器的平均值电压，Vp为静电除焦器的峰值电压。

也就是说，通过设置三相磁相控高压电源，在保证静电除焦器的供电安全的情况下，也就是在不改变输入至静电除焦器的峰值电压时，不仅能够提高静电除焦器的平均电压，并且能够增加焦油粒子的驱进速度。

进一步地，由于三相磁相控高压电源能够给静电除焦器提供足够的电压，因此，在使用过程中，不需要过多地达到或突破峰值电压，因此，在除焦过程中，三相磁相控高压电源提供的电压达到放电阈值的可能性低，峰值电压达不到放电阈值，塔内就不容易放电，也就不会引起长时间低电晕功率运行或停机发生。

进一步地，基于三相磁相控高压电源能够提供高水平的平均值电压，还能够提高静电除焦器的电晕功率，从而提高静电除焦器的除焦效果。

其中，电晕功率的计算公式为：

P＝Va*Ia

其中，P为静电除焦器的电晕功率，Va为静电除焦器的平均值电压，Ia为静电除焦器的平均值电流。

其中，除焦效率的计算公式为：

η＝1-e^-AωQ

其中，η为静电除焦器的除焦效率，A/Q为比集尘面积，ω为驱进速度。

也就是说，在集尘面积不变的情况下，驱进速度增加，将会有效提高静电除焦器的除焦效果。

综上，通过设置磁相控高压电源，在不改变峰值电压的基础上，有效提高输入至静电除焦器的平均值电压，从而增加了静电除焦器的焦油粒子的驱进速度，克服了静电除焦器在除焦过程中塔内放电出现长时间低电晕功率运行或停机现象，实现在单位时间内每一时刻施加在静电除焦器电场中的电晕功率达到最大，提高了静电除焦器的除焦效果。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种磁相控高压系统，包括如上文所述的磁相控高压电源。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁相控高压电源，与静电除焦器连接，其特征在于，包括：

三相可变磁阻电感器，用于接收外部三相电源；

相控功率变换器，与所述三相可变磁阻电感器耦接，用于调整所述三相可变磁阻电感器的电感值；

三相高压发生器，分别与所述三相可变磁阻电感器和所述静电除焦器耦接，用于提高经所述三相可变磁阻电感器调节后的高压交流电，整流得到高压直流电。

2.根据权利要求1所述的磁相控高压电源，其特征在于，所述三相可变磁阻电感器包括三组控制线圈绕组和三组电感线圈，且三组所述控制线圈绕组分别与三组所述电感线圈一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的磁相控高压电源，其特征在于，三组所述控制线圈绕组之间首尾相连，连接成三角形接法；三组所述电感线圈之间分别并联。

4.根据权利要求2所述的磁相控高压电源，其特征在于，所述相控功率变换器包括三个双向晶闸管。

5.根据权利要求4所述的磁相控高压电源，其特征在于，三个所述双向晶闸管的T1极相联，汇于一点。

6.根据权利要求4所述的磁相控高压电源，其特征在于，三个所述双向晶闸管的T2极分别与三组所述电感线圈的输出端一一对应连接。

7.根据权利要求2所述的磁相控高压电源，其特征在于，所述三相高压发生器包括三相高压变压器和高压整流三相桥，其中，所述三相高压变压器包括两组线圈，每组所述线圈包括三个线圈。

8.根据权利要求7所述的磁相控高压电源，其特征在于，第一组线圈分别与三组所述电感线圈一一对应连接。

9.根据权利要求7所述的磁相控高压电源，其特征在于，第二组线圈连成星形接法，并与所述高压整流三相桥连接。

10.一种磁相控高压系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的磁相控高压电源。

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