高频与工频电除尘的对比分析和应用

本文简述了高频与工频电除尘的工作原理，对各自存在的优缺点进行了详细的论述和分析，并重点从工作环境、节能、设备维护方面进行了细致的说明，在应用方面，从使用单位的角度出发，提出了相应见解。

1、引言

控制排放，保护环境，是作为火力发电厂的一项重要考核指标，老式的离心水膜除尘因其效率低而被淘汰，取而代之的是新型的，除尘效率更高的电除尘，电除尘的工作原理是这样的，首先，通过高压控制柜把单相的380V交流电变成可调节的0~380V交流电送给整流变，整流变是个特殊的升压变压器，它除具有一般的变压器功能外，在它的内部高压侧还装有一个整流用的硅堆，能直接将整流变高压侧的交流电整流成直流电，这样，整流变的输入是0~380V，而它的输出侧是直流0~72KV，再通过高压隔离刀闸送入电除尘器内部电场的正、负极板，利用极板间电晕放电使粉尘荷电的原理，把烟气中的粉尘吸附到极板上，再通过振打装置把吸附到极板上的粉尘除去，这就是普通电除尘的工作原理，因为频率是不变的，所以，这种电除尘也叫工频电除尘。

高频除尘是在工频电除尘的基础上发展起来的新型除尘方式，工作原理与工频电除尘大致相同，不同的是高频电除尘采用的是三相380V交流电源，在控制柜内通过整流变成直流电，再把直流逆变成高频交流电，再通过整流变升压、整流，经过高压隔离刀闸进入电场除尘，可以看出，高频电除尘的供电系统要比工频电除尘复杂的多。

另外，受到逆变出来的高频交流不能长距离输送的约束，高频控制柜必须和整流变一起安装在电除尘的顶部，这就导致高频电除尘控制柜工作环境恶劣，维护复杂，但因高频电除尘比普通工频电除尘的除尘效率高且节能，在环保要求越来越严格的今天，依然得到广泛的应用。

2、工频电除尘的优点

2.1供电简单，便于维护

工频电除尘仅仅是通过调压可控硅来控制整流变的输入电压，进而达到调整整流变输出电压的目的，因此它的控制柜内部结构简单，工作可靠，维护量小，造价低，并且维护费用也低。

2.2控制柜可安装在室内，工作环境好，工作可靠

工频电除尘的控制柜不受输出距离的限制，一般都安装在室内，通过输出电缆供给安装在除尘器顶部的整流变，其工作环境相对较好，设备也不容易出问题，可靠性很高，即使是出了问题，也很容易检修。

3、工频电除尘的缺点

3.1除尘效率低

实验表明，工频电除尘和高频电除尘相比，其除尘效率要明显偏低，这也是高频电除尘被广泛采用的主要原因。

3.2造成电网三相电压不平衡

工频电除尘一般是采用二相交流380V作为供电电源的，这就导致电网的三相不平衡，这是工频电除尘无法逃避的弊病。

3.3消耗电能多

工频电除尘为了达到除尘效率，就必须依靠提高电压来达到极板间的电晕放电，而提高电压的本身就是加大功率的输出，这就是工频电除尘消耗电能多的原因所在。

4、高频电除尘的优点

4.1除尘效率高

高频电除尘的出现，主要是因为它相比工频电除尘，其除尘效率更高，这主要是高频电除尘因采用了高频供电，供电波形在相对时间内产生了更多的电压峰值，这些峰值更容易在除尘极板间产生电晕放电，这样，高频电除尘无需输出太大的功率，就可以达到良好的除尘效果，所以高频除尘的效率要高些。

4.2电网三相电压平衡

因高频电除尘的控制柜是三相交流380V供电，不会对电网造成三相不平衡，因此，从电网的角度上说，这种供电方式更好。

4.3节能

高频电除尘控制柜逆变出来的是高频交流电，其峰值电压很容易起晕，粉尘更容易荷电而吸附，在同样的除尘效果之下，它要比工频电除尘节约电能，这也是高频电除尘的节能原理。

5、高频电除尘的缺点

5.1结构复杂，造价高

高频电除尘比工频电除尘的供电环节多了整流和逆变系统，导致技术含量增加、电气元件增加，设备的造价也随之增加，同时，也使设备的结构变的复杂化，相应的维护工作也变的复杂，增加了维护的难度，其维护的成本也会相应的提高。

5.2工作环境难以保证，故障率高

特殊的供电原理要求控制柜必须和整流变一起安装在除尘器的顶部，这就导致控制柜受周围环境的影响较大，如：灰尘、潮湿气体、雨雪影响、风沙影响、温度影响等等，为了满足这些条件，一般要将控制柜周围搭建一个简易的房子，这就使二次造价相应提高，但即便如此，依然还是难以满足其对环境的要求，比如灰尘，电除尘本身就是工作在灰尘较大的环境当中，在户外安装，无论怎么防护，灰尘都是难以从根本上避免的，这些灰尘对控制柜内的电子元件、电路板影响非常大。

潮湿气体也是一样，像南方的一些地区，潮湿的空气会严重腐蚀电子元件和电路板，这些都很容易导致设备出故障。还有就是温度问题，特别是北方的高寒地区，冬季最低气温往往可以达到零下30多度，在这样低温的环境中，如一些液晶显示就会出现死屏，一些电子元件和电路板因热胀冷缩的原理，就会出现收缩不均，接触不良，其结果就是设备无法正常工作，影响电场的投入率和除尘效率，这是北方电厂普遍存在的问题，这也限制了高频除尘在高寒地区的推广，目前国内还没有一个切实可行的解决办法，或者说解决起来其造价也非常昂贵。

例如，理论上在电除尘顶部搭建一个全封闭的房子，把所有高频控制柜都罩在里面，而且这个房子要做到冬暖夏凉，防尘防雨防灰，因电除尘顶部夏天是非常热的（主要热源来自除尘本体内的热烟气和太阳的直射），冬季停炉时又非常的寒冷，需要安装若干台大功率的空调来调温，这在现实中几乎是做不到的。

5.3维护难度大

结构越是复杂的设备，越容易出现问题，再加上安装地点的环境问题，故障率很高，而一旦出现故障，工作人员不仅要爬上电除尘顶部，而且要面对灰尘对人体的伤害，像北方低温的环境下，工作人员检修起来特别困难，总之，高频电除尘维护起来的难度是很大的，不仅对技术水平要求高，对身体素质也是一个考验。

6结束语

从工频电除尘到高频电除尘，这是除尘技术发展的一个进步，毕竟除尘效率和节能这两大指标是非常诱人的，但在应用上还是有许多的瓶颈需要解决，突出的一点就是如果能把控制柜安装在电除尘的母线室里，那么很多问题就会迎刃而解，但目前科技水平暂时是无法做到的。而在户外使用，设备的可靠性则又是一个需要面对的问题。

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