高效电除尘器高压电源设计及节能优化控制

发布时间：2021-02-02 05:23

　　电除尘器作为大气污染防治的主要设备,目前已广泛应用于工业生产过程的烟尘治理。由于电除尘器电能消耗较大,运行成本较高,随着国家对企业烟气排放标准的不断提高,企业对降低成本的需求将更为迫切。而改进电除尘器设计、优化电除尘过程控制则是企业提高电除尘器除尘效率、降低电除尘过程能耗的有效途径。电除尘器由多个级联除尘区组成,各除尘区的电场特性是影响除尘效率的关键,而电场特性又主要由各除尘区的工作电压及放电极几何形状决定。目前,由于对不同放电极对应的电场特性不明确,容易导致放电极与高压电源配置不合理,使得除尘效率受到严重影响。同时,各除尘区所需要的负高压直流电由高压电源提供,现有的单相工频高压电源因脉动系数较大、电源效率较低,难以获得较高平均电压,限制了除尘效率的提高,而且电能浪费严重；三相工频高压电源尽管可提高输出电压,但控制复杂,对同步信号精度要求苛刻,可控硅触发顺序需与输入相序严格对应,换相时容易产生电压尖峰造成硅堆损坏,存在较大安全隐患；高频高压电源较工频高压电源能够获得更高平均电压,但工作频率高、功率器件通断损耗大,难以实现大功率输出,无法满足中大型电除尘器应用需要。此外,具有不同能效比的... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：161 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
图表目录
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电除尘器工作原理
    1.3 电除尘器常规设计
        1.3.1 本体设计
        1.3.2 高压电源设计
    1.4 问题提出及相关研究进展
        1.4.1 放电极几何形状与电场特性
        1.4.2 电除尘器高压电源改进
        1.4.3 火花检测与控制
        1.4.4 电除尘系统节能控制
    1.5 本文主要工作
2 芒刺类电极电场特性
    2.1 引言
    2.2 实验系统
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 电晕放电
        2.3.2 伏安曲线
        2.3.3 收尘极电流密度
        2.3.4 RS芒刺电极表面电场强度分布
    2.4 本章小结
3 三相工频高压电源与高频高压电源设计
    3.1 引言
    3.2 三相工频高压电源
        3.2.1 三相调压方式分析
        3.2.2 基于线电压同步的可控硅触发控制
        3.2.3 三相高压电源实验验证
    3.3 高频高压电源
        3.3.1 主回路设计
        3.3.2 谐振回路工作模态分析
        3.3.3 控制单元设计
        3.3.4 高频高压电源实验验证
    3.4 高压电源应用
        3.4.1 三种高压电源正常升压对比实验
        3.4.2 三种高压电源火花放电对比实验
        3.4.3 现场应用
    3.5 本章小结
4 火花检测与动态跟踪控制
    4.1 引言
    4.2 火花检测
        4.2.1 基于二次电压的火花检测理论判据
        4.2.2 理论判据仿真与实验验证
        4.2.3 软硬件并行检测及火花放电能量区分
        4.2.4 三相工频高压电源与高频高压电源火花检测
    4.3 动态火花跟踪控制
    4.4 本章小结
5 电除尘系统节能优化控制
    5.1 引言
    5.2 数学模型
        5.2.1 二次电压-出口烟气浓度模型
        5.2.2 二次电压-二次电流模型
        5.2.3 二次电压-一次电压模型
        5.2.4 二次电流-一次电流模型
    5.3 优化控制
        5.3.1 目标函数
        5.3.2 节能优化设计
        5.3.3 遗传搜索运算
        5.3.4 实验验证
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点摘要
    6.3 展望
参考文献
附录A 高压电源实物图
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介



本文编号：3014137