电除尘采用高频高压直流叠加高压脉冲电源
技术
本发明涉及电除尘，特别是高频高压直流叠加高压脉冲电源。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化水平的不断提高，空气污染越来越严重，特别是近年来雾霾天气的不断发生，为我国经济发展模式敲响了警钟。为了控制空气污染，国家不断出台更严格的政策和行业标准，最新实施了火电空气污染排放标准(GB1323-2011火电厂烟尘排放标准提高到300mg/m3.重点地区甚至不到20mg/m3.这对中国60%以上的火力发电厂来说是一个巨大的考验。传统的静电除尘器很难满足如此严格的要求，因此，传统静电除尘器必须更新。脉冲电源供电是已验证的可行有效方案，但已应用于实践的脉冲电源技术知识产权属于国外。
发明内容
[0003]本发明在考虑除尘效率、综合成本、运行可靠性、维护难度、面积等因素效率、综合成本、运行可靠性、维护难度、面积等因素，电源最终在电除尘振动装置上产生了200个高压直流偏置Hz、脉冲电压接近纳秒级上升沿和微秒级脉宽，能有效抑制反电晕，能有效除尘高比电阻粉尘，与现有除尘器相比，具有良好的节电效果。
本发明的技术解决方案如下：
[0005]-高频高压直流叠加高压脉冲电源，由高频高压直流电路、高压脉冲电路和耦合电路组成，耦合电路由反二极管、耦合电感、保护电阻和隔离电容组成，高频高压直流电路输出的高频高压直流通过反二极管、耦合电感和保护电阻应用于除尘器，高压脉冲电路输出的高压脉冲电流通过隔离电容施加到除尘器上。
三相380V交流市电通过二极管桥整流，通过电容稳压滤波器为后续电路提供直流电源。
[0007]高频高压直流电路包括：三相市电经二极管全桥整流稳压电容器IGBT逆变器提供5000个直流源V直流电压通过整座桥IGBT逆变器逆变后输出20kHz高频交流电压通过第五电感器和第五电容器滤波器输入高频变压器，高频变压器输出端通过整个桥梁二极管整流得到小纹波kV直流高压，直流高压通过反二极管、耦合电感和保护电阻连接到除尘器上；
[0008]高压脉冲电路由低压充放电电路、脉冲变压器、高压充放电电路、压力控制开关和传输线组成；
[0009]低压冲放电回路由LC双压电路和第一晶闸管形成充电电路，第四电容、第四电感和脉冲变压器原边和第二晶闸管形成放电电路。脉冲变压器的副边由第二二极管、并联第五缓冲电感、第四电阻和第五电容器组成，第三二极管和第三电阻串联后反向并联，压控开关的输入端连接到第五电容、第五缓冲电感和第四电阻的节点，压控开关的输出端与地面之间的可变电阻连接到除尘器
脉冲变压器为中低频脉冲变压器。
本发明的技术效果：
本发明的脉冲变压器为中低频脉冲变压器，得到1kV脉冲只需1:5变比。并联二极管和电阻用于吸收脉冲变压器的反向脉冲能量。
[0013]2.本发明的压力控制开关通过测量脉冲变压器副侧电容的电压，当电压达到最大值或超过设定阈值时，快速放电到可变电阻、传输线和负载，获得窄脉冲，大大压缩脉冲的上升时间。脉冲变压器副侧的第五电容通过压控开关连接可变电阻。当第五电容电压达到最大值(或设置一个阈值，大于时间动作)时，导向可变电阻、传输线和负载放电。可变电阻的大小决定了脉冲宽度，所以改变可变电阻的大小可调节脉冲宽度以适应不同的除尘环境的要求。
[0014]3.在可调电阻和除尘器之间连接传输线和隔离电容器。传输线的作用是将负载端的脉冲电压振幅增加一倍，从而将脉冲变压器的变比降低两分之一，从而节省成本。隔离电容的作用是防止负载端耦合叠加的直流电压影响脉冲电路侧。
[0015]4.使用的传输线可以用等效电路代替。由于负载几乎可以视为开路，根据行波全反射原理，传输线的输出脉冲是输入脉冲的两倍，即传输线Tr脉冲变压器具有倍压功能Tpl变比减半。
[0016]5.根据专业仿真软件的仿真结果，本发明可以为负载提供近似的服务ns级上升时间和几十us脉冲电源的脉冲宽度直流叠加，能满足除尘要求。
[0017]6.本发明最终可在除尘器振动装置上产生200个高压直流偏置Hz、脉冲电压接近纳秒上升沿和微妙脉宽，能有效抑制反电晕，有效除尘高比电阻粉尘，与现有除尘器相比具有良好的节能效果。
附图说明
[0018]图1是高频高压直流叠加高压脉冲耦合向除尘器供电的示意图
图2[0019]高压脉冲电路原理图
图3[0020]高频高压直流电路原理图
[0021]图4显示闸管开关信号时序Matlab/Simulink仿真结果
[0022]图5是加载到负载(除尘器)的电压Matlab/Simulink仿真结果
具体实施方法
[0023]本发明结合附图和实施例进一步说明，但本发明的保护范围不应限制。
[0024]如图1所示。本发明由尚频尚压直流电路、高压脉冲电路和耦合电路组成。耦合电路由反二极管组成D1、耦合电感L1、保护电阻Rl和隔直电容Cl构成，高频高压直流电路输出的高频高压直流依次通过防反二极管D1、耦合电感LI和保护电阻Rl施加到除尘器上，所述的高压脉冲电路输出的高压脉冲电流经所述的隔直电容Cl应用于所述除尘器。图中C2、R二是除尘器的阻抗。
如图2所示，高压脉冲电路由低压充放电电路和脉冲变压器组成Tpl、高压充放电电路、压控开关S和传输线Tr构成；
[0026]低压冲放电回路由LC倍压电路L2和C四、第一晶闸管Tl组成充电电路，第四电容C4、第四电感L四、脉冲变压器Tpl原边和二晶闸管T2组成脉冲变压器的放电电路Tpl第二极管的副边由依次的第二极管组成D2.并联第五缓冲电感L5和第四电阻R4、第五电容C5连接构成充电电路，第三二极管D3和第三电阻R脉冲变压器串联后反向并联Tpl的副边，在所述的第五电容C5、第五缓冲电感L5和第四电阻R4的节点连接控开关S的输入端，压控开关S的输出端与地面之间的可变电阻R5.所述可变电阻R5和压控