摘 要 本文通过导电玻璃钢蜂窝式湿法电除尘器试验台，采用不同的高压电源供电应用案例，给出了湿式除尘器在空载、负载和喷淋冲洗状态下的电气运行参数。供参考。
关键词 湿式电除尘器 导电玻璃钢蜂窝管 高压电源
1前言
目前，日趋严格的环保排放促进了烟气净化技术的发展。经脱硝、除尘、脱硫后烟气中残留细微颗粒的逃逸和液雾挟带对环境的影响，已成为关注的对象，湿法除尘器能有效收集此类细小粉尘和气溶胶，将成为烟气深度处理的首选设备。
湿式电除尘器基本原理与常规干式电除尘器相同，但其克服了干式电除尘有粉尘比电阻的适用范围的缺点，用水清灰避免了二次扬尘，具有很高的除尘效率。目前其结构主要有卧式和立式两种模式。其中管式湿式除尘器与电除雾器很相似，其构造更接近于化工系统硫酸生产过程中使用的电除雾器，主要特征是高流速、饱和湿烟气、耐腐蚀和超低排放。
湿式电除尘器的清灰采用喷淋清洗的方式，导致在工作状态中经常会出现闪络和短路，由于大部分的管式湿式除尘器阳极是用导电玻璃钢制作， 它的导电性能上要远远弱于金属材质的电除尘器， 耐受火花放电和弧光放电的能力远远弱于金属材质的电除尘器。
湿式电除尘器性能上的变化，给高压电源供电技术提出了特殊及更高的要求。
2湿式电除尘器试验台
2.1 试验台概况
湿式电除尘器试验台阳极收尘极采用正六边形内切圆直径Φ300mm的导电玻璃钢，有效长度为4.5m ，37根管束组成一个模块，收尘面积173m2，阴极线采用铅锑合金锯齿线，上下气室采用碳钢加玻璃钢防腐处理工艺制作。喷淋冲洗清灰设定为每天一次，每次用水量0.5吨。
为配合试验台对比试验，配套两台不同型式的高压电源，分别是100mA/72kV工频恒流源和200mA/72kV调幅调频式高频电源。
2.2 设计参数
应用场合：脱硝催化剂生产窑炉烟气深
度治理
烟气成分: 粉尘、气溶胶、雾滴
烟 气 量: 10000 m3 /h
烟气温度: 50-70 °C
入口浓度: 55 mg/ Nm3
出口浓度：小于5 mg/ Nm3
除尘效率：90%
2.3 测试结果
排放浓度：4.3 mg/ Nm3
设备阻力：185Pa
雾滴去除率：78.7%
3湿式电除尘器运行数据
3.1工频恒流源
工频恒流源高压直流电源的控制过程是通过对运行电压变化趋势的反馈与预置值进行比较，以决定L-C投入数量。自身没有过多的电子元器件，结构简单，可靠性高;抗冲击能力强，能承受瞬态和稳态短路，输入输出电压为完整的正弦波，为调幅控制方式，转换效率高，不干扰电网。
工频恒流源早期在化工行业电除雾器上应用较多，湿式电除尘器也有应用案例。
3.1.1空载运行
表1工频恒流源空载升压数据
工频恒流源最多允许过载20%。二次电流可以运行在120mA。
从表1中只能看到5组数据，这是因为
100 mA的电源设有5个档位，也就是说电源运行时只有5个状态选择。大容量电源档位多达数十个。
表1中所示全部投入时，二次电压45kV，二次电流108mA。
图1工频恒流源空载V/I曲线
3.1.2 带负载
表2工频恒流源带负载升压数据
表1和表2中可以看出两者运行数据很接近，说明湿式电除尘器在冷态和热态运行时负载特性很接近。验证了湿式电除尘器线电流密度的选择普遍都在0.6mA以上 。
图2工频恒流源带负载V/I曲线
3.1.3 喷淋冲洗
如图3图4所示，开启喷淋冲洗，管道压力设定为0.2-0.25mPa，约5秒后电场出现闪络放电，电源检测到放电后，逐级下调电场运行参数，电压稳定在一个区域内，在此期间电场仍有零星放电发生。
喷淋冲洗结束后，电源自动回复到原设定的参数上运行。
喷淋冲洗期间二次电压可维持在25kV左右运行。
图3喷淋清洗时二次电流
图4喷淋清洗时二次电压
3.2高频电源
为了与恒流源调幅模式做比较，特意选择调幅模式的高频电源进行比对。调幅高频电源与常规高频电源不同在于采用母线电压调节模式控制输入变压器一次电压，其电流波形是连续的，仅是幅度的变化，与工频恒流源相似，有別于常规调频高频电源。这有利于湿式电除尘器对大电流的需求。
图5高频电源空载V/I曲线
3.2.1空载运行
表3高频电源空载升压数据
注：表3和表4仅列出与工频恒流源同等容量时的数据。
在额定容量放开运行时，二次电流可达300mA ，二次电压可达61kV。
表3和表4中再次可以看出两者运行数据很接近，说明湿式电除尘器在冷态和热态运行时无论用何种高压电源，其负载特性都很接近。
3.2.2 带负载
表4高频电源带负载升压数据
图6高频电源带负载V/I曲线
3.2.3 喷淋冲洗
图7喷淋清洗时二次电流
如图7图8所示，开启喷淋冲洗后， 出现闪络放电，高频电源检测到放电后，也采用逐级下调电场运行参数的办法来规避电场放电。
喷淋冲洗结束后，高频电源也是自动回复到原设定的参数上运行。其回复过程的曲线相对工频恒流源相对平滑。
喷淋冲洗期间二次电压可维持在25kV左右运行。
图8喷淋清洗时二次电压
4湿式电除尘器运行试验小结
4.1湿式电除尘由于运行于饱和水汽状态下，其导电介质是水分子，因此其运行电流很大，与电除尘空载电流几乎一致。所以选择高压电源应选择易出电流的电源，工频恒流源和调幅高频电源就属于此类电源。
4.2 湿式电除尘电源选择应以电流为主导，本试验台极配方式其线电流密度达0.7mA/m，高频电源甚至还可高达1.5mA/m以上。
4.3 湿式电除尘器由于存在喷淋及水汽的影响，导致运行过程中较易出现闪络和瞬时短路现象，因此其配套高压电源应具备较强的抗短路冲击能力，工频恒流源和高频电源相对其它电源具有较好优势。
4.4 同等条件下可以看出，调幅高频电源较工频恒流源更易出电流，同等电压下是工频恒流源的1.2倍。这对于提高收尘效率是有益的。
4.5 工频恒流源相对于高频电源而言，其对于闪络控制能力明显弱于高频电源，对于工况要求较高的场合其火花控制方式有一定的局限性。
4.6 湿式电除尘器高压电源应充分考虑水喷淋系统对高压的影响，尽量减小喷淋电压对除尘效率的影响，对于闪络恢复时间和恢复电压与干法电除尘不同，应尽量避免连闪和跳闸现象的发生。
5结束语
通过湿法除尘器试验台的试验，对其配套高压电源特性有了初步的定性认识;对于管式湿式除尘器极配方式的选择和线电流密度的选择有了较准确的认识;试验数据对于在大型湿法电除尘器的运用有一定的借鉴作用。至于湿法电除尘应采用多大电流容量的高压电源还有待进一步的试验和摸索才能满足高效收尘和兼顾节能的目的。
参考文献：
[1] 陈斐 等 HF-01型电除尘高频高压电源的运用效果和前景 十四届学术会议论文集
[2] 魏文深 电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 十四届学术会议论文集
[3] 黄炬彩等 高频电源在电除尘器的应用特点十四届学术会议论文集
[4] 丛培奇 等 中高频电源在静电除尘器上的应用十四届学术会议论文集
[5]陈宇渊 等 恒流高压直流电源的外特性 《电除尘与气体净化》
作者简介：李兵成 浙江德创环保科技股份有限公司 副总经理兼总工程师
