[01104041]工业烟气高效节能除尘电源关键技术及应用

1.项目的重要性和意义：近年来，随着国家烟尘排放标准日趋严格，传统的工频静电除尘电源已无法满足除尘效率和能耗指标的要求，而高频除尘电源技术是在对电除尘供电电源进行重大技术创新的基础上发展起来的最具代表性和最具发展潜力的新一代电除尘技术，可实现高效除尘、降低能耗、保护环境的重要作用。该项目在江苏省科技支撑计划项目的资助下，通过产学研联合攻关，突破了一系列关键技术，形成了具有自主知识产权的“大功率高频高效节能除尘电源技术”，除尘效果较工频电源提高20％以上，节能70％以上，提升了中国大功率静电除尘电源技术与装备的研发水平。 2.主要技术创新点：(1)静电除尘大功率高频变压器优化设计方法与生产关键技术提出了大功率高频变压器微粒群优化设计方法，解决了变压器各参数之间的强耦合问题，提高了高频变压器的传输效率和稳定性；研发了高频除尘电源间歇供电技术，有效抑制反电晕和二次扬尘；研发了高频除尘变压器串联整流升压技术，解决了电源输出电压幅值受限问题。(2)静电除尘高频电源先进控制方法与实现关键技术提出了高频除尘电源输出电压的模糊滑模控制方法，提高了基准电压变化和负载扰动时的系统稳定性，实现了全范围负载零电压关断；提出了高频除尘电源分数阶PID控制方法，提高了电源系统的动态响应速度和对负载变化的适应性；提出了高频除尘电源综合闪络判断方法和最佳闪络率模糊控制方法，提高了闪络判断的准确性和可靠性，增强了电源适应不同比电阻粉尘工况的能力；研发了高频高压除尘电源SPWM逆变控制技术，有效降低了逆变电路损耗和电磁干扰；研发了高频除尘电源系统保护技术，使电源具备可靠的抗频繁短路的能力，有效降低了电源系统的故障率。(3)静电除尘高频电源先进信号检测与调理关键技术研发了高频除尘电源谐振电流过零检测和积分技术、二次电压调理技术，解决了除尘电源所处的复杂电磁场环境所导致的谐振电流和二次电压信号检测困难、干扰严重的问题，为电源控制系统提供了准确且实时的运行数据。 3.技术经济指标：电源输入电压380V，输出电压80KV，运行频率20kHz～50kHz，额定容量128KVA，转换效率≥93％，功率因数≥0.95，输出电压波动率＜1％，除尘效率99.8％，电源总损耗＜0.6kW。授权发明专利11项，实用新型专利8项，受理发明专利12项，发表学术论文11篇。项目产品三年累计实现销售收入9292万元，利税2068万；主要应用单位三年累计实现经济效益1.15亿元，利税2278万元。 4.应用与效果：项目产品在江苏容天机电科技有限公司、大连英博环保工程有限公司等国内多家电除尘设备制造企业推广应用，产品运行效果良好，性能稳定可靠，为应用单位节约了大量电力、煤和石油的消耗，使得废气、废水、烟尘和灰渣的排放大大降低，起到了节能环保的重要作用。