一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，初级整流桥T1的输入端连接交流电，输出端连接全桥逆变单元V1的输入端，全桥逆变单元V1的输出端连接谐振充电电容器C1，谐振充电电容器C1的另一端通过谐振充电电感L1连接充电用升压变压器W1的初级绕组，充电用升压变压器W1的次级绕组连接高频整流桥T2的输入端。本实用新型专利技术采用全桥逆变和串联谐振电路给脉冲形电电容器充电，可以通过开关的占空比调节脉冲形电电容器的充电电压。由于开关工作频率10‑20kHz远大于工频50H，因此电压调节能力显著提升，充电精度高，脉冲输出电压稳定，电场工作稳定，设备的可靠性提升。

A pulse power supply for industrial flue gas pulse corona plasma desulfurization and denitrification

【技术实现步骤摘要】
一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源
本技术涉及电源
，具体是一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源。
技术介绍
为了可持续发展，中国努力调整经济结构、淘汰落后产能、改变社会经济发展方向，对已有的工业企业实施环保设施升级改造，实现更洁净的工业烟气排放目标。因此，在近年来，我国的环保政策变得越来越严厉，急需新的环保技术。比如，《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》规定了重点地区的火力发电厂的烟气污染物排放浓度限值为SO2-50mg/m3，NOx-100mg/m3，粉尘-20mg/m3。在此基础上仅过了3年，国家发改委、环保部、国家能源局于2014年联合印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》，将部分地区的火力发电厂的烟气污染物排放浓度限值进一步降低到SO2-35mg/m3，NOx-50mg/m3，粉尘-10mg/m3。现行工业企业烟气污染物的允许排放值只有欧美同类企业的50％以下。而我国在工业烟气治理领域主流的技术仍然是从欧美国家引进的技术，所以，急需发展新的烟气污染治理技术来适应我国更严格的工业环保市场。脉冲电晕等离子体技术，作为一种新颖的多种污染物一体化脱除技术，利用气体放电产生的等离子体来使污染物成分产生化学反应，是一种生成无害物质的方法。该技术对烟气的净化作用包括如下过程：(1)来自高压电源的高电压施加到电晕线上，电晕线产生电晕放电，并形成静电场；(2)流经电场的烟气在静电场中被电离而产生等离子体，过程中把中性的分子激发成了自由基，以H2O分子为例，可被激发成H*和OH*自由基。这些自由基将SO2变成H2SO4，NOX变成HNO3，单质Hg变成HgO。H2SO4和HNO3可以进一步与加入反应器中的碱性物质作用生成对应的固态物质盐，固态物质盐能在气体放电产生的静电场中被收集下来。该技术近年来取得了显著的进步，就驱动气体电晕放电的高压脉冲电源领域就有如下进展：专利文献CN101369785B提出了一种采用磁压缩技术的脉冲电晕等离子体电源；CN2618363Y公布了一种双直流电源叠加的电晕等离子体电源；CN104702143A公布了一种叠加直流基础电压的脉冲电晕等离子体电源；CN108722146A公布了一种等离子体+氨法工艺用的脱硫脱硝电源，该电源产生微秒级脉宽的脉冲，再通过磁压缩技术把微秒脉冲压缩成纳秒脉冲；CN1173471C公布了一种闸流管做开关的脉冲电源；CN106788348公布了一种由10个纳米晶磁环制作的用于脉冲波形整形截尾的装置；CN107081046A公布了一种使用串联RSD开关组的脉冲电源；CN108111020A公布了RSD开关的触发电路。现有技术多集中在实现气体脉冲电晕放电的驱动电源领域，对电源与电场的协同工作研究较少，导致电源与电场的协同工作不够理想，设备的性能和稳定性有待提高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，包括初级整流桥T1、全桥逆变单元V1、脉冲形成单元、脉冲压缩单元和电场发生器U，所述初级整流桥T1的输入端连接交流电，输出端连接全桥逆变单元V1的输入端，全桥逆变单元V1的输入端连接谐振充电电容器C1，谐振充电电容器C1的另一端通过谐振充电电感L1连接充电用升压变压器W1的初级绕组，充电用升压变压器W1的次级绕组连接高频整流桥T2的输入端，高频整流桥T2的输出端分别连接脉冲形成电容器C2和脉冲形成开关S1，脉冲形成开关S1的另一端通过脉冲形成电感L2连接脉冲升压变压器W2的初级绕组，脉冲升压变压器W2的次级绕组分别连接第一级磁压缩的电容器C3和第一级磁压缩的磁开关S2，第一级磁压缩的磁开关S2的另一端分别连接第二级磁压缩的电容器C4和第二级磁压缩的磁开关S3，第二级磁压缩的磁开关S3的另一端分别连接电场发生器U。作为本技术的进一步技术方案：所述谐振充电电容器C1和谐振充电电感L1组成串联谐振变换电路。作为本技术的进一步技术方案：所述交流电为380V、50Hz的三相交流电。作为本技术的进一步技术方案：所述脉冲形成开关S1是反向导通晶体管或脉冲晶闸管。作为本技术的进一步技术方案：所述电场发生器U的后端还并联有一个由脉冲截尾磁开关S4和脉冲截尾电阻R串联组成的脉冲截尾电路。作为本技术的进一步技术方案：所述电场发生器U包括电源到电场的高压引线、电场极板、电场放电极和电场到脉冲截尾装置的高压引线，来自脉冲电源输出端的脉冲高压通过由两根平行电缆组成的电源到电场的高压引线输出到电场极板和电场放电极，在电场的另外一侧，通过两根平行电缆组成的电场到脉冲截尾装置的高压引线把脉冲截尾装置连接到电场。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)采用全桥逆变和串联谐振电路给脉冲形电电容器充电，可以通过控制开关的占空比调节脉冲形成电容器的充电电压。由于开关工作频率10-20KHz远大于频率50Hz的，因此电压调节能力显著提升，充电精度高，脉冲输出电压稳定，电场工作稳定，设备的可靠性提升。(2)采用全桥逆变和串联谐振电路给脉冲形电电容器充电，充电电路具有恒流特性，当电场发生击穿短路时，充电电流不会突变，电源工作稳定。(3)采用两根平行电缆将脉冲输出到电场，相对传统的单根高压引入线而言，减少了脉冲传输线的分布电感，有利于保持脉冲的陡度，提高电场的能量效率。(4)在远离电场高压引入位置的另一侧对脉冲进行截尾，确保脉冲能量先经电场消耗后，再由截尾电阻耗散多余的能量，相比传统技术而言，能量利用率更高。附图说明图1为本技术的电路原理图；图2为电源、电场、脉冲截尾装置的连接示意图。图中：101-脉冲电源、102-电源到电场的高压引线、103-电场极板、104-电场放电极、105-电场到脉冲截尾装置的高压引线、106-脉冲截尾装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，包括初级整流桥T1、全桥逆变单元V1、脉冲形成单元、脉冲压缩单元和电场发生器U。电路原理如图1所示，380V、50Hz的三相交流电经整流桥T1整流后，由全桥逆变电路V1逆变成10-20KHz的交流电，再经由谐振电容C1和谐振充电电感L1组成的串联谐振变换电路。传统技术的脉冲形成电路作为上述谐振电路的串联负载与串联谐振电路相连。谐振电路的谐振频率大于全桥逆变电路V1的开关频率的两倍，以形成电流断续的工作方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，包括初级整流桥T1、全桥逆变单元V1、脉冲形成单元、脉冲压缩单元和电场发生器U，其特征在于，所述初级整流桥T1的输入端连接交流电，输出端连接全桥逆变单元V1的输入端，全桥逆变单元V1的输出端连接谐振充电电容器C1，谐振充电电容器C1的另一端通过谐振充电电感L1连接充电用升压变压器W1的初级绕组，充电用升压变压器W1的次级绕组连接高频整流桥T2的输入端，高频整流桥T2的输出端分别连接脉冲形成电容器C2和脉冲形成开关S1，脉冲形成开关S1的另一端通过脉冲形成电感L2连接脉冲升压变压器W2的初级绕组，脉冲升压变压器W2的次级绕组分别连接第一级磁压缩的电容器C3和第一级磁压缩的磁开关S2，第一级磁压缩的磁开关S2的另一端分别连接第二级磁压缩的电容器C4和第二级磁压缩的磁开关S3，第二级磁压缩的磁开关S3的另一端分别连接电场发生器U。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，包括初级整流桥T1、全桥逆变单元V1、脉冲形成单元、脉冲压缩单元和电场发生器U，其特征在于，所述初级整流桥T1的输入端连接交流电，输出端连接全桥逆变单元V1的输入端，全桥逆变单元V1的输出端连接谐振充电电容器C1，谐振充电电容器C1的另一端通过谐振充电电感L1连接充电用升压变压器W1的初级绕组，充电用升压变压器W1的次级绕组连接高频整流桥T2的输入端，高频整流桥T2的输出端分别连接脉冲形成电容器C2和脉冲形成开关S1，脉冲形成开关S1的另一端通过脉冲形成电感L2连接脉冲升压变压器W2的初级绕组，脉冲升压变压器W2的次级绕组分别连接第一级磁压缩的电容器C3和第一级磁压缩的磁开关S2，第一级磁压缩的磁开关S2的另一端分别连接第二级磁压缩的电容器C4和第二级磁压缩的磁开关S3，第二级磁压缩的磁开关S3的另一端分别连接电场发生器U。


2.根据权利要求1所述的一种工业烟气脉冲电晕等离子体脱硫脱硝用脉冲电源，其特征在于，所述谐振充电电容器C1和谐振充电电感L1组成串联谐振变换电路，谐振电路的谐振频率大于全桥逆变电路的开关频率的两倍，以形成电流断续的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚，薛辉，周文彦，汪鑫，蒋庆龙，张华强，王人金，
申请(专利权)人：四川佳环科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51