高压变频技术在电炉除尘系统的实践分析

山东省龙口矿业集团热电有限公司 李 通

1 引言

电炉除尘系统器在当下除尘工作推进的过程中，应用范围较为广泛，在水泥行业以及煤炭行业都有着良好的应用前景。加强各个行业的监管质量，最终实现节能减排。因此对高压变频技术在电炉除尘系统领域中的应用展开探讨是十分重要的[1]。

2 高压变频技术概述

高压变频技术也称为高频高压开关电源，这一电源方式主要用于电炉除尘系统领域的供电，在电力行业化工行业以及水泥行业中都有着十分广泛的运用。这一技术具有低碳环保的特征，同时也能够提高工作效率。电炉除尘系统器所运用的电源，其实是一种逆变式电源，能够借助高频开关技术为电炉除尘系统提供窄脉冲供电电流，同时也能够保证直流电压的多样性，因此能够满足电炉除尘系统领域的发展需求。

此外，运用高压变频技术也能够更好地防止电炉除尘系统领域操作过程中可能出现的短路以及火花放电。因此在出现短路时，运用高压变频技术，既能够及时地对电源输出路径进行封锁，同时也能够保证电源动态化的响应速度，一旦电压接近纯直流输出时，就能够有效地避免可能存在的短路现象。除此之外，运用高频电流技术也能够有效控制电炉除尘系统领域应用过程中存在的电池强度，能够对电场中的粉尘提供相对应的电场力，同时能够保障粉尘的整体运动速度，进而尽量减少不必要的粉尘排放[2]。

在高压变频技术实际运行的过程中，工作方式分为以下两种，首先采用恒定周期供电的方式，能够帮助工作人员按照原先设置的频率参数进行供电输出，运用这一参数设定的方式能够确定电炉除尘系统工作开展过程中的电压以及电流输出值。在运用恒定周期进行供电的过程中，由于整体的工作状态十分稳定，然而这一供电方式本身对于设备造成的能耗较大，因此最终得到的效果并不明显。

当烟尘出现一定程度的变化时，作为操作人员则需要及时地输入指令进行调整。其次运用脉冲供电的方式，并不需要工作人员对具体参数进行设计，而是将高频脉冲进行组合，从而实现供电。由于脉冲存在高频，因此运用这一方式对电压进行输出的过程中，整体的电流会呈现出十分明显的变化。这一供电方式与恒定周期供电方式对比来看，采用脉冲工作能够有效地保证整体的除尘效果，同时在面对外界环境变化时，也能够及时进行调整，采用组合供电的方式保障工作质量。与此同时，运用组合脉冲也能够减少不必要的能源损耗。

电炉烟气系统流程如图1所示。

图1 电炉烟气系统流程

3 高压变频技术在电炉除尘系统领域中的应用优势

高压变频技术与传统的电源相比较有优势，主要体现在以下两个方面：首先，能够有效地提高电炉除尘系统工作开展的效率；另一方面，也能够切实提高能源的整体利用效率。从工作角度出发，提高设备性能以及工作效率相比较于传统的电源而言并不容易[3]。在工作的过程中易出现短路造成电路损害，因此更加耐用，相对应的除尘性能也更加优越。从能源利用率这一角度出发，运用高压变频技术能够节省五分之一的能源，同时高压变频技术在实际应用的过程中，节能体现在整个系统运行中，对于前端工作以及电炉除尘系统而言，都具备一定的节能效果。

由于高压变频技术在实际应用的过程中是采用纯直流供电方式，因此实际的输出功率仅为额定功率的70%，这样既能够起到能源节约的作用，同时也能够保护周围的环境。从企业的效益这一角度出发，运用高压变频技术能够提高企业各项工作的自动化程度，同时也能够保障电炉除尘系统领域的全能性[4]。运用高压变频技术能够保证电炉除尘系统领域的整体工作质量，也能够帮助企业有效地节约成本，降低不必要的资源损失，最终确保企业可获得的社会经济效益[5]。

4 案例解析

为了更好地对电炉除尘系统进行设计应用，并且分析其技术方案，需要以某钢铁企业的炼钢厂车间所使用的电炉为例。在该车间中所选择的除尘器系统是利用高压变频技术除尘系统LDM 布袋式除尘器，在本次设计的过程中，其中过滤面积为8860m2，最大的除尘风量为600000m3/h。在实际进行方案改造的过程中，主要是以#3电炉为例：其中#3电炉的炼钢周期为90～150min，在使用时其中装料6%～10%，送电熔化为25%～30%，吹氧30%～35%，还原期为15%～20%，冲渣出钢为6%～8%。在围绕着电炉除尘系统进行设计的过程中工作人员应当按照最大的排烟量展开分析，而电炉在实际冶炼应用的过程中，粉尘主要通过炉顶烟道进行储存，在电炉壁冷却之后，通过储存系统进行过滤，最终排放。工作人员也可以利用集成灶对生产车间中的废气以及粉尘进行排出，最终目的是避免对周围的环境造成污染，同时也能够保障工作人员的生命安全。

在多数情况之下电炉所产生的最大风量需求基础之上应当增加1.3倍左右，选择相对应的储存风机，最终目的是优化周围环境，降低钢铁企业在实际生产过程中的伤害概率。在对电炉进行使用的过程中，由于不同阶段的生产工艺存在差异，因此电炉所产生的温度以及烟气量都会有所不同。

在进行加料的过程中，主要包括其他材料以及废钢，因此也会出现一定程度的扬尘，在这一阶段电炉除尘系统在运行的过程中，对于风量的要求并不大，因此可以根据周围环境展开判断，主要以不污染周围环境以及粉尘不出现继续扩散为主，在进行送电的过程中采用的原料是由电炉直接加热的，因此也会产生其他废气。在对电炉储存系统进行吹氧的过程中，要求所有的系统都能够及时排走粉尘以及废弃物。在此阶段既要保证电炉主体同时也应当确保炼钢温度，这也会提高除尘系统在运行过程中的设计要求。当电炉进入还原期时这一工作也可以结束，相对应的粉尘以及污染物也会逐步降低。当冲渣出钢时则会产生排放物，同时也会带有少量的废气以及粉尘。

基于此，运用电炉的过程中则需要将材料加热至熔化状态，保证所有的烟尘都能够及时排出，并不会带走电炉本身所具备的热量，这样一来既能够保证生产过程中的周期同时也能够提高整体的工作效率。在电炉吹氧期间，要求所有除尘系统能够第一时间排出废物和粉尘，但在这个阶段需要保证电炉主体本身有适合炼钢的温度，导致对除尘系统的设计要求较高，当电炉进入还原期时，吹氧工作结束，粉尘和污染物再次下降。由于冲渣和出钢过程中的一定排放，还会产生少量烟尘和废气。

在运用电炉除尘系统的过程中，作为工作人员应当制定更加完备的系统控制方案，由于电炉本身所产生的温度会具备十分明显的差距，因此温度的高低会直接影响电炉在实际运行过程中的状况。系统在运行的过程中并没有对定个工作过程中可能出现的粉尘浓度进行监测，而将烟道温度作为重要的调节方式。因此在电炉除尘系统实际运行的过程中采用的是非线性函数关系，最终推导出电路在运行过程中需要的储存风量。

从工程学角度出发，采用温度变送器虽然能够适应恶劣的生产环境，然而相对应的经济效益要求较高，经常需要工作人员进行维护。在现场监测的过程中，数据往往会出现差异，因此很难具有广泛代表性。工作人员可以将烟气温度作为现场的重要控制量，从而提高系统在实际推进过程中的响应速度，在改善品质的同时也能够保证储存效果，降低工作人员的劳动强度，提高系统运行的整体效率，最终实现节能降耗的生产需求。

5 高压变频技术在电炉除尘系统领域中的应用

在将高压变频技术应用于电炉除尘系统领域的过程中，整体工作质量也会直接与烟尘颗粒以及电池强度相关联，如果工作人员不能够加以控制，则会直接影响电炉除尘系统工作在开展过程中的实际效率。在电炉除尘系统器工作的过程中，最终的作用是能够对烟尘进行处理，从而有效地保护周围环境，保障电炉除尘系统器能够稳定运行。除此之外，电场的电压也会与电池强度存在一定的关联，因此通过运用高压变频技术的方式，既能够有效地保证除尘工作开展的质量，同时也能够使得除尘工作满足周围环境所需，保证工作的顺利开展。

在不同电压的情况下，颗粒运动过程中速度也会存在差异，当电压高出普通电源的30%，颗粒的运动速度也会相对应地提升。在高压变频技术应用的过程中，如果选择恒定周期供电的方式，所输出的电压为直流电，而如果选择脉冲供电方式，输送的电的方式就会与传统的供电方式存在差异。电压是持续波动的，因此能够对具有差异性的颗粒展开合理处理，既能够保证粉尘黏度同时，也能够确保除尘效果。

通过对已经使用高压变频技术的电炉除尘系统器与没有使用高压变频技术的效果展开对比，则可以得到在运用高压变频技术进行电炉除尘系统的过程中，无论是工作质量还是工作效率都能够有所提升，同时也会明显改善自身的能源损耗在降低能耗水平的同时为电炉除尘系统器的实际运用带来良性的变化，尤其是针对电炉除尘系统器本体大三角芒刺线则能够保证收尘效果。在运用高压变频技术进行作业的过程中会降低实际的应用电压，因此也不容易产生炮灰，工作人员在对机器进行维护的过程中，只需要对其内部进行振荡就能够完成清理作业，同时运用高压变频技术也能够提高工作效率，增加荷电使得工作电流出现变化，在延长布袋使用寿命的同时降低能耗水平，从而保证工作效率，满足企业对于除尘的需求。

6 结语

我国能源较为丰富，但是人均不足，尤其是这些年来，我国社会在持续的进步和发展，导致能源短缺的问题变得愈加突出。从目前我国社会能源供给体系来看，发电消耗了大量的能源。因此，如何对高能耗生产工艺过程进行节能降耗，是当下需要着重关注的内容，同时也是我国实现节能降耗与绿色生产的重要方向。通过将高压变频技术应用于电炉除尘系统领域之中，既能够有效提高除尘的工作效率，同时也能够降低企业不必要的经济投入，提高能源的整体使用效率。

此外，运用高压变频技术也具有安全稳定性的作用，能够提高该技术在行业应用过程中的适应性能。因此，应当加强对于高压变频技术的推广和使用，在降低由于烟尘导致环境污染问题的同时，帮助企业获得更多的社会经济效益，最终有效提升我国的电炉除尘系统效率。