冶金转炉静电除尘高压电源系统.pdf

第 3 9卷第 6期 2 0 1 5年 1 1月 冶 金自 动 化 Me t a l l u r g i c a l I n d u s t r y Au t o ma t i o n Vo 1 ． 39 No ． 6， p1 4 1 8， 51 No v e mb e r 2 01 5 综述 与评论 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． is s n ．1 0 0 0- 7 0 5 9． 2 01 5． 0 6 ． 0 0 3 冶金转炉静 电除尘高压 电源系统 段巍 ， 李崇坚 1 ． 北京金 白天正智能控制股份有限公司技术研发中心， 北京 1 0 0 0 7 0； 2 ． 中国钢研冶金 自动化研究设 计院 ， 北京 1 0 0 0 7 1 摘要 针对中国钢铁冶金企业 13益严峻的环保要求， 对大型转炉干法静电除尘器高压电源的主要电路拓扑结 构及其特点进行了分析和研究 ， 提出了一种转炉静电除尘器高压电源的选择原则， 使钢铁企业在满足排放标 准 的基础上减少支 出 、 增加效 能 。 关键词 转炉； 静电除尘； 高压电源系统 ； 节能 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 0 7 0 5 9 2 0 1 5 0 6 - 0 0 1 4 - 0 5 S t ud y o n h i g h v o l t a g e po we r s u ppl y f o r e l e c t r o s t a t i c pr e c i p i t a t o r o f BOF D U A N We i ， L I C h o n g - j i a n 1 ． R e s e a r c h＆D e v e l o p m e n t C e n t e r ， B e i j i n g A r i t i me I n t e l l i g e n t C o n t r o l C o ． ， L t d ． ， B e i j i n g 1 0 0 0 7 0 ， C h i n a ； 2 ． A u t o ma t i o n R e s e a r c h a n d D e s i g n I n s t i t u t e o f Me t a l l u r g i c a l I n d u s t ， B e i j i n g 1 0 0 0 7 1 ， C h i n a Ab s t r ac t Ai mi n g a t t h e i n c r e a s i n g l y s e v e r e r e q ui r e me n t s f o r e n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n i n me t a l l u r g i c a l e n t e r p r i s e s， s e v e r a l c i r c u i t t y p o l o g i e s a nd c ha r a c t e r i s t i c s o f h i g h v o l t a g e p o we r s u p p l y f o r e l e c t r o - s t a t i c p r e c i p i t a t o r E S Pa r e a n a l y z e d a n d s t u d i e d ． A p r i n c i p l e o f s e l e c t i n g t h e h i g h v o l t a g e p o w e r s u pp l y for ES P i s g i v e n， wh i c h c a n ma ke t he i r o n a nd s t e e l e n t e r p r i s e s r e d u c e c o s t a nd i n c r e a s e e f fi c i e n c y o n t h e p r e mi s e o f me e t i n g t h e e mi s s i o n s t a n d a r d． Ke y wo r d s BOF； ES P； h i g h v o l t a g e p o we r s u pp l y； e n e r g y s a v i n g 0 引言 根据国际钢铁协会发布的统计数据 ， 2 0 1 4年 中国的粗 钢产量达到 8 ． 2 2 7亿 t ， 居世界首位 ， 其 中很大部分 是转炉炼钢 的产 品。近年来 随着 钢 铁企业结构性 的调整 ， 大型转炉数 量增多 ， 随 之 带来的粉尘污染 问题越来越严重 ， 面对国家对节 能环保 日益严格 的要求 ， 除尘工艺势必在转 炉炼 钢生产中越来越受到重视。 转炉除尘系统主要采用干法 L T法 技术和 湿法 O G法 技术 。湿法 除尘 目前在 中 国 7 0 ％ 的大型转炉中还在使用 ， 其原理是将烟气 中的尘 粒与液体 一般为水 接触 ， 将尘粒从废气转移 到 水中 ， 再净化含尘污水循环使用。湿法 除尘成本 较低 ， 但是其最大的问题是粉尘最 大排 放量无法 实现 5 0 mg ／ m 的排放标准。干法 除尘是德 国鲁 奇和蒂森公司在 2 0世纪 6 0年代末联合开发的 技术 ， 相对于湿法 除尘 ， 干法 除尘后 的烟气含 尘 量低于 国家 规定 的排 放指 标 ， 节 电节 水效 果显 著 ， 粉尘利用率高 。目前发改委已将转 炉煤气干 法除尘技术列 入 国家重 大技术装备 研制 和重大 产业技术开发专项 。从 1 9 9 4年宝钢第 1 ． 次全套 引进 国外转炉煤气干法除尘系统开始 ， 目前 中国 作者简介 段巍 1 9 7 4 一 ， 女 ， 高级工程师 ， 博 士研 究生 ； 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 3 1 8 第6 期 段巍 ， 等 冶金转炉静 电除尘高压电源 系统 。 1 5 采用干法除尘的大型转炉 已有 6 O多座 。静 电除 尘器是转炉干法除尘系统的主要设备 ， 而高压电 源又是静 电除尘器 的核心设备 ， 其能否正常运行 是静电除尘器除尘效果好坏 的关键。为此 ， 笔 者 在简单分析大型转炉干法除尘工艺 和原理后 ， 重 点对干法静 电除尘器高 压 电源 的主要 电路拓 扑 结构及其特点进行了分析和研究， 并提出了一种 转炉静 电除尘器高压 电源 的选择原则 ， 旨在帮助 钢铁企业达 到在保 障生产 的同时 实现环境 污染 治理 、 减排降耗的 目标 。 1 静电除尘工艺和原理 转炉静 电除尘工 艺流 程如 图 1所 示 。转 炉 炼钢产生 的携带 大量粉尘 的高温 烟气 在主 引风 机 的作用下经气化冷却 烟道冷却 后 ， 进 入蒸发冷 却器 ， 蒸发冷却器在喷水 降温 的同时对 烟气进行 调质处理 ， 使粉尘的 比电阻有利 于静 电除尘器 的 捕集， 冷却和调质后的烟气进入有 4个电场的静 电除尘器 ， 将含尘量降至合理 范围后进 行煤气 回 收和排放 ， 收集 的粉尘通 过输送 系统 运至尘仓进 行压块处理 。 放散烟 囱 气 图 1转 炉 静 电 除 尘 工 艺 流 程 Fi g．1 El e c t r o s t a t i c pr e c i pi t a t o r pr o c e s s o f BOF 转炉静 电除尘器 主要 由放 电极 和集 尘极 组 成 ， 其工作原理是 通过高压电源对放 电极施加 负高压 ， 使之与接地的集尘极之 间形成 闭合 的电 场 ， 当加在两 者之 间的 电压 达到起 晕 电压时 ， 两 极之间的中性气体电离产生带电粒子 包括 自由 电子和正负离子 ， 带 电粒子附着在粉尘 上 ， 使得 粉尘也带 了负 电荷 ， 在 电场 力 的作 用下 ， 粉 尘 向 集尘极方 向运动并停 留在集尘极上 ， 直到外力将 其收集 。 除尘器运行 中的放 电过程 按其放 电强 弱分 为抽丝 、 火花 、 闪络和拉 弧 四个 阶段 。抽丝 是偶 发 的轻微 放 电， 电压并未 明显 下降 ， 电流 的上升 也不易察觉 ， 有利 于烟气 电离 和粉尘 的荷 电 ， 无 害于电极 ， 因此是 有益 的。当 电压 继续升 高 ， 到 达火花放 电阶段 时 ， 电流明显 降低并伴有 明亮 的 闪光或喷溅 的火 星和响声 。一 定数量 的火花 是 有益的 ， 但频度 不能过高 ， 过 高则形成 连发 的火 花 即闪络 ， 此时常伴 有“ 劈 啪” 响声 ， 如果 闪络 密集在局部则 可能烧坏 电极 。在 产生 闪络放 电 后 ， 继续升高极间电压 ， 就会进入 电弧放 电阶段 ， 会发 出强光并伴有强烈的爆裂声 ， 此时如不及 时 切断供 电将会 烧坏极板 。电除尘 器在运 行 中产 生闪络 和拉 弧时 危 害很 大 ， 必 须 降低 电压 或 断 电， 使电离产生的电子、 负离子和正离子重新结 合成为 基态 的原 子 或分 子 ， 这 种现 象 称 为消 电 离。 为了保证 静 电除尘器 内能够 产生 足够数 量 的带电粒子 ， 同时 又避 免 闪络 和 拉弧 现 象 的产 生， 必须采用适当拓扑结构的高压电源。 2高压电源主要电路拓扑结构及特点 静电除尘 器高压 电源技 术 的发展 和 电力 电 子器件 的发展 密 切相关 ， 1 9 0 7年美 国科 特雷 尔 采用新发 明的 同步机 械整流器 将第 1台电除尘 器成功应用 于工业生产 。2 O世纪 5 O年代后 ， 机 械整流被 电子管整流所代替 ， 但未 获得大规模应 用 。直到 5 O年代末 期 晶闸管 的出现 ， 使得 基于 晶闸管的高压 电源成为 主流。近年来 随着 新型 电力电子器件 如 I G B T等 的出现 ， 使 静 电除尘 器 的电源获得 了新 的控制特性 。 目前 在工业现 场 上并存的静电除尘器高压电源主要有晶闸管换 向高压 电源 、 I G B T中高频 高压 电源 、 脉 冲高压 电 源 。 2 ． 1 晶闸管换向高压 电源 图 2 a 为静电除尘器 的最常见 的晶闸管换 向高压电源 后简称 S C R电源 电路拓扑结构 ， 工频交流 电通过铁 芯整流变压 器直 接升压 整流 成脉动高压直流电 ， 作为除尘器的电源 。通过改 1 6 冶 金自 动 化 第 3 9 卷 变 晶闸管的导通角度来 控制变压器 的初级侧 电 压， 电抗器的作用是限制除尘器 内部闪络电流。 图 2 b 为这种高压 电源供 电的除尘器 的典型电 压和电流波形 。这种供 电模式决 定 了除尘器 的 电压和电流的脉动频率是工频电源的2倍， 电压 脉动的幅值则取决 于除尘器等效 电容量 和 电晕 电流 ， 也就是说 当除尘器 的工 艺条件 、 机 械尺寸 确定后 ， 要改善脉动很难 。 堇 垂 蟋 脚 晶闸管 限流 电抗器； 二二 电源 i 整流变压器除尘器 a 电路拓扑结构 0 0 ． 2 0．4 0 ． 6 0 ． 8 1 ．0 时间， s b 除尘器电压、 电流 图 2晶 闸管换 向高压 电源 F i g ． 2 Hi g h v o l t a g e p o we r s u p p l y b a s e d o n S C R 为了避免闪络频繁 发生 ， 需要限制 电源输 出 的最大允许电压， 其峰值一定要小于闪络电压， 这意味着除尘器的效率也 随之降低。如图 2 b 所示 ， 发生 闪络 现象时 电流 过流 2倍 多 ， 但 是在 下一个 电源过零 点发生前 ， 晶 闸管 无法关 断 ， 此 时高压电路的负载侧短路， 产生电弧， 电弧周围 产生高能量密度 的电荷 ， 为此必须 降低 电压或停 止供电一段时间再重新供 电； 这段 时间内空间电 荷消失 ， 气流和离子重组 ， 称 为去 电离时 间， 晶闸 管不能及时关 断的特性导致 系统去 电离所需 的 时间较长。 晶闸管单相换 向高压 电源成本低廉 、 结构简 单 ， 所以 目前中国钢铁企业 中大多数的工业静 电 除尘器仍 然采用该 电源供 电。三相 晶 闸管 换 向 高压 电源是单相的改进型 ， 但 由于 晶闸管 的半控 器件特性 ， 因此导致影响其除尘效率 的根本原 因 没有得 以改善。 2 ． 2 I GB T中高频高压电源 由于环保要求不断提高， 因此 S C R电源已经 不能满足新的严格的排放标准 ， 同时随着新一代 功率 电子器件和数字控制技术 的发展 ， 中高频逆 变技术在静 电除尘器供 电 电源 的应用成 为 国内 外 除尘行业研究 的重 点。 目前 国外 电除尘 高频 电源主要厂商有法国的阿尔斯通公司、 美国 N P L 公 司、 丹麦 F L S公 司、 美 国 N WL公 司等 ， 其 产 品 频率范围在 2 0～5 0 k H z 之间 ， 中频 电源的主要厂 商为西门子公司， 其产品则集中在 1 0 k H z 左右。 国内高频 电源技术研究起 步较 晚 ， 尤其高频变压 器研发还处于空白状态。 与 S C R电源 相 比， I G B T中高频 高压 电源采 用 了先整流再逆变 的电路拓扑结构 ， 三相整流器 功率因数高， 对电网污染少 ， 逆变器输 出电压平 均值高 ； 同时 I G B T具有快速开关特性 ， 控制周期 可以大大缩短 ， 提高 了除尘 的效 率。因此 ， 中高 频高压电源成为静 电除尘器供 电电源 的必 然发 展方 向。 目前 I G B T中高频高压电源又可 以分为 软开关谐振型和硬开关型两类 。 2 ． 2 ． 1 I G B T软开关谐振型高压 电源 如 图 3 a 所 示 ， 软开关谐 振型 高频 电除尘 电源由整流器、 电容器和逆变器以及谐振电路组 成 ， 逆变器输 出电流呈现 正弦振荡 特性 见 图 3 b 。谐振型高压 电源一个 突出的优点是可 以 方便地实现功率器 件 的软 开关 ， 减 小功率损 耗 ， 同时变压器 的寄生 电容可 以全部或部分 作为谐 振元件 ， 因此很适用 于采用高压高频变 压器 的应 用场合 。 软开关谐振 型高压 电源在 转炉静 电除尘 的 应用 中有 以下劣势 。 1 功率小 软开关电源工作频率高达 2 0～ 5 0 k H z ， 这也意味着需要选择更 快的 I G B T， 虽 然 每次开关 的开 关损 耗较 低 ， 但 由于其 开 关频 率 高 ， 总开关损 耗并非一定低于 中频 电源 ， 因此软 第6 期 段巍 ， 等 冶金转炉静 电除尘高压 电源系统 1 7 t l l l 中 电源整流器 电容 逆变器 谐振 电路 整流变压器 除尘器 a 电路拓扑结构 蚕 i■一 一～ 一 岫 岫 曲 出 一 0 ． o o1 0．0 0 0 5 0 0 ． 0 0 c I 5 0．0 01 0 ． 0 01 5 0 ． 0 0 2 时间， s b 除尘器 电压 、 电流 图 3软开 关谐振型 高压 电源 Fi g． 3 Hi g h- v o l t a g e p o we r s upp l y b a s e d o n s o ft． s wi t c h I GBT wi t h r e s o na n t c i r c ui t 开关电源功率受到限制 ， 目前商用 的产品最大功 率 1 1 9 k W、 最大电压 7 0 k V、 最 大 电流 1 ． 7 A 阿 尔斯通公 司 。 2 变压器需 特制 软开关 电源 的变压器 开 关频率也随之提高到 5 O一 8 0 k H z ， 如此高的频率 下 ， 设计 一个具有 低杂散 电感 和损耗 、 同时为保 持高压绝缘具有大尺寸磁芯 的变压 器非常 困难 ， 必须使用特制的变压器 非晶变压器等 ； 而且由 于高频 ， 因此 变压 器和逆变 器不 能离 得太远 ， 常 见的做法是将逆变器和变压器做在一起 。 3 轻载时调压特性 差 转炉 除尘 的粉尘负 载较重 ， 且粉尘中金属粒子含量高 ， 易发生 闪络 ， 因此供 电电压受 到限制不能过高 ， 尤其 在除尘器 人 口处的第 1 电场 ； 而由于软开关电源输出电压 和频率 成正 比， 因此在 电压较 低 时 开关 频 率较 低 ， 控 制性能较差 。 基 于以上原因 ， 软开关谐振 型高压 电源在转 炉 电除尘电源 中几乎没有成功 的应用。 2 ． 2 ． 2 I G B T硬开关高压 电源 如 图 4 a 所示 ， I G B T硬开关 高压 电源 与谐 振 型电路 除去谐振 电路 后基本 相 同。主电路 主 要 由三相二极管整流桥 、 D C L I N K电容 、 I G B T全 桥逆变电路 、 整 流变压器 升压 变压器 和高压整 流硅堆组成 。三相二极管整流桥功率 因数可 以 达到 1 ， 因此装置无需无功功率补偿 ； D C L I N K 电容主要作 为整流和逆变 电路 间的能量缓 冲器 ， 可 以降低交流脉动波纹系数 ， 使输出 的直流 电压 更加平滑 ， 同时吸收电子 电路工作 过程 中产生 的 电流波动和经 由交流电源传人 的干扰 ； H桥型逆 变器的功率开关管采用 I G B T 绝缘栅双极晶体 管 ， 其高开关频率使得准确和快速调整电流和 电压成为可能 。由于 I G B T电源 的高开关频率和 除尘器的电容特性 ， 因此经过整流变压器后可 以 产生一个相 当恒定无 纹波 电压供 给静 电除尘负 载。 图4 b 为 I G B T 硬开关高压电源和 S C R 电源在闪络发生后电流和电源的恢复情况仿真 曲线。 一 电源 整流 器 电容 逆变器 整流变压器 除尘器 6 0 至 4 0 画 2 0 0 2 O 2 ． 5 - 0．5 a 电路拓扑结构 - j 厂 _ 、 、 I G B T 电源 } ．7 丁 『 f ．J s e i R电 i 原 恢 复i时 』 _二 S C R 串 ．源 ’ I r Ⅱ| l 1 澹枕僖时 阔； ； ． 王工 I c n r r 由 谁f ．． I fJ 0 二 ； 一 l【 。． j 堆 ” m ” ． ．． ； 一_ 一 一 一一一’ 0 0 ． 0 2 0 ．0 4 0 ． 0 6 0．0 8 0 ． 1 0 0 ． 1 2 0 ． 1 4 0 ．1 6 0． 1 8 0 ． 2 0 时 间／ s b 除尘器电压、 电流 图 4 I GB T硬 开关高压 电源 F i g ． 4 Hi g h v o l t a g e p o we r s u p p l y b a s e d O i l I GB T 从 图 4 b 可以看出 ， 与 S C R电源相 比较 ， 硬 开关高压电源具有如下优点 。 1 I G B T的高频 开关特性 和 电流控制 回路 使得除尘器输出电压接近恒定 ， 电压脉动可 以忽 略。因此 ， 除尘器 的平均 电压 电场强度 可被提 高到相应 的除尘器 区的闪络电压极限 。 2 闪络发生时 ， I G B T的反应 比晶闸管 开关 快得多 。I G B T硬开关高压 电源典型开关频 率为 冶 金自 动 化 第3 9 卷 1 0 k Hz ， 即 I G B T逆变 器可 以在 1 0 0 s内关 断 电 流 ， 与 S C R电源相比， 电弧持续时间显著变短 ， 电 弧损耗能量显著变小 ， 即系统所需 的去 电离时间 也缩短 了。有数据显示 _ l J ， S C R电源去 电离时间 通常为 4 0～1 0 0 ms ， 而 I G B T逆变器 电源通 常为 几毫秒 ； 去 电离后 I G B T逆变 器电源 电流 的恢 复 时间也远 快于 S C R电源。因此 I G B T开 关高 压 电源可以取 得更高 的平均 电功率 和更 低 的粉 尘 排放 。 3 闪络 的能量 由两部分组成 一部分存 储 在除尘器等效 电容 中， 这部分 能量是定值 ， 由所 施加 的电压决定 ， 不受 电源 的影响 ； 另一部 分能 量由电源向 闪络传递 ， 在 电流关断后 显著降低 。 由于 I G B T器件对 闪络反应快 ， 因此消耗在单 个 闪络 的能量也显著减低 ， 在 I G B T 1 0 0 jx s可以完 成关断的情况下 ， 有数据显示 ， 单 个闪络 的能量 可以从 1 3 0 W S C R电源 减小至 3 5 W I G B T电 源， 进而作用在 电极上 的电应力也相应 显著减 小 ， 装置的寿命大大增加。 4 I G B T高压 电源 的 3相 电源输入 整流器 功率因数接近 1 ， 不需额外 功率补偿装置。 同时， I G B T硬开关高压电源功率大， 目前最 大功率 3 0 0 k W、 最大 电压 1 1 0 k V、 最 大电流 3 ． 3 A 西门子公 司 ； 变压器 无需 特制 ， 可 以利用 旧 变压器 或普 通变 压器 ， 用 户无 需支 出额外 的 费 用 ， 且硬开关电源的低压和高压部分距离不受 限 制 。 2 ． 3 脉冲高压 电源 图 5为 脉 冲高 压 电源示 意 图 ， 其基 本 原 理 为 在除尘器上除了通过基本 电源施加直流高压 外 ， 还通过附加 电源间歇性地叠加脉宽很窄的脉 冲电压。 脉 冲高压 电源的优点是 1 脉冲电压持续时间短 ， 不易触发闪络 ， 可 提高峰值电场强度及除尘效率 。 2 脉冲 电压 可 提高 粉尘 荷 电数 量和 均匀 性 。它可 以避免反电晕 ， 从而提高 收集 电极尘埃 层的质量， 降低粉尘再发生的几率。脉冲供电对 附加 电源 l 4 O 净1 2 0 苗 1 0 0 8 0 6 0 脉冲产 生环节 除尘器 a 电路拓扑结构 基本 电源 0 0 ． 0 o l O ． o o 2 0 ． 0 o 3 0．O O 4 0．O O5 时间／ s b 除尘器输出电压波形 图 5 脉 冲高压 电源 F i g ． 5 P o w e r s u p p l y w i t h p u l s e d h i g h v o l t a g e g e n e r a t o r 高比电阻粉尘的收集尤其有利。 脉冲供 电是 电除尘高压供 电技术 的发展 方 向之一 ， 配合高频 逆变 电除尘 电源使 用 ， 除尘 效 果将更加明显 。然而 ， 脉冲供 电需要增加一套脉 冲源 ， 从而增加 了电除尘系统 的复杂性和系统控 制的难度 。 目前 ， 脉 冲供 电 电除尘技 术 还不 成 熟 ， 需进一步完善和发展 。 3 转炉静电除尘器高压电源的选择方法 通常， 转炉静电除尘器人 口处粉尘颗粒 的浓 度很高且不均匀， 气体中含有大量的大颗粒 直 径大于 2 0 m ， 灰尘层的 比电阻较低 ， 很少发生 反电晕现象 。此处 的除尘效率 对整体 除尘器效 率影 响最显著 ， 因此在此区域期望让尽可 能多的 粒子带 电， 这可 以通 过提 高 电晕 电流 密度 来 实 现 ， 由此又使得此区域通常 电流 闪络最频繁。 由 于 I G B T逆变器 电压脉 动相 当低 ， 电压可 以增 加 到接近闪络 电平 ， 同时 ， I G B T响应 快 ， 系统 消耗 在闪络上的能量被大大降低 ， 去电离时间因此降 低 ， 电压有效时 间显 著增强 ， 因此在此 区域 应用 中高频 I G B T高压 电源可 以 比标 准 S C R电源获 得更高的电流密度。 在除尘器的中间区域 ， 粉尘粒子浓度大 约只 有 5 ％ ， 并且均匀度远远超过入 口区 ， 比电阻通常 比在入 口区高 ， 导致极板 中出现更 多的反电晕现 下 转第 5 1页 第6期 刘恩洋， 等 全连续粗轧机控制 系统的开发与应用 5 l [ 7 ] P A N J KO V I C V． Mo d e l f o r p r e d i c t i o n o f s t ri p t e mp e r a t u r e i n h o t s t ri p s t e e l mi l l [ J ] ． A p p l i e d T h e r ma l E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 7， 2 7 1 4 2 4 0 4 2 4 1 4 ． [ 8 ] Z HO U S X ． A n i n t e g r a t e d m o d e l f o r h o t r o l l i n g o f s t e e l s t ri p s [ J ] ． J o u r n a l o f Ma t e ri a l s P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y ， 2 0 0 3 ， 1 3 4 3 3 3 8 3 5 1 ． [ 9 ] Y O S H I D A H， Y O R I F U J I A， K O S E K I S ， e t a 1 ． A n i n t e g r a t e d ma t h e ma t i c a l s i mu l a t i o n o f t e mp e r a t u r e s ，r o l l i n g l o a d s a n d me t a ll u r g i c a l p r o p e r t i e s i n h o t s t ri p m i l l s [ J ] ． I S I J I n t e r n a t i o n a l ， 1 9 9 1 ， 3 1 6 5 7 1 - 5 7 6 ． [ 1 0 ] L I U E Y， P E N G L G， Y U A N G， e t a 1 ． A d v a n c e d mR - o u t t a b l e c o o l i ng t e c hn o l o gy ba s e d o n u l t r a f a s t c o o l i n g a nd l a mi n a r c o o l i n g i n h o t s t ri p m i l l [ J ] ． J o u rna l o f C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ， 2 0 1 2 1 9 1 3 4 1 1 3 4 5 ． [ 1 1] WE N D E L S T O R F J ， S P I T Z E R K H， WE N D E L S T O R F R． Sp r a y wa t e r c o o l i ng he a t t r a n s f e r a t hi【g h t e mpe r a t u r e s a n d l i q u i d ma s s fl u x e s [ J ] ． I n t e r n a t i o n al J o u rna l o f H e a t a n d Ma s s T r a n s f e r ， 2 0 0 8 ， 5 1 1 9 4 9 0 2 - 4 9 1 0 ． [ 1 2 ] WO L F D H， I N C R O P E R A F P ， V I S K A N T A R ． L o c a l j e t i mp i n g e me n t b o i l i n g h e a t t r a n s f e r[ J] ．I n t e r n a t i o n a l J o u rna l o f H e a t a n d Ma s s T r a n s f e r ， 1 9 9 6, 3 9 7 1 3 9 5 1 40 6． [ 1 3 ] F I L I P O V I C J ， V I S K A N T A R， I N C R O P E R A F P ， e t a 1 ． C o o l i n g o f a mo v i n g s t e e l s t r i p b y a n a r r a y o f r o u n d j e t s [ J ] ． S t e e l R e s e a r c h ， 1 9 9 4， 6 5 1 2 5 4 1 - 5 4 7 ． [ 1 4 ] 田野． 热连轧粗轧过程控制系统及数学模型的研究 与应用[ D] ． 沈阳 东北大学， 2 0 1 1 4 7 _ 5 1 ． [ 1 5 ] Z AN G X L ， L I X T， D U F S ． He a d a n d t a i l s h a p e c o n t r o l i n v e rt i c a l h o ri z o n t a l r o l l i n g p r o c e s s b y F E M[ J ] ． J o u r - n a l o f I r o n a n d S t e e l R e s e a r c h， I n t e rna t i o n a l ， 2 0 0 9， 1 6 5 3 5 _ 4 2 ． [ 1 6 ] T I A N Y， H U X L， L I U X L ． O p t i mi z a t i o n s t u d y o f s h o r t s t r o k e c o n t r o l f o r h e a d a n d t a i l o f h o t s t ri p [ C ] ／ ／P ro c e e d i n g s o f t h e 1 0 t h I n t e rna t i o n a l C o n f e r e n c e o n S t e e l R o ll i n g ．B e i j i n g Me t a l l u r g i c a l I n d u s t r y P r e s s ， 2 0 1 0 7 26- 731． [ 1 7] D U X Z， Y A N G Q， L U C， e t a 1 ． O p t i mi z a t i o n o f s h o r t s t r o k e c o n t r o l p r e s e t for a u t o ma t i c wi d t h c o n t r o l o f h o t r o ll i n g mi l l [ J ] ． J o u rna l o f I r o n a n d S t e e l R e s e a r c h ， I n t e rna t i o n a l ， 2 0 1 0 ， 1 7 6 1 6 - 2 0 ． [ 编辑 薛朵] 上 接第 1 8页 象。反 电晕可 以通过 暂停施 加 电压或使 用脉 冲 电源减少 。 在除尘器的出口区域 ， 负载多是小 尺寸的高 比电阻粒子 ， 这是除尘过程 问题最 多 的区域 。灰 尘的高电阻经常导致反 电晕的发生。需要更高 的电场强度， 才能使小粒子荷 电， 但是此时除尘 器 电压非常接近闪络的极 限 ， 增加 的电场 强度将 导致闪络更频繁 ， 此时除尘器效率 实际上没有增 加反而下降。在此区域 ， 脉 冲电源具有 相当大的 优势， 其可以在不增加平均电场强度情况下， 通 过间歇增加 自由电荷密度 ， 提高粒子荷 电能力。 4 结论 在转炉静 电除尘领域 ， S C R电源 可以用于 电 压质量 和闪络反应要求较低 的领 域 ， 例如 中间 区 域。入 口处 最好使 用 I G B T中高频 电源 ， 通 过提 高工作 电压和电流 ， 使得之后 的电场闪络率显著 降低 ； 大颗 粒 和高含尘 量 的粉尘 可 以通 过 I G B T 中高频电源加以解决； 而细小颗粒则可利用脉冲 电源更有 效地处理 。钢铁 企业 可 以根据 自身生 产情况， 灵活利用不同的高压电源特色， 进行组 合配置 ， 从而 在满 足排 放 标准 的基 础 上 减少 支 出、 增加效能。 参考文献 [ 1 ] 转炉干法除尘应用技术编委会． 转炉干法除尘应用技 术[ M] ． 北京 冶金工业出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 2 ] 刘军． L C C S P R C高压高频大功率电除尘电源理论分 析与功率参数设计[ D ] ． 杭州 浙江大学 ， 2 0 1 0 ． [ 3 ] G R A S S N ． 1 5 0 k V ／ 3 0 0 k W h i g h v o l t a g e s u p p l y w i t h I G BT i n v e rte r f o r l a r g e i ndu s t ria l e l e c t r o s t a t i c p r e c i pi t a t o r s [ C ] ／ ／ 4 2 n d I E E E I A S A n n u a l Me e t i n g ， C o nfe r e n c e R e c o r d ． Ne w O r l e a n s I EE E I n d u s t ry A p p l i c a t i o n s S o c i e t y， 2 00 7 2 3- 2 7． [ 4 ] P A R K E R K R ． A p p l i e d E l e c t r o s t a t i c P r e c i p i t a t i o n [ M] ． L o n d o n B l a c k i e Ac a d e mi c P r o f e s s i o n a l ， 1 9 9 7． [ 5 ] 刘琰 ． 电除尘器脉 冲供 电的基础研 究 [ D] ． 上海 上海 交通 大学