本發(fā)明屬于等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于等離子體煙氣脫硫脫硝電源的高壓脈沖波形整形裝置。

背景技術(shù)：

新的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》已由中華人民共和國(guó)第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十六次會(huì)議于2015年8月29日修訂通過，并于2016年1月1日起施行。而我國(guó)的能源消耗以煤為主，約占能源消費(fèi)總量的四分之三。煤在燃燒產(chǎn)生大量的粉塵、硫、硝、汞、二氧化碳等污染物，是中國(guó)大氣污染日益嚴(yán)重的主要原因。更嚴(yán)格的大氣污染防治法促進(jìn)了各污染單位對(duì)環(huán)保設(shè)備需求，但傳統(tǒng)(如SCR、SNCR等)的煙氣脫硫脫硝脫汞除塵技術(shù)存在體積龐大運(yùn)行費(fèi)用高，且無法對(duì)上述污染物進(jìn)行綜合脫除。許多已投運(yùn)的項(xiàng)目因沒有有效的大氣污染冶理手段而不得不關(guān)閉，造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失。等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵一體化技術(shù)具有上述污染物的綜合脫除能力并且有占用場(chǎng)地小、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、脫除效率高的優(yōu)點(diǎn)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510144595.2的發(fā)明專利公開了一種高壓電源，包括高壓直流電源裝置、高壓耦合電容、脈沖發(fā)生裝置、脈沖壓縮裝置；所述脈沖壓縮裝置包括由一個(gè)電容和一個(gè)磁壓縮開關(guān)串聯(lián)組成的脈沖壓縮電路；所述高壓耦合電容與所述脈沖發(fā)生裝置之間由脈沖壓縮裝置相連；其中，所述高壓耦合電容與與其相鄰的所述脈沖壓縮電路的所述磁壓縮開關(guān)相連；所述脈沖發(fā)生裝置與與其相鄰的所述脈沖壓縮電路的所述電容相連。高壓直流電源裝置提供了高壓直流基礎(chǔ)電壓；脈沖發(fā)生裝置提供了高壓脈沖電壓；脈沖壓縮裝置將高壓脈沖寬度進(jìn)行壓縮；高壓耦合電容用于高壓直流基礎(chǔ)電壓疊加壓縮后的高壓脈沖。

等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵一體化技術(shù)的關(guān)鍵核心技術(shù)是等離子體電源，其供電性能的好壞對(duì)等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵一體化裝置的脫除效率和運(yùn)行穩(wěn)定性具有重要的影響。等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵一體化裝置脫除效率的提高依賴于等離子體電源產(chǎn)生的脈沖電壓具有快上升沿、高電壓、高頻率及窄脈沖寬度，尤其高電壓與窄脈沖寬度對(duì)脫除效率的影響最大。因?yàn)槊}沖寬度過長(zhǎng)會(huì)使反應(yīng)器內(nèi)的極板極線空氣間隙容易擊穿導(dǎo)致無法得到高電壓，進(jìn)而無法得到高的脫除效率。而現(xiàn)有的等離子體煙氣脫硫脫硝電源設(shè)備無法得到窄脈沖、高電壓的用于煙氣脫硫脫硝脫汞除塵的電源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于等離子體煙氣脫硫脫硝電源的高壓脈沖波形整形裝置，采用該技術(shù)方案可以得到用于煙氣脫硫脫硝脫汞除塵所需的高電壓、脈沖寬度窄的電源。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種用于等離子體煙氣脫硫脫硝電源的高壓脈沖波形整形裝置，包含一個(gè)可飽和電感和電阻，所述的可飽和電感與所述的電阻串聯(lián)。

使用時(shí)，將所述的可飽和電感與傳統(tǒng)脈沖電源中的脈沖磁壓縮電路中的脈沖磁開關(guān)連接，所述的電阻與傳統(tǒng)脈沖電源中的脈沖磁壓縮電路中的電容連接。等離子電源產(chǎn)生脈沖波形一般具有較陡的脈沖前沿，但也存在平頂時(shí)間過長(zhǎng)的問題?？娠柡碗姼性谖达柡颓熬哂蟹浅４蟮碾姼辛浚瑢?duì)于脈沖電壓在電路上相當(dāng)于開路。通過伏秒積公式計(jì)算電感飽和點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到最高脈沖電壓時(shí)使電感迅速飽和，飽和后的電感量迅速下降到飽和前的幾千分之一，線路阻抗降低在電路上相當(dāng)于通路，維持的脈沖電壓平頂時(shí)間被迅速下拉變短。從高電壓絕緣技術(shù)的原理可知當(dāng)電壓隨著納秒級(jí)時(shí)間迅速由零上升到峰值后，電氣間隙并不立刻擊穿，而需要經(jīng)過一定時(shí)間后才能完成擊穿，這是由于放電的發(fā)展需要一定時(shí)間的緣故。因此縮短脈沖寬度，特別是脈沖電壓的平頂保持時(shí)間可有效的提高擊穿電壓。

所述的可飽和電感包括繞組線和磁環(huán)，所述的繞組線繞在所述的磁環(huán)上，所述的磁環(huán)和繞線組之間還設(shè)有絕緣層。通過調(diào)整磁環(huán)有效截面和繞線組的數(shù)量可適應(yīng)不同脈沖電壓、脈沖寬帶的輸出。

所述的繞組線和磁環(huán)安裝在一個(gè)絕緣支撐結(jié)構(gòu)上，所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)于一個(gè)安裝架固定。

所述的安裝架固定在一個(gè)金屬油箱內(nèi)；所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)與安裝架之間設(shè)有壓板，所述的油箱內(nèi)設(shè)有固定底座，所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)固定在所述的固定底座上。

所述的磁環(huán)由十個(gè)磁環(huán)單體疊加組成，所述的磁環(huán)單體并聯(lián)后統(tǒng)一接地；所述的磁環(huán)為納米晶軟磁材質(zhì)磁環(huán)或高導(dǎo)磁鐵氧體材料磁環(huán)；所述的繞組線為聚四氟乙烯鍍銀銅芯線繞制而成；所述的絕緣層為間位芳香族聚酞胺纖維層。納米晶軟磁材質(zhì)磁環(huán)或高導(dǎo)磁鐵氧體材料磁環(huán)具有導(dǎo)磁率高、工作頻率高、易飽和的特點(diǎn)，并且價(jià)格便宜，可加工性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；間位芳香族聚酞胺纖維層重量輕、絕緣效果好。

所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)為高強(qiáng)度絕緣材料制作而成，具體為特硬酚醛紙板與間位芳香族聚酞胺纖維相結(jié)合的復(fù)合材料；所述的安裝架板狀金屬或絕緣板。

所述的金屬油箱為304不銹鋼金屬油箱；所述的固定底座由層狀壓木與板狀硬質(zhì)酚醛紙板配合制成。304不銹鋼的弱磁性可有效降低強(qiáng)脈沖所產(chǎn)生的渦流損耗，并且304不銹鋼強(qiáng)度高抗腐蝕性強(qiáng)適合戶外使用。

在等離子體煙氣脫硫脫硝電源加入本發(fā)明技術(shù)方案的高壓脈沖波形整形裝置可以得到高電壓、脈沖寬度窄的電源；更高的電壓可有效的提高等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵的脫除效率。

附圖說明

圖1用于等離子體煙氣脫硫脫硝電源的高壓脈沖波形整形裝置電路圖。

圖2本發(fā)明裝置中可飽和電感結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3本發(fā)明裝置中可飽和電感另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為未使用本發(fā)明裝置的等離子體煙氣脫硫脫硝電源所產(chǎn)生的脈沖波形圖。

圖5為使用本發(fā)明裝置的等離子體煙氣脫硫脫硝電源所產(chǎn)生的脈沖波形圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示一種用于等離子體煙氣脫硫脫硝電源的高壓脈沖波形整形裝置1A,包含一個(gè)可飽和電感1Aa和電阻2a，所述的可飽和電感與所述的電阻串聯(lián)。

使用時(shí)，將所述的可飽和電感與傳統(tǒng)脈沖電源中的脈沖磁壓縮電路中的脈沖磁開關(guān)連接，所述的電阻與傳統(tǒng)脈沖電源中的脈沖磁壓縮電路中的電容連接。等離子電源產(chǎn)生脈沖波形一般具有較陡的脈沖前沿，但也存在平頂時(shí)間過長(zhǎng)的問題?？娠柡碗姼性谖达柡颓熬哂蟹浅４蟮碾姼辛?，對(duì)于脈沖電壓在電路上相當(dāng)于開路。通過伏秒積公式計(jì)算電感飽和點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到最高脈沖電壓時(shí)使電感迅速飽和，飽和后的電感量迅速下降到飽和前的幾千分之一，線路阻抗降低在電路上相當(dāng)于通路，維持的脈沖電壓平頂時(shí)間被迅速下拉變短。從高電壓絕緣技術(shù)的原理可知當(dāng)電壓隨著納秒級(jí)時(shí)間迅速由零上升到峰值后，電氣間隙并不立刻擊穿，而需要經(jīng)過一定時(shí)間后才能完成擊穿，這是由于放電的發(fā)展需要一定時(shí)間的緣故。因此縮短脈沖寬度，特別是脈沖電壓的平頂保持時(shí)間可有效的提高擊穿電壓。

如圖2、圖3所示，可飽和電感包括繞組線2和磁環(huán)1，所述的繞組線繞在所述的磁環(huán)上，所述的磁環(huán)和繞線組之間還設(shè)有絕緣層3。

所述的繞組線和磁環(huán)安裝在一個(gè)絕緣支撐結(jié)構(gòu)4上，所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)與一個(gè)安裝架5固定。

所述的安裝架固定在一個(gè)金屬油箱6內(nèi)；所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)與安裝架之間設(shè)有壓板7，所述的油箱內(nèi)設(shè)有固定底座8，所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)固定在所述的固定底座上。

所述的磁環(huán)由十個(gè)磁環(huán)單體疊加組成，所述的磁環(huán)單體并聯(lián)后統(tǒng)一接地；所述的磁環(huán)為納米晶軟磁材質(zhì)磁環(huán)或高導(dǎo)磁鐵氧體材料磁環(huán)；所述的繞組線為聚四氟乙烯鍍銀銅芯線繞制而成；所述的絕緣層為間位芳香族聚酞胺纖維層。納米晶軟磁材質(zhì)磁環(huán)或高導(dǎo)磁鐵氧體材料磁環(huán)具有導(dǎo)磁率高、工作頻率高、易飽和的特點(diǎn)，并且價(jià)格便宜，可加工性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；間位芳香族聚酞胺纖維層重量輕、絕緣效果好。

所述的絕緣支撐結(jié)構(gòu)為高強(qiáng)度絕緣材料制作而成，具體為特硬酚醛紙板與間位芳香族聚酞胺纖維相結(jié)合的復(fù)合材料；所述的安裝架板狀金屬或絕緣板。特硬酚醛紙板與間位芳香族聚酞胺纖維相結(jié)合的復(fù)合材料重量輕、強(qiáng)度大、絕緣效果好。

所述的金屬油箱為304不銹鋼金屬油箱；所述的固定底座由層狀壓木與板狀硬質(zhì)酚醛紙板配合制成。304不銹鋼的弱磁性可有效降低強(qiáng)脈沖所產(chǎn)生的渦流損耗，并且304不銹鋼強(qiáng)度高抗腐蝕性強(qiáng)適合戶外使用。

在等離子體煙氣脫硫脫硝電源加入本發(fā)明技術(shù)方案的高壓脈沖波形整形裝置可以得到高電壓、脈沖寬度窄的電源；圖4為未使用本發(fā)明裝置的等離子體煙氣脫硫脫硝電源所產(chǎn)生的脈沖波形圖；圖5為使用本發(fā)明裝置的等離子體煙氣脫硫脫硝電源所產(chǎn)生的脈沖波形圖；更高的電壓可有效的提高等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵的脫除效率。

窄的脈沖電壓可以使等離子體煙氣脫硫脫硝脫汞除塵一體化裝置反應(yīng)器中的極板極線空氣間隙不容易擊穿，從而能在非常高的脈沖電壓下運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明同樣的等離子電源，同樣的運(yùn)行條件下，未加本發(fā)明裝置時(shí)峰值電壓僅能升到82kV,脫硫脫硝效率僅能達(dá)到20％-30％。加裝本發(fā)明裝置后，峰值電壓達(dá)到110kV以上，脫硫脫硝率迅速上升到60％以上。