電除塵器高壓電源、電除塵器市場運行態勢及未來前景預測
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電除塵器高壓電源是靜電除塵器的新一代供電電源,是傳統可控硅電源(SCR)的更新換代產品;也是現代電力電子技術、數字信號處理技術、網絡控制技術發展結合的產物。根據研究資料:應用高壓電源的電除塵器節電效果一般可達40%-80%,有的高達90%-95%。
根據研究資料,國內對電除塵器高壓電源的研究起源于20世紀60年代;其整個行業起步于20世紀80年代;20世紀90年電除塵器高壓電源行業進入初期發展階段。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國電除塵器高壓電源行業市場調查研究及投資潛力預測報告》統計數據顯示:目前,國內電除塵器高壓電源行業整體處于發展初期的快速成長階段,行業規模不斷擴大,產品質量不斷提高。但與西方發達國家相比,其產品在生產工藝、技術含量、節能減排方面仍需不斷提高。
產品發展歷程:從國內電除塵器高壓電源研發及應用現狀來看,其整個產品的發展共經歷三個階段:
(1)第一個階段:?1985-2000?年主要是工頻電源;
①恒流源:單相交流380V輸入,變壓器分檔調幅調壓,高壓硅堆整流輸出。輸出頻率100Hz。二次電壓輸出波形:紋波較大的直流(DC)電壓波形。
②單相可控硅電源:單相交流380V輸入,可控硅調相調壓,高壓整流變壓器輸出。輸出頻率100Hz。二次電壓輸出波形:紋波較大的直流(DC)電壓波形。?
③三相可控硅電源:三相交流380V輸入,可控硅調相調壓,高壓整流變壓器輸出。輸出頻率300Hz。二次電壓輸出波形:紋波較小的直流(DC)電壓波形。
(2)第二個階段:2001-?2015?年主要是高頻電源;
①按輸出頻率可分為:10?kHz、20?kHz、50?kHz。
②按調壓方式可分為:調頻高頻電源、調幅高頻電源。三相交流380V輸入,可控硅/二極管調相調壓,IGBT全橋逆變經高壓整流變壓器輸出。輸出頻率10?kHz、20?kHz、50kHz。二次電壓輸出波形:基本上純直流的(DC)電壓波形。
(3)第三個階段:2016年-至今,主要是脈沖電源,包括工頻基波脈沖電源和高頻基波脈沖電源。
①工頻基波脈沖電源:由兩組獨立電源組成即基波電源和脈沖電源。基波頻率300Hz,脈沖頻率100pps,脈沖寬度75μs;
②高頻基波脈沖電源:由多組獨立高頻電源疊加組成。基波頻率10-50?kHz,雙脈沖頻率1-10000?pps,脈沖寬度8μs;脈沖電源輸入電壓:?三相交流380V。二次電壓輸出波形:直流(DC)電壓波形疊加脈沖(PULSE)電壓波形。即直流疊加脈沖(DC+PULSE)電壓波形。
(4)上下游發展環境:據了解,中國是一個多煤少油的國家,煤炭資源豐富,國內62%以上的能源都是煤炭來提供。這就造成空氣中煙塵和二氧化硫等煤煙型污染較為嚴重。世界衛生組織(WHO)指出:目前,中國是世界上室外空氣污染最為嚴重的國家。特別是以煤炭為主要燃料的火電廠,環境問題尤為嚴重。
根據研究資料:電除塵器以除塵效率高、阻力低、煙氣處理量大、耐高溫等優點已成為粉塵捕集回收和氣體凈化的重要環保設備,而且較機械除塵、布袋除塵及水除塵產品來說,電能節省量較大,符合國內外市場節能減排的需求。因此,未來電除塵器越來越受到重視,在有色金屬、冶金、電力、建材、煤炭、石油和化工等行業應用前景較好。
上游技術研究:近年來,隨著電除塵器在各領域的應用規模不斷擴大,其下游消費者對產品的功能性要求不斷提高。因此,國內研究者為了進一步改善和提高電除塵的性能,利用現代的電子技術,采用微機自動控制,進行火花自動檢測、自動跟蹤、自動抑制,把供電電源控制在“最佳火花率”狀態下運行。盡管如此,也未能把供電電源的供電效率提高到應有的高度。
研究資料顯示:傳統的(常規)電除塵器的電場能耗只有極小部分(10%)對除塵有用,其絕大部分對除塵沒有作用,屬于浪費。隨著國內研究人員的不斷努力,國內除塵器電源SCR單相→工頻恒流電源→SCR三相→IGBT中頻電源→調頻式高頻電源→調幅式高頻電源→脈沖電源及綜合技術運動→NS級脈沖電源及綜合技術運動等方面轉變,其節約電能40%-80%,減排30-75%,除塵效果較好。
2017-2022年中國電除塵器高壓電源供給預測
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數據來源:中金企信國際咨詢
根據中金企信國際咨詢統計數據:2018年國內電除塵器高壓電源行業產品總供給量約為9.6萬臺,較上年增長28%。未來,高頻電源將以高效的節能減排優勢,全面取代可控硅(SCR)電源,取得廣泛的應用。特別是對于長期運行在低負荷下機組,節電效果將更好。同時,高頻電源在濕法除塵中也將是主流。預計2022年國內除塵器高壓電源行業產品總供給量達到26.2萬臺。
(5)下游市場應用:目前,電除塵器已廣泛應用于火力發電、鋼鐵、有色冶金、化工、建材(水泥)、機械、電子、輕工(輕紡)、造紙、工業爐窯以及電子醫藥精密機械工業等眾多行業中。中國作為世界電除塵器生產大國,其產品不僅在數量上居首位,而且在產品研發技術、生產設備、高低壓電源、絕緣配件、振打裝置、極板極線等已全部實現國產化,且大部分產品已出口到日本、俄羅斯、印度、巴西、泰國、菲律賓、印度尼西亞等四十多個國家和地區。全球40多個國家和地區。
電除塵器(包含高壓電源)產品主要應用領域規模比重分析
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數據來源:中金企信國際咨詢
進入21世紀以后,我國把“大力推進科學技術進步,加強環境科學研究,積極發展環保產業”作為經濟發展的重要相關政策,環保產業進一步得到重視。隨著國家對污染控制要求的不斷提高,對粉塵排放的要求也大幅提高。電除塵器對電源產品的要求將更加嚴格。特別是在電腦控制下的電除塵器高壓電源及節能優化控制系統,在產品的功能、智能、效率、耗能等方面的要求將不斷提高并成為消費者購買首先考慮的因素。預計2022年國內電除塵器高壓電源市場需求達到115億元。