СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ФИЛЬТРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК B03C3/68 

Изобретение относится к управлению работой электростатического фильтра, в частности к способу и устройству для управления работой электростатического фильтра путем обнаружения наличия обратного коронного разряда, т.е. электрических разрядов в пыли, осаждаемой в процессе очистки газов на эмиттирующих электродах электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения.

Известен способ управления работой электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения, путем обнаружения наличия обратного коронного разряда за счет регистрации изменения, при падении напряжения тока, причем среднее значение тока используют в качестве функции среднего значения напряжения фильтра.

Недостатком известного способа является его недостаточная надежность.

Целью изобретения является повышение надежности управления работой электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения.

Цель достигается в способе управления работой электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения, путем обнаружения наличия обратного коронного разряда за счет того, что за каждый цикл подачи постоянного напряжения осуществляли периодическое повышение тока фильтра до возникновения дугового разряда, а обнаружение наличия обратного коронного разряда осуществляют путем сравнения минимального значения напряжения фильтра после дугового разряда и возможной блокировки с минимальным значением перед дуговым разрядом, причем последнее значение корректируют при помощи заданного поправочного коэффициента.

Минимальное значение после дугового разряда можно также использовать в качестве третьего минимального значения или среднего значения второго и третьего минимального значений.

В случае отсутствия дугового разряда после достижения предельного значения при периодическом повышении тока фильтра ток должен снижаться до низкого значения, например, 3-4% номинального тока, равного плотности тока, примерно, 0,01 мА/м², и через заданное время минимальное значение измеряют и сравнивают с минимальным значение перед снижением тока. Коронный разряд обнаруживают, когда _min на заданный коэффициент к больше _min.

Изобретение основано на том познании, что коронный разряд, который начинается путем разряда в осаждаемую пыль с целью выделения ионов с полярностью, противоположной полярности ионов, образуемых эмиттирующей системой, и который вызывает снижение напряжения фильтра вследствие повышенной проводимости газа в электродном пространстве, развивается с определенной постоянной времени. В случае наличия дугового разряда напряжение фильтра падает до 0,8, в результате чего коронный разряд прекращается. Поэтому во время последующего повышения напряжения фильтр может коротко выдерживать более высокое напряжение, чем перед дуговым разрядом, до повторного развития коронного разряда.

Цель изобретения также достигается в устройстве для управления работой электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения, содержащем блок управления тиристорами, подключенный к источнику постоянного напряжения, высоковольтный трансформатор, подключенный к блоку управления тиристорами и через выпрямитель к электростатическому фильтру и делителю напряжения, и блок обнаружения, за счет того, что блок обнаружения представляет собой блок сравнения минимальных значений напряжения фильтра перед и после дугового разряда или перед и после снижения тока фильтра в случае отсутствия дугового разряда, подключенный к делителю напряжения и блоку измерения и изменения подаваемого тока, подключенному через усилитель стробирующих импульсов к блоку управления тиристорами, причем устройство содержит интерфейс, выход которого подключен ко второму выходу блока измерения и изменения подаваемого тока.

Делитель напряжения может быть также подключен к второму входу интерфейса.

Выпрямитель может содержать шунт тока, подключенный к второму входу интерфейса. Блок измерения и изменения подаваемого тока может быть также подключен к пульту управления и главному блоку управления.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в схематическом изображении; на фиг. 2 поведение напряжения фильтра в результате дугового разряда при наличии и отсутствии обратного коронного разряда при обычной подаче напряжения; на фиг.3 поведение напряжения фильтра перед и после повышения и снижения тока фильтра при обычной подаче напряжения; на фиг.4 напряжение фильтра в результате дугового разряда при наличии и отсутствии обратного коронного разряда в случае прерывистой подачи напряжения.

Переменное напряжение (фиг.1) подводится через контакт 1 к блоку 2 управления тиристорами и далее к высоковольтному трансформатору 3, имеющему достаточно высокое падение напряжения при коротком замыкании (обычно 40%). Высоковольтная обмотка трансформатора соединена через выпрямитель 4, содержащий шунт 5 тока, с фильтром 6 и делителем напряжения 7. Сигналы, отдаваемые делителем напряжения 7 и шунтом 5 подаются через соединительные линии 8, 9 и интерфейс 10 на блок 11 для измерения и изменения подаваемого тока. Интервалы включения тиристоров в блоке 2 записаны в микропроцессоре блока 11 (на основании соответствующих измерений и стратегии управления) и в виде цифровых данных передаются на тиристоры через усилитель 12 стробирующих импульсов.

Сигнал от делителя напряжения 7 также подается на блок 13 обнаружения обратного коронного разряда. В этом блоке минимальное значение напряжения фильтра сравнивают перед и после дугового разряда и снижения тока фильтра в случае отсутствия дугового разряда, и наличие обратного коронного разряда обнаруживают описанным выше образом за счет сравнения измеренных минимальных значений с использованием поправочного коэффициента. Результат передается от блока 13 на блок 11 через соединительную линию 14. Блок 11 соединен с пультом управления 15, содержащем клавиатуру и индикатор, позволяющие изменение и считывание заданных значений, являющихся частью управляющей функции. Блок 11 может быть подключен к главному блоку управления 16 через соединительную линию 17, по которой передается двусторонняя информация. Главный блок управления 16 может обслуживать несколько секций электростатической фильтровальной установки и может быть выполнен для одновременного контроля нескольких источников постоянного напряжения.

Блок управления 11 и блок 13 обнаружения могут быть выполнены цифровыми, аналоговыми или цифроаналоговыми. Блок 13 может обслуживать один или несколько электростатических фильтров.

В случае взаимодействия блока 11 с главным блоком 16 управления последний может быть выполнен с возможностью полного или частичного управления процессом обнаружения и с возможностью согласования работой блоков обнаружения для каждого фильтра с тем, чтобы избежать нежелательных совпадений.

На фиг. 2 показано сравнение минимального значения до и после дугового разряда при использовании обычной подачи напряжения. При этом значение до дугового разряда обозначено как _min, а после дугового разряда _min, соответствующее второму минимальному значению, т.е. значению, до которого напряжение фильтра снижается после второго импульса тока фильтра и непосредственно перед началом третьего импульса тока. Обратный коронный разряд обнаруживают, когда _min превышает _min на заданный коэффициент К (например, К 1.05). Наоборот, обратный коронный разряд не обнаруживают, когда значение _min меньше или равно K× _min.

На фиг.2,а показана ситуация в присутствии обратного коронного разряда, на фиг. 2, б ситуация в отсутствии обратного коронного разряда с указанием разности магнитуды между _min и _min. На ординате указано напряжение U_F фильтра в кв, а на абсциссе время t.

На фиг. 3 показано напряжение фильтра до и после снижения тока фильтра при использовании обычной подачи напряжения. При этом значение _min представляет собой напряжение до снижения, а _min напряжение после снижения. На фиг.3,а показана ситуация в присутствии обратного коронного разряда, а на фиг.3,б ситуация в отсутствии обратного коронного разряда.

На фиг. 4 представлено сравнение минимального значения до и после дугового разряда (F) в случае прерывистой подачи напряжения и периода (С), соответствующего трем полупериодам частоты сети, причем тиристоры блокируют на два полупериода после интервала обнаружения, составляющего один полупериод. Другие обозначения те же самые, что и на фиг.2. При этом фиг.4,а показывает напряжение фильтра при дуговом разряде, тогда как фиг.4,б ситуацию в отсутствии обратного коронного разряда.

Использование: изобретение относится к управлению работой электростатического фильтра, в частности к способу и устройству для управления работой электростатического фильтра путем обнаружения обратного коронного разряда. Сущность: в электростатическом фильтре для очистки отходящих промышленных газов, питаемом от источника обычной или прерывистой подачи постоянного напряжения, разряды, т.е. обратный коронный разряд, в осаждаемой в процессе очистки пыли обнаруживают за счет осуществления за каждый цикл подачи постоянного напряжения периодического повышения тока фильтра до дугообразного разряда и возможной блокировки и сравнения минимального значения напряжения фильтра до и после дугового разряда, причем минимальное значение после дуговового разряда корректируют при помощи заданного поправочного коэффициента. При этом измерение можно осуществлять для каждого отдельного импульса /дугового разряда/, так как снижающий степень очистки дуговой разряд можно предотвращать уже при последующем импульсе. Точно контролируемое повышение напряжения фильтра после дугового разряда осуществляют с таким расчетом, что, например, напряжение за три полупериода частоты сети повышают до уровня, равного среднему напряжению до дугового разряда, несмотря на конкретную характеристику подачи постоянного напряжения в данное время. 2 с.и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления работой электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения, путем обнаружения наличия обратного коронного разряда, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, за каждый цикл подачи постоянного напряжения осуществляют периодическое повышение тока фильтра до возникновения дугового разряда, а обнаружение наличия обратного коронного разряда осуществляют путем сравнения минимального значения напряжения фильтра после дугового разряда и возможной блокировки с минимальным значением перед дуговым разрядом, причем последнее значение корректируют при помощи заданного поправочного коэффициента. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минимальное значение после дугового разряда используют в качестве третьего минимального значения или среднего значения второго и третьего минимальных значений. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае отсутствия дугового разряда после достижения предельного значения при периодическом повышении тока фильтра ток снижают до низкого значения, после чего минимальное значение напряжения фильтра сравнивают с минимальным значением перед снижением тока и последнее значение корректируют при помощи заданного поправочного коэффициента. 4. Устройство для управления работой электростатического фильтра, питаемого от источника постоянного напряжения, содержащее блок управления тиристорами, подключенный к источнику постоянного напряжения, высоковольтный трансформатор, подключенный к блоку управления тиристорами и через выпрямитель к электростатическому фильтру и делителю напряжения, и блок обнаружения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, блок обнаружения представляет собой блок сравнения минимальных значений напряжения фильтра перед и после дугового разряда или после снижения тока фильтра в случае отсутствия дугового разряда, подключенный к делителю напряжения и блоку измерения и изменения подаваемого тока, подключенному через усилитель стробирующих импульсов к блоку управления тиристорами, причем оно содержит интерфейс, выход которого подключен к второму входу блока измерения и изменения подаваемого тока. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что выпрямитель содержит шунт тока, подключенный к первому входу интерфейса. 6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что делитель напряжения подключен к второму входу интерфейса.