Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра Советский патент 1993 года по МПК B03C3/68 

Изобретение относится к области электрической очистки газов и может быть использовано в автоматических регуляторах режимов работы электрофильтров.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - блок-схема установки, на которой указанный способ был проверен в лабораторных условиях.

Блок-схема (фиг. 1) содержит датчик 1 напряжения электрофильтра, датчик 2 тока электрофильтра, электрофильтр 3, тири- сторный ключ 4, преобразователь 5 напря- же.ния, селектор 6 пробоев, блок 7 выделения тока пробоя, блок 8 формирования импульсов управления силовыми тири- сторами, квадратор 9. интегратор 10 и блок 11 формирования длительности выдержки времени.;

Устройство работает следующим образом.

При появлении пробоя сигналы от датчиков напряжения 1 и тока 2 электрофильтра 3, питаемого энергией от электрической сети через тиристорный ключ 4 и преобразователь 5 напряжения, поступают на селектор 6 пробоя, который формирует сигнал для включения блока 7 выделения тока пробоя и сигнал, поступающий к блоку 8 формирования импульсов управления силовыми тири- сторами и запрещающий открытие силовых тиристоров до окончания пробоя. Одновременно к блоку 7 выделения тока пробоя поступает сигнал от датчика 2 тока, несущий информацию о токе пробоя. Сигнал блока 7 выделения тока пробоя преобразуется последовательно в квадраторе 9 и интеграторе ТО в величину, равную интегралу от квадрата тока пробоя за .время пробоя, в блоке 11 формирования дл ельности выдержки времени величина ;ин.тегрйла рт квадрата тока пробоя преобразуется непосредственно в пропорциональную ей длительность сигнаел С

ю

00

о о

N

ла выдержки времени снятия напряжения. Сигнал выдержки времени поступает к блоку 8 формирования импульсов управления силовыми тиристорами, имеющему параллельный вход от основного контура регулирования, и воспрещает открытие силовых тиристоров импульсами управления, формируемыми этим блоком при поступлении на него управляющих импульсов от основного контура регулирования. В качестве основного контура регулирования может быть использована любая схема автоматического или ручного регулирования напряжения, реализующая любой из известных способов регулирования электрических режимов работы электрофильтра.

Вместо тиристоров в качестве управляемого ключа может быть использовано любое устройство, обладающее свойствами сильноточного управляемого вентиля.

В качестве преобразователя напряжения может быть использован повысительно- выпрямительный агрегат питания электрофильтра либо источник импульсного или знакопеременного напряжения.

Пример осуществления предлагаемого способа.

Способ был проверен в лабораторных условиях на установке, показанной на фиг. 2. которая содержит датчик 1 напряжения электрофильтра, датчик 2 тока электрофильтра, модель 3 электрофильтра, тиристорный ключ 4, модель 5 преобразователя напряжения, селектор 6 пробоев, блок 7 выделения тока пробоя 7, блок 8 формирования импульсов управления силовыми тиристорами, квадратор 9, интегратор 10 и блок 11 формирования длительности выдержки времени. Для. проведения измерений в схему были включены интегратор 12 напряжения электрофильтра, генератор 13 пилообразного напряжения, амплитудно-фазовый преобразователь 14, усилитель 15 управляющих импульсов, имитатор 16 пробоев электрофильтра 16, блок 17 уставки выдержки времени, ключи 18. 19, 20, 21, измеритель вольт-секундной площади 22.

Модель электрофильтра 3, тиристорный ключ 4, модель преобразователя 5 напряжения и имитатор 16 пробоев конструктивно объединены в испытательный стенд. Модель электрофильтра содержит набор нагру- зочных активных и реактивных сопротивлений, подбирая величины которых можно моделировать различные режимы работы электрофильтра. Режимы искровых и дуговых пробоев создаются с помощью имитатора 16 пробоев электрофильтра, который позволяет регулировать длительность, частоту и мощность пробоев.

Интегратор 12 напряжения электрофильтра, генератор 13 пилообразного напряжения, амплитудно-фазовый преобразователь 14, усилитель 15 управляющих им5 пульсов конструктивно объединены в один блок и реализуют положительную обратную связь между напряжением на электрофильтре и углом открытия силовых тиристоров, Блок 17 уставки выдержки времени подключается в рассечку связи между блоками 6 и 8 и предназначен для установки постоянной выдержки времени после пробоя при использовании известных способов регулирования. Ключи 18, 19, 20, 21 предна значе5 ны для переключения соответствующих блоков при переходе от известного способа регулирования к заявляемому, и наоборот. При замыкании ключа 18 шунтируется блок 17 уставки выдержки времени. Замыканием

0 ключей 19, 20, 21 к системе подключаются блоки 7 выделения тока пробоя, квадратор 9, интегратор 10 и блок 11 формирования длительности выдержки времени.

При проверке способа регулирования

5 напряжения проводилось сравнение значений вольт-секундных площадей электрофильтра за одинаковые промежутки времени при одинаковых режимах работы (одинаковых характеристиках пробоев и

0 одинаковых нагрузочных режимах электрофильтра) при использовании известного и заявляемого способов. Для перехода от конструкции схемы, соответствующей известному способу регулирования, к схеме,

5 соответствующей заявляемому способу, используются ключи 18, 19, 20, 21.

Схема работает следующим образом. При регулировании напряжения по известному способу ключи 18, 19,20,21 разо0 мкнуты. Напряжение, пропорциональное рабочему напряжению электрофильтра, поступающее от датчика 1 напряжения, интегрируется в интеграторе 12 напряжения электрофильтра и полученная величина ис5 пользуется в качестве напряжения смещения для амплитудно-фазового преобразователя 14, на другой вход которого поступает пилообразное напряжение от генератора 13 пилообразного напряжения.

0 с выхода амплитудно-фазового преобразователя 14, представленного дифференциальным усилителем, работающим в режиме компаратора, на усилитель 15 поступают прямоугольные импульсы, передний фронт

5 которых соответствует тому фазовому углу сетевого напряжения, под которым будут включены силовые тиристоры. При получении сигнала о пробое от датчиков напряжения 1 и тока 2 селектор 6 пробоев

вырабатывает импульсный сигнал к блоку 17

уставки длительности выдержки времени снятия напряжения, который формирует сигнал, блокирующий блок 8 формирования импульсов управления силовыми тиристо- рами на время, равное длительности выдержки времени снятия напряжения.

После окончания выдержки времени блок 8 формирования импульсов управления формирует импульсы зажигания тири- сторов под фазовым углом сетевого напряжения, определяемым основным кйн- туром регулирования. Поскольку основной контур регулирования реализует положительную обратную связь между напряжением на электрофильтре и углом открытия силовых тиристоров, то при увеличении напряжения электрофильтра угол открытия силовых тиристоров будет увеличиваться и тем самым будет обеспечено возрастание напряжения электрофильтра вплоть до последующего пробоя.

При регулировании по предлагаемому способу ключи 18, 19, 20, 21 замкнуты. Основной контур регулирования работает аналогично описанному выше. Так как ключ 19 замкнут, то блок 17 уставки выдержки времени шунтируется и при появлении пробоя сигнал от селектора пробоя поступает непосредственно на блок 8 формирования импульсов управления силовыми тиристора- ми, воспрещая их открытие на время пробоя. Сигнал от селектора пробоев поступает также и к блоку 7 выделения тока пробоя, включая его, одновременно к блоку 7 выделения тока пробоя поступает сигнал от датчика 2 тока, несущий информацию о токе пробоя. Сигнал блока 7 выделения тока пробоя преобразуется последовательно в квадраторе 9 и интеграторе 10 в величину, равную интегралу от квадрата тока пробоя за время пробоя. В блоке 11 формирования длительности выдержки времени величина

интегр.члаот квадратд тока пробоя преобразуется непосредственно в пропорциональную ей длительность сигнала выдержки времени снятия напряжения. Сигнал выдер- жки времени поступает к блоку 8 формирования импульсов управления силовыми тиристорами, имеющему параллельный вход от основного контура регулирования, и воспрещает открытие силовых тиристоров

импульсами управления, формируемыми этим блоком при поступлении на него управляющих импульсов от основного контура регулирования. Этим обеспечивается дли- тельнбсть выдержки времени снятия напряжения, пропорциональная интенсивности пробоя и степени ионизации межэлектродного пространства.

Дальнейшая работа схемы аналогична указанной выше.

Проведенные измерения показали, что сокращение потерь вольт-секундной площади при использовании заявляемого способа по сравнению с известным в зависимости от режима работы электрофильтра составляет от 3,95 до 5,25%. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра путем измене- ния длительности выдержки времени снятия напряжения на электродах электрофильтра после пробоя в межэлектродном пространстве электрофильтра, о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки газа, дополнительно

измеряют значение тока пробоя, определяют значение интеграла квадрата тока пробоя за время пробоя и изменяют длительность времени снятия напряжения на электродах электрофильтра после пробоя в межэлектродном пространстве элект- рофильтра прямо пропорционально значению указанного интеграла.

Использование: в автоматических регуляторах режимов работы электрофильтра. Сущность изобретения: способ заключается в измерении тока пробоя, определении интеграла квадрата тока пробоя за время пробоя и изменении длительности времени снятия напряжения на электродах электрофильтра после пробоя прямо пропорционально указанному интегралу. 2 ил.