Устройство для автоматического регулирования работы электрофильтра Советский патент 1993 года по МПК B03C3/68 

Изобретение относится к очистке газов электрофильтрами и может быть использовано в энергетической, металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение степени очистки дымовых газов, увеличение ресурса работы дымососа и отряхивающих элементов.

На.фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматического регулирования работы электрофильтра; на фиг.2 - блок-схема пылемера, на фиг.З - временная диаграмма работы элементов устройства.

Устройство содержит размещенные в газоходе 1 (фиг.2) механизмы встряхивания (на чертеже не показаны) электродов с приводами и коммутаторами 2, (фиг.1) источник 3 опорного сигнала, пылемер 4, три инвертора 5,6,7, два интегратора 8.9, элементы 10,11 памяти, индикаторы 12,13, пороговые элементы 14,15 отрицательного и положительного сигналов, сумматор 16, аналого- цифровой преобразователь 17, выходом подключенный к цифровому индикатору 18, ключи 19-24, схемы 25,26 И, и четыре реле 27-30 времени.

Пылемер 4 (фиг.2) выполнен в виде источника 31 и двух измерителей 32,33 электромагнитного излучения, выходы которого подключены ко входу делителя 34, выходом соединенного через логарифмирующий элемент 35 и умножитель 36 на постоянный коэффициент К с выходной клеммой пылемера 4. Один из измерителей 32 размещен концентрично в торце трубки 37.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Через газоход 1 пропускаются дымовые газы после их очистки в электрофильтре (на чертеже не показан), эффективность работы которого зависит от режима встряхивания электродов. Полный цикл очистки электродов состоит:

-из подкицла паузы, когда встряхивание электродов не производится (t паузы),

- из подцикла встряхивание, при поочередном встряхивании всех электродов

электрофильтра (t встр.)Длительность .паузы зависит от:

- конструкции электрофильтра (например, числа электрических полей, последовательно установленных в газоходе);

- типа и качества сжигаемого угля;

- режима работы электрофильтра (напряжение питания и т.д.).

Подцикл встряхивание определяется только временем встряхивания всех электродов электрофильтра, т.е. настройкой кинематической- схемы встряхивающих элементов.

Отсюда следует зависимость полного цикла очистки электродов (подцикла пауза) от перечисленных выше факторов, что обуславливает необходимость его автоматического регулирования, а также экспериментального определения их для каждой конструкции электрофильтра.

Для автоматического регулирования работы электрофильтра необходимо преобразовать сигнал с пылемера 4, в виде,.который будет нести информацию о среднем значении концентрации золы за полный цикл встряхивания электродов. Эта операция реализуется в интеграторах 8,9, период работы которых определяется временем поступления управляющего сигнала ключи 19, 20 с первого выхода соответствующих реле 27,28 времени.

Схема автоматического управления

(фиг.1) формирует команды на последовательную реализацию следующих операций:

- измеремение среднего значения концентрации ЗОЛЫ За Время Т.паузы + tacip.

(фиг.З) посредством интегратора 8, осуществляемого путем подачи управляемого напряжения IJ271 с первого выхода реле 27 времени на управлякщий вход ключа 19 (фиг.1); .

- включение встряхивающих элементов через заданное время, равное t паузы (например, в мин), путем подачи управляющего напряжения Ua со стороны выхода реле 27 времени через схему И 25 на коммутатор

2;

- отключение реле 27 времени по окончании первого цикла очистки электродов (равного времени tnaysu + Твстр.) приводящее к выключению встряхивающих элементов в

этом цикле очистки, к запуску реле 28 времени и запоминанию результата измерения среднего значения (концентрация золы) в этом цикле (например, равного гпаузьгНвстр. 12 мин)-в элементе 10 памяти;

-измерение среднего значения концентрации золы во втором цикле.очистки электродов (равного 1паузы2+ tecrp.2) после запуска реле 28 времени и поступления с его первого выхода управляющего напряжения IJ281 на ключ 20, обеспечивающий прохождение сигнала с пылемера 4 на интегратор 9 в течение всего цикла очистки электродов (например, равного

tnay3u2+tacTp.2 Ю МИН+6 мин); - включение встряхивающих элементов через время, равное 1паузы2 (10 мин), путем подачи управляющего напряжения U282 со второго выхода реле 28 времени через схему И 25 на коммутатор 2;

- отключение реле 28 времен через промежуток времени (гпаузы2+ tBcrp.2 16 мин), т.е. по окончании второго цикла очистки электродов, приводящее к выключению встряхивающих элементов и запоминанию измеренного среднего значения концентрации золы за время второго цикла очистки.

Далее производится сравнение и олре- деление разницы концентраций по двум циклам очистки электродов.

В нашем случае:

- первый ЦИКЛ (Тпаузы1+1встр.т) 6 МИН+6

мин;

- ВТОРОЙ ЦИКЛ (1паузы2-КВстр.2) 10 МИН+6

мин.

Сигналы е элементов 10,11 памяти поступают на ключи 24.23, причем наличие сигналов на одном из упомянутых элементов памяти не позволяет открыть соответствующий ключ, так как в этом случае не поступает сигнал на его управляющий вход от другого элемента памяти. Иначе говоря, наличие сигнала, например, на элементе 11 памяти позволяет открыться ключу 24 при наличии на-ёго входе сигнала с элемента 10 памяти. После ключа 24 сигнйл инвертируется и поступает с противоположной полярностью относительно сигнала с ключа 24 на сумматор 16. Пороговые элемента 14,15 срабатывают На положительный или отрица- тельный сигнал с сумматора 16. Например, если сигнал положительный, т.е. концентрация при первом цикле очистки выше, чем при втором, срабатывает пороговый элемент 15 положительного сигнала, который включает реле °28 времени (через второй вход), коммутирующее схему второго цикла очистки (ключ 20, интегратор 9). После срабатывания реле 28 времени через инвертор 6 на первый вход реле времени 27 поступает отрицательный сигнал, исключающий его включение.

Выходной сигнал с порогового элемента 15 поступает также на управляющий вход схемы И 22, а также на индикатор 13. Срабатывание схемы И : 22 определяет поступление на аналого-цифровой преобразователь 17 и цифровой индикатор 18 сигнала с элемента 11 памяти, пропорционального концентрации выбран- ного цикла очистки. На-индикаторе 13 высвечивается номер выбранного цикла очистки.

В случае превышения значения концентрации при втором цикле, идентичные one- рации осуществляются в канале с элементами 21,14,27.

По,сле очередного прохождения второго цикла очистки, происходит повторное суммирование сигналов с элементов 10,11 памяти и выбор наименьшего значения.

Установка на цифровом индикаторе нового значения концентрации происходит автоматически после сбора предыдущего значения.

При использовании для очистки дымовых газов многопольных электрофильтров последовательный автоматический выбор оптимального режима очистки для каждого поля не рационален, так как процесс выбора может продолжаться (в зависимости от чис- ла полей) несколько часов. Это практически не приемлемо ввиду возможных изменений параметров, влияющих на режим очистки (например, качество угля), что определит необходимость повторного выбора режима для первого у поля. Поэтому, для упрощения процесса автоматической оптимизации на последующих полях (после первого) реле 29,30 времени и т.д. устанавливаются режимы очистки (пауз), соответствующие режимам поля. Например, если для первого поля первым и второй режимы соответственно равны:

(Тпаузы- + tecTp.l) (6 МИН+6 МИН) (tnav3bi2+tBcTp.2) (ТО МИН+6 МИН).

то для второго поля:

(tnayabil+ttiCTp.f) (12 МИН+б МИН) (tnay3u2+tocTp.2) (16 МИН+6 МИН).

Поэтому перечисленные по порядку временные промежутки необходимо установить соответственно на реле 27,28,29.30 времени.

Работа пылемера 4 осуществляется по следующему алгоритму

3-Khii 2

где: 3 - запыленность среды;

h и h интенсивности электромагнитной волны на измерителях 32,33;

К - постоянный коэффициент, пропорциональный длине трубки 37 расстоянию между ее торцем в газооходе 20 и стенкой газохода.

Электромагнитная волна вводится источником 31 е газоход и после ослабления на частицах дымовых газов улавливается на измерителях 32,33. Ослабление электромагнитной волны на последних будет отличаться на величину, пропорциональную длине трубки 37, так как в ее полость частицы пыли не поступают. Деление выходных сигналов с измерителей 32,33 определит инвариант- ность получаемого сигнала от дисперсности частиц и расстояния между стенками газохода, что позволит использовать результаты стендовой градуировки.

Формула изобретения 1. Устройство для автоматического регулирования работы электрофильтра, содержащее агрзгаты питания полей электрофильтра, размещенные в газоходе механизмы встряхивания с приводами и коммутаторами, две схемы И, источник опорного сигнала, пылемер, выполненный в. виде источника и двух измерителей электромагнитного излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки дымового газа и увеличения ресурса работы дымососа и отряхивающих элементов, оно дополнительно содержит три инвертора, два интегратора, два элемента памяти, три индикатора, пороговые элементы отрицательного и положительного сигналов, сумматор; анзлого-цифровой преобрзэователь, шесть ключей и четыре реле времени, при этом первый выход первого реле времени соединен с первым входом первого ключи и через первый инвертор с первым управляющим входом второго реле време- . ни, второй вход первого ключа соединен с выходом пылемера и с вторым входом второго ключа, первый вход которого соединен с первым выходом второго реле времени и через второй инвертор с первым управляющим входом первого-реле времени, выход первого индикатора соединен с вторым управляющим входом первого реле времени, выходом порогового элемента отрицательного сигнала, первым входом третьего ключа и управляющим входом третьего реле времени, второй управляющий вход второго реле времени соединен с вторым индикатором, выходом порогового элемента положительного сигнала, С управляющим входом четвертого реле времени и первым входом четвёртого ключа, выходы первого и второго ключей соединены соответственно через

первый и второй интеграторы с входами первого и второго элементов памяти, выход первого элемента памяти соединен с вторым входом третьего ключа, с первым входом шестого ключа, с вторым входом пятого ключа и вторым входом третьего ключа, выход второго элемента памяти соединен с вторым входом четвертого ключа, с первым входом пятого ключа и вторым входом шестого ключа, выход которого через третий инвертор соединён с вторым входом сумматора, выход пятого ключа соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входами пороговых элементов

положительного и отрицательного сигналов, вторые выходы первого и второго реле времени соединены с вторым входом первой схемы И, выход источника опорного сигнала соединен с первыми входами первой и

второй схем И, выходы которых соединены с управляющими входами коммутаторов механизмов встряхивания, выходы третьего и четвертого ключей через аналого-цифровой преобразователь соединены с третьим индикатором, а выходы третьего и четвертого реле времени соединены с вторым входом второй схемы И.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что пылемер дополнительно содержит последовательно включенные делитель, логарифмирующий элемент и умножитель на постоянный коэффициент, при этом выходы двух измерителей электромагнитного излучения соединены с делителем, выход

умножителя на постоянный коэффициент является выходом пылемера, измерители расположены концентрично оптической оси источника электромагнитного излучения, а один из них размещен концентрично в торце трубки, противоположный конец-которой введен в газоход.

Использование: изобретение относится к очистке газов электрофильтрами и может быть использовано в энергетической металлургической и других отраслях промышленности. Устройство содержит размещенные в газоходе 1 механизмы встряхивания (на чертеже не показаны) электродов с приводами и коммутаторами источник опорного сигнала, пылемер 4. три инвертора, два интегратора, элементы памяти, индикаторы, пороговые элементы отрицательного и положительною сигналов, сумматор, зиалого-цифровой преобразователь, выходом подключенный к цифровому индикатору, ключи, стены 25,26 И и четыре реле времени. Пылемер 4 выполнен в виде источника 31 и двух измерителей 32,33 электромагнитного излучения, выходы которых подключены ко входу делителя 34, выходом соединенного через логарифмирующий элемент 35 и умножитель 36 на постоянный коэффициент К с выходной клеммой пылемера 4. Один из измерителей 32 размещен концентрично в торце трубки 37, 1 з.п.ф-лы, 2 ил. 1 Г. 31п / С