DE3329863A1 - Verfahren zur speisung eines elektrofilters fuer hochohmigen staub sowie einrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG ' ^ '

Die Erfindung bezieht sich auf die Elektrotechnik und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub sowie Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Auf dein Gebiet der elektriscaen Gasreinigung von schwebenden Teilchen ist die Erhöhung des Wirkungsgrades der Elektrofilter für hochohmigen Staub sowie des Entstaubungsgrades von Gasen und der Betriebszuverlässigkeit der Elektrofilter ein akutes Problem. Da sich der hohe Widerstand des abzuscheidenden Staubs negativ auswirkt, wird durcn die Elektrofilter in der Energetik, der metallurgischen, chemischen und Zement Industrie in ihrer Mehrzahl der erforderliche Entstaubungsgrad von Gasen nicnt gesichert, wobei häufige Ausfälle und ein vorzeitiger Verschleiß der Klopfwerke zur Entfernung der abgeschiedenen Staubschicht von den Elektroden die Betriebszuverlässigkeit der Elektrofilter beeinträchtigen und deren Lebensdauer verkürzen.

Bei der Gasentstaubung im Elektrofilter laden sich die Staubteilohen unter der Wirkung der Sprühentladung mit negativer Polarität, die im Entladungsraum zwischen den Sprüh- - und den Abscheideelektroden entsteht, auf und setzen sich aus dem staubhalt igen Strom auf die Oberfläche der Abscheide elektroden ab. Bei der Abscheidung von Staub mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von über 10 J2 /m kommt es zur Ladungsspeicherung an der Oberfläche der abgeschiedenen Staubschicht unter der Wirkung des Sprühentladungsstromes, wobei die elektrische Feldstärke in der Staubscnicht 10 bis 20 kV/cm beträgt, was einen Staubschichtdurchschlag verursacht. An Durchschlägsteilen entstehen an den Abscheideelektroden Rücksprühentladungsherde, aus welchen die ionen, deren Polarität der Polarität der Sprühelektrode entgegengesetzt ist, in den Entladungsraum

3i> emittieren. Positive ionen neutralisieren die negative Teilchenladung, dabei wird die Ladungsgröße.verringert und mitunter das Ladungsvorzeichen geändert, woduroh die Geschwindigkeit der Teilchenwanderung zur Abscheideelektrode

wesentlich verringert und der Entstaubungsgrad von Gasen gesenkt wird.

Beim Auftreten der Rücksprühentladung im Elektrofilter infolge des Spannungsabfalls an der hochohmigen Staubschicht und Senkung der Durchschlagfestigkeit des Entladungsraums wird die elektrische Feldstärke verringert, wodurch der Entstaubungsgrad von Gasen ebenfalls beeinträchtigt wird.

Der hohe spezifische elektrische Widerstand des Staubs wirkt sich außerdem insofern negativ aus, daß eine schwerabklopfbare Staubschicht an den Abscheideelektroden entsteht, deren Beseitigung von den Elektroden eine höhere Klopfstärke und -frequenz erfordert. Dabei werden die Betriebszuverlässigkeit der Klopfwerke verringert und die sekun- däre Abtragung des abgeschiedenen Staubs erhöht, wodurch letzten Endes die Gasentstaubungsgüte ebenfalls beeinträchtigt wird.

Gegenwärtig wird die Erhöhung des Wirkungsgrades der Elektrofilter beim Abscheiden von hocnohmigem Staub hauptsächlich durch Verringerung des Widerstands der abgeschiedenen Staubschicht mit Hilfe von der Konditionierung der zu entstaubenden Gase mittels chemischer Reagentia wie NH^, SO^ u.a. (s. Lagerdahl S.: Ply ash precipitators in Australia with particular reference to the state of New South Wales, in: Fliiht Review, 1977, 12, 12, p.7-11; und Mayer-Schwinning G., Rennhack R.: Neuere Erkenntnisse von Stäuben und Nebeltröpfchen, in: Chemie Ing. Technik, 1980, 52, H.5» 575-385) sowie durch Gasentstaubung bei erhöhten Temperaturen von. JOO bis 400 ⁰C (s. Matts S.: Cold side precipitators, in: Journal of the Air Pollution Control Association, 1975, 25, H.2, p.146-148 und White H.J.: Elektrostatik precipitation of fly ash, in: Journal of the Air Pollution Control Association, 1977, 27, H.2, p.206-21' angestrebt. Die Rücksprühentladung wird jedoch durch Konditionieren von Gasen nicht restlos beseitigt und lediglich teilweise abgeschwächt, wobei es mit einem großen Verbrauch an chemischen Reagentia verbunden ist, welche außerdem die Luft zusätzlich verunreinigen. Bei der erhöhten Temperatur

nimmt das Volumen der zu entstaubenden Gase zu und es wird der Einsatz von Hochtemperatur-Elektrofiltern erforderlich, was einer wesentlichen Vergrößerung von Investitionen für die Gasentstaubung bedarf. Die Konditionierung von Gasen in Bezug auf ihre chemische Zusammensetzung und Temperatur wird in einem begrenzten Bereich der Gastemperaturen und physikalisch-chemischen Staubeigenschaften angewendet und das Problem der Erhöhung des Wirkungsgrades bei der elektrischen Gasreinigung von hochohmigem Staub wird nicht vollständig gelöst.

Die negative Auswirkung des hohen Staubwiderst andes kann durch Anwendung spezieller Speisearten für die Stromversorgung der Elektrofilter bekämpft werden. Heutzutage werden unterschiedliche Modifikationen der Impulsspeiseart für Elektrofilter in der UdSSR (s. Shvarts, Z.P.: Ustroistvo cflya pitania elektrofiltrov /Einrichtung zur Speisung von Elektrofiltern/, UdSSß-Urheberschein 575629» Int .Cl. B 03 C 3/68, C 05 Ϊ¹ 1/22, 1977, Patentblatt Nr.37» und Shvarts Z.L., Nagorny V.V., Gonosov A.D.: Ispytania impulsnogo pitania 'elektrofiltrov/Untersuchungen der Impulsspeisung der Elektrofilter/, "Elektricheskie stantsii" /"Kraftwerke"/, 1981, H.2, S. 61-66), in den USA (Kumar K.S., Peldman P.L., Middle H.I., Schubert C: The results of first fullseale utility demonstration of "pulsed precipitation", Ind, Annu. Meet., Clevelend, Ohio, 1979, Cont. cer. New - York, N.X., 1979, 1333-37) und der BRD (DE-PS 2713675i Int.Cl. B 03 C 3/66) entwickelt. Bei der impulsförmigen Speisespannung wird die Staubschicht in den Impulsabstanden teilweise entladen, wodurch die Wahrscheinlichkeit des St aub s ch i cht durchs chi ag s vermindert und die Rucksρruhentladung abgeschwächt wird. Bei Anwendung der Impulsspeiseart wird jedoch die Rücksprühentladung ebenfalls nur teilweise beseitigt, wobei die Restverstaubung von Gasen nach dem Elektrofilter lediglich um die Hälfte gesenkt werden kann. Außerdem wird dabei das Problem der Entfernung der schwerabklopfbaren Staubschicht von den Elektroden nicht gelöst.

Es ist ein Verfahren zur Speisung eines Elektrof11-

ters mit asymmetrischer Betriebsfrequenz-Wechselspannung bekannt, welches durcn Überlagerung der Wechselspannung negativer Polarität der sinusförmigen Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz realisiert wird (DE-PS 1206297, Int Cl. B 05 C 3/38). Bei diesem Verfahren wird die Staubschicht, an deren Oberfläche innerhalb der negativen Spannungshalbperiode die negative Ladung aufgespeichert hat, während der darauffolgenden positiven Spannungshalbperiode mit kleinerer Amplitude entladen. Durch Benutzung der asymmetrischen Wechselspannung wird die Intensität der Rücksprühentladung verringert und die Adhäsion der Staubschicht an den Elektroden geschwächt.

Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Verfahrens zur Speisung eines Elektrofilters mit asymmetrischer Spannung besteht in einer unvollständigen Staubaufladung infolge der Wiederaufladung von Teilchen mit einer Frequenz von 50 Hz. Dabei beträgt die Dauer des Teilchenaufenhalts im Sprühentladungsfeld der gleichen Polarität höchstens 0,01 s, wahrend für die ausreichend volle Teilchenaufladung im Elektrofilter eine Zeit von etwa 0,1 s erforderlich ist. Außerdem ist die elektrische Feldstärke im Elektrofilter bei der positiven Polarität der asymmetrischen Spannung wesentlich niedriger als bei der negativen Polarität. Durch diese Faktoren wird der Entstaubungsgrad von Gasen gesenkt und die Schranke vor die praktische Anwendung der asymmetrischen Spannung gesetzt.

Für die Lösung des gestellten Problems ist die Anwendung der Speiseart zur Stromversorgung der Elektrofilter mit der Spannung wechselnder Polarität(UdSSR-Urhebersehe in 548315, Int. Cl. B 03 C 3/38) besonders vorteilhaft, bei welcher die Rückaprühentladung vollständig beseitigt und die Selbstreinigung der Abscheideelektroden sichergestellt wird.

Das Wesen der erwähnten Speiseart besteht darin, daß di^e Speisespannungspolarität periodisch derart geändert wird, daß eine Volladung der Teilchen und deren wirksame Abscheidung im elektrischen Feld während der Lebensdauer der Sprühentladung beider Polaritäten im Elektrofilter ge-

sichert werden, wobei die an der abgeschiedenen Staubschicht gespeicherte Ladung den kritischen Wert nicht erreicht, bei welchem der Staubschichtdurchsohlag eintritt. Durch periodisohe Wiederaufladung der hochohmigen Staubschient wird die Entstehung der Rücksprühentladung verhindert und der gleiche Entstaubungsgrad von Gasen wie beim Abscheiden von niederohmigem Staub erzielt.

Darüber hinaus wird die elektrische Komponente der Adhäsionskräfte infolge der Ladungsneutralisierung bei der i Wiederaufladung der Staubschioht stark abgeschwächt, so daß ; die Staubschicht, wenn sie eine bestimmte Dicke erreicht, unter Wirkung der Eigenschwere lagenweise abblättert, d.h. j die Absohaideelektroden des Elektrof ilters reinigen sich j selbst. Dank dem Selbstreinigungseffekt kann auf den Ein- | satz spezieller Klopfwerke verzichtet werden. - - i

In Fig. 1 ist die Fotografie der Staubschicht gezeigt, j die sich an der Oberfläche der 'Abscheideelektroden des ■-Elektrofilters bei der Speisung mit der Spannimg wechseln- : der Polarität und beim Verzicht auf den Einsatz der Klopf- ι werke bildet, und Fig. 2 zeigt das Aufnahme schema der Elek- j tröden des Elektrofilters. Die Aufnahme (s. Fig. 2) erfolg- j te mit Hilfe einer Kamera 111, die in einem Winkel zu den Abscheideelektroden 112 (ε. Fig. 1 und 2) angeordnet war, zwischen denen die Sprühelektroden 113 und der Rohrrahmen 114 zur Befestigung der Sprühelektroden 113 lagen.

Die Fotografie (s. Fig. 1) zeigt die Bereiche 115 der sauberen Oberfläche der Abscheideelektrode 112 an den Stellen der Staubschichtabblätterung und.den noch nicht abgeblätterten Teil 116 der Staubschicht, dessen Dicke etwa 1 cm beträgt. Die Selbstabblätterung der Schichtlagen erfolgt periodisch im Maße der Dickenzunahme einzelner Schichtbereiche. Durch die bei dieser Speiseart entstehende Staubschicht wird die elektrische Staubabscheidung nicht verhindert und es kann nötigenfalls durch Klopfeinwirkung auf die Abscheideelektrode restlos abgeklopft werden.

Beim Abscheiden von hochohmigem Staub ist dar Netzeffekt von der Anwendung der Speiseart, bei welcher das Elektrofilter mit der Spannung wechselnder Polarität ge-

-Jl·

speist wird, desto größer, je höher der spezifische elektrische Widerstand des abzuscheidenden Staubs und je stärker die Rücksprühentladung ist.

Der praktische Eineatz hat jedoch gezeigt, daß die Realisierung der Speisung mit der Spannung wechselnder Polarität an industriellen Elektrofiltern auf erhebliche technische Schwierigkeiten stößt. Beim Zuschalten der an das Elektrofilter angelegten Hochspannung treten im Speisestromkreis des Elektrofilters infolge des Einflusses der Elektrofilterkapazität und der Induktivität der Speisequelle hohe Überlastungen auf, welche zum Durchschlag im Speisestromkreis führen und den normalen Betrieb der Speisequelle stören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah-■ ren zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub sowie Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, bei welchen die Betriebszuverlässigkeit durch Beseitigung der Überlastungen im Speisestromkreis erheblich erhöht wird.

2Q Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Verfahren zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub mit Abscheide- und Sprühelektroden, bei welchem die Polarität der Speisespannung periodisch auf die entgegengesetzte Polarität geändert wird, das Elektrofilter erfindungsgemäß intermittierend gespeist wird, wobei die Unterbrechungen in der Stromversorgung mit der Änderung der Spannungspolarität . zusammenfallen, während die Änderung der Polarität mit einer Verzögerung gegenüber dem Beginn der Unterbrechung vorgenommen wird.

Dadurch können die Überlastungen und somit der Durchschlag im Speisestromkreis verhindert werden, was eine bedeutende Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens ermöglicht.

Der maximale Entstaubungsgrad des Elektrofilters kann erzielt werden, wenn die Speisespannung zwischen den Unterbrechungen auf dem Vordurchschlagspegel gehalten wird, wozu das Potential der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektrofilter gemessen und die an das Elektro-

filter gelegte Spannung proportional zur gemessenen Potentialgröße derart geregelt wird, daß deren Größe dem Vordurcnschlagspegel entspricht.

Es ist ferner eine andere Ausführungsvariante möglich, bei welcher die Dauer der Elektrofilterspeisung mit der Spannung bei der Polaritäten zwischen den Unterbrechungen je nach der GrÖß3 der elektrischen Feldstärke in der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektrofilters geregelt wird.

Die gestellte Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub, welches Abscheide- und Sprühelektroden aufweist, erfindungsgemäß einen Aufwärtstransformator, in dessen Primärkreis ein Thyristorregler geschaltet ist, eine .

Schalteinrichtung, die an den Sekundärkreis des Transformators und an das Elektrofilter angeschlossen ist_; und zwei antiparallel· geschaltete Laufzeitpentoden mit Steuersolenoiden aufweist, deren Achsen zur Achse der betreffenden Pentode senkrecht verlaufen, eine an den Eingang des Thyristorreglers angeschlossene Regeleinheit mit einer Schutzeinheit, die einen Thyristorschalter aufweist, und eine Steuereinheit enthält, die einen Steuergenerator aufweist, dessen einer Eingang an die Steuerelektrode des Thyristorschalters in der Schutzeinheit und der andere Eingang über einen Trigger und Laistungsverstärker an die Steuersolenoide auf Lauf ze itpent öden angeschlossen ist.

Diese bauliche Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Elektrofilterspeisung unter Einsatz von Laufzeitpentoden ist besonders Vorteilhaft, da sie bei gerin-SQC-Abmessungen und niedrigen Kosten eine hohe Betriebszuverlässigkeit der Einrichtung gewährleistet. Der hohe dynamische Innenwiderstand der Laufzeitpentoden sichert außerdem eine Begrenzung des Speisestroms des Elektrofilters und vermindert die Energie der Funkenentladungen bei Durchschlagen, wodurch seinerseits das bei Durchschlägen mögliche Durchbrennen der Sprühelektroden bei der hohen Leistung der Speisequella verhindert wird.

Dabei igt eine AusführungsVariante möglicht, bei wel-

eher die Einrichtung zur Speisung eines Elektrofliters zwecks Regelung der Dauer der Elektrofilterspeisung mit der Spannung beider Polaritäten mit vier Spannungsgebern ausgerüstet und der eine Anschluß jedes von den Spannungsgebern mit einem der Anschlüsse der entsprechenden Pentode verbunden ist, wobei die Steuereinheit einen Komparator, an dessen Eingang andere Anschlüsse der Geber angeschlossen sind, und einen an deren Eingang angeschlossenen Funktionalwandler enthält, während die Regeleinheit einen Impulswandler enthält, der zwischen der Schutzeinheit und dem Thyristorregler gesohaltet und an den Ausgang des Funktionalwandlers in der Steuereinheit angeschlossen ist.

In einer anderen Modifikation ist die Einrichtung zwecks Einhaltung der Speisespannung auf dem Vordurchschiagspegel zwischen den Unterbrechungen mit einem Spannungsgeber versehen, dessen einer Ausgang an die Abscheideelektrode des Elektrofliters angeschlossen ist, wobei die Steuereinheit einen Funktionalwandler enthält, dessen Eingang an den anderen Ausgang des Spannungsgebers angeschlossen ist, während die Regeleinheit einen Impulswandler enthält, der zwischen der Schutzeinheit und dem Thyristorregler geschaltet und mit seinem einen Eingang an die Funktionalwandler der Steuereinheit angeschlossen ist.

Die gestellte Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zwei Aufwärt stransformatoren, in deren Primärkeise je ein Thyristorregler geschaltet ist, zwei Hochspannungsgleichrichter, von welchen jeder in den Sekundärkreis des betreffenden Transformators parallel geschaltet ist,und zwei Hoohspan-

JO nungsanschlüsse unterschiedlicher Polarität aufweist, von welchen einer geerdet ist, zwei in Reihe geschaltete Laufzeitpentoden, von welchen jede ein Steuersolenoid, dessen Achse zu der Achse der betreffenden Pentode senkrecht verläuft, Anschlüsse, die an das Elektrofilter angeschlossen sind, und andere Anschlüsse aufweist, die an die Anschlüsse der Hochspannungsgleichrichter angeschlossen sind, eine an den Eingang des Thyristorreglers angeschlossene Regeleinheit mit einer Schutzeinheit, die einen Thyristorschalter

aufweist, und eine Steuereinheit enthält, die einen Steuergenerator aufweist, dessen zwei Ausgänge an die Steuerelektrode des Thyristorschalters in den Schutzeinheiten angeschlossen sind und dessen dritter Ausgang über einen Trigger und Leistungsverstärker mit den Steuersolenoiden der betreffenden Lauf ze it pe nt öden verbunden ist.

Dabei sind zwei Ausführungsvarianten der Einrichtung möglich.

In der ersten Ausführungsvariante wird die Reihenschal-LO tung der Lauf ze it pent ode η in der Einrichtung zur Speisung des Elektrofilters durch den unmittelbaren Anschluß der Katode einer von den Laufzeitpentoden an die Katode der an- ■ deren Laufze itpentode sichergestellt, wobei deren gemeinsamer Punkt an das Elektrofilter angeschlossen ist, während die Anode der ersten Laufzeitpentode an den negativen Hochspannungsanschluß des einen Hoohspannungsgleichrichters, dessen positiver Hochspannungsanschluß geerdet ist, und die Katode der anderen Laufzeitpentode an den positiven Hocnsρarmungsanschiuß des anderen Hochspannungsgleichrichters angeschlossen ist, dessen negativer Hochspannungsanschluß geerdet ist.

In der anderen Ausführungsvariante wird die Reihenschaltung der Laufzeitpentoden in der Einrichtung zur Speisung des Elektrofilters über einen der Hochspannungsgleichrichter gewährleistet, wobei die Anode der einen der Laufzeitpentoden an den negativen Anschluß des betreffenden Hochspannungsgleichrichters, dessen positiver Hochspannungsanschluß geerdet ist, und die Katode der gleichen Laufzeitpentode an den positiven Hochspannungsanschiuß des

XQ anderen Hochspannungsgleichrichters angeschlossen ist, dessen negativer Anschluß über die andere Lauf ze it pent ode geerdet ist, die in den Stromkreis "Hochspannungsgleichrichter-Erde" geschaltet ist und deren Anode an den negativen Hochspannungsanschluß des Hochspannungsgleichrichters angeschlossen ist.

Die gestellte Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub, welohes Abscheide- und Sprühelektroden auf-

weist, erf indungsgemäß eine Speisequelle mit zwei Hochspannung sanschlussen verschiedener Polarität, einen Hochspannungsschalter mit Steuerwicklungen, der an das Elektrofilter angeschlossen ist, einen Spannungsgeber, dessen einer Ausgang an das Elektrofilter angeschlossen ist, und eine Steuereinheit enthält, die zwei in Reihe geschaltete Dioden aufweist, an deren erste Anschlüsse in ihrem gemeinsamen Anschlußpunkt der andere Ausgang des Gebers der elektrischen Feldstärke angeschlossen ist und deren andere Anschlüsse an den Komparator angeschlossen sind, wobei die Steuereinheit außerdem Leistungsverstärker enthält, deren Eingänge an die Ausgänge des Komparators angeschlossen sind, während der Ausgang des entsprechenden Leistungsverstärkers an die entsprechende Steuerwicklung · des Hochspannungsschalters angeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 Fotografie eines Teils der Sprüh- und der Abscheideelektroden im Elektrofilter, welche den Selbstreinigungseffekt veranschaulicht, dank welchem die Abscheideelektroden sich selbst von der an deren Oberfläche gebildeten Staubschicht beim bekannten Verfahren zur Speisung des Elektrofilters reinigen,

Fig. 2 ein Schema zur Aufnahme der Abscheide - und der Sprühelektroden, die in Fig. 1 gezeigt sind,

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Speisung des Elektrofilter,
Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Spesung des Elektrofilters,

Fig. 5 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Speisung des Elektrofilters,

Fig. 6 ein Diagramm der Änderung der Spannungspolaritat bei der erfindungsgemäßen Speisung des Elektrofilters.

Flg. 7 und a Wirkschaltpläne zweier Modifikationen einer erfindungsgemaßen Einrichtung zur Speisung des Elektrofliters für hochohmigen Staub,

Fig. 9 bis 11 und 15 Wirkschalt plane der Modifikationen einer anderen erfindungsgemäßen Einrichtung zur Speisung des Elektrofilters für hochohmigen Staub,

Fig. 12 die Stromspannungskennlinie der Laufzeitpentode (Kurve 1) und Belastungskennlinien des Elektrof ilters (kurven 2,3) und

Fig. 14 einen Wirkschaltplan einer anderen erfindungsgemäßen Einrichtung zur Speisung des Elektrof ilters für hoohohmigen Staub.

Das Blockschaltbild (s. Fig. 3)» das die Realisierung des erf indungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, enthält eine Speisequelle 1 mit zwei Hochspannungsanschlüssen a und b, welche eine Reihenschaltung aus einer Regeleinheit 2, einem Aufwärtstransformator 3» einem Hochspannungsgleichrichter 4 sowie einer an die Speisequelle 1 angeschlossenen Schalteinrichtung 5 enthält, an welche seinerseits das Elektrofilter 6 angeschlossen ist. Zur Steuerung der elektrischen Speiseart ist an die Schalteinrichtung 5 und die Regeleinheit eine Steuereinheit 7 angeschlossen.

Bei der Speisung des Elektrofilters nach der beschriebenen Schaltung wird die Wechselspannung, in diesem Fall die Betriebsfrequenz-Wechselspannung, die aus einem 380-V- -Netz ankommt, durch die Regeleinheit 2 auf einen Pegel eingestellt, der von der erforderlichen Spannungs- und Stromgrö'ße im Elektrofilter 6 bestimmt wird, durch den Transformator 3 herauftransformiert und mit dem Hochspannungsgleichrichter · 4 gleichgerichtet. Die Schalteinrichtung 5 ändert periodisch die Polarität der gleichgerichteten Spannung derart, daß an die Sprühelektroden des Elektrofilters 6 abwechselnd die Spannung positiver und negativer Polarität gelegt wird.

j5 Die Form, Amplitude und Dauer der Spannung beider Polaritäten werden mit Hilfe der Steuereinheit 7 vorgegeben und unter Berücksichtigung deren Optimalwerte je nach den Eigenschaften des abzuscheidenden Staubs, darunter auch

des Staubwiderstandes, gewählt. So kann z.B. alternierende Rechteckspannung mit einer Frequenz von 1 Hz mit der gleichen Dauer der Spannungen beider Polaritäten benutzt werden.

Die Änderung der Spannungspolarität bei der Speisung des Elektrofilters nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch das Diagramm in Fig. 6 veranschaulicht und erfolgt auf die nachstehend beschriebene Weise. Im Ausgangszustand, beispielsweise bei der Speisung des Elektrofilters 6 mit der Spannung positiver Polarität mit der Amplitude U+, wird an die Primärwicklung des Aufwärtstransformators 3 die Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Amplitude U₁ angelegt. Bei der Änderung der Polarität der Speisespannung wird die Primärwicklung des Transformators 3 im Zeitpunkt L^ vom Speisenetz abgeschaltet, wodurch die Stromversorgung des Elektrofliters 6 unterbrochen wird. Da die Stromversorgung aus der Speisequelle 1 ausbleibt, erfolgt die Entladung der Kapazität des Elektrofilters 6 durch den Sprüentladungsstrom und die Spannung im Elektrofilter 6 fällt von U+ auf den Restwert U + ab, der sich der Anfangsspannung der Sprühentladung nähert.

Im Zeitpunkt L^ wird der Speisestromkreis des Elektrorilters umgeschaltet, und zwar,' das Elektrofilter 6 wird vom Anschluß a der Speisequelle einer Polarität abgeschaltet und im Zeitpunirt ^₃ zum Anschluß b der anderen Polarität angeschlossen. Im Zeitpunkt, zu welchem das Elektrofilter 6 an den Anschluß b der anderen Polarität angeschlossen wird, ist die Kapazität des Elektrofilters 6 vollständig entladen, wobei die Spannung am Elektrofilter auf Hull sinkt. Danach wird die Primärwicklung des Transformators 5 im Zeitpunkt L₁^ an das Speisenetz gelegt, wodurch die Stromversorgung des Elektrofilters 6 wieder aufgenommen wird, diesmal aber mit der Spannung negativer PoIarität U-.

Der Übergang von der Spannung negativer Polarität U- - zur Spannung positiver Polarität U+ erfolgt analog dazu. Im Zeitpunkt i ^ wird der Transformator 3 vom Speisenetz

abgeschaltet; im Zeitpunkt C^ wird das Elektrofilter 6 vom Anschloß b abgeschaltet. Danach wird es im Zeitpunkt tr an den Anschluß a und der Transformator 3 im Zeitpunkt L α erneut an das Speisenetz angeschlossen.

c Diese Umschaltung der Polarität erfolgt mit Hilfe

der Steuereinheit 7 periodisch nach dem vorgegebenen Programm. Die Zeitabstände zwischen den Schalt ν or gangen und die entsprechende Schalthäufigkeit werden derart gewählt, daß die Dauer der Stromversorgung mit der Spannung beider Polaritäten die Zeit, in welcher das Potential der Staubschicht den kritischen Wert erreiqht und der Staubschichtdurchschlag eintritt, d.h. die Zeit der Entstehung der Rücksprühentladung im Elektrofilter 6, nicht überschreitet.

•je Durch Abschaltung der Primärwicklung des Transformators 3 vom Speieenetz erfolgt die Änderung der Spannungspolarität am Elektrofilter 6 allmählich, ohne Spannungs- und Stromsprünge, womit die Überlastung des SpeiseStromkreises verhindert wird.

Um die Zeitverluste bei Umschaltungen auf ein Minimum herabzusetzen, werden die Zeitabstände 2?_Ί - £Γ, und 2TV ■ -Lr, unter Berücksichtigung der minimalen Differenz der Potentiale an der Schalteinricntung 5 - dem Hochspannungsschalter - minimiert. Zu diesem Zweck erfolgt die Zuschaltung des Anschlusses entgegengesetzter Polarität im Zeitpunkt L -, naoh Ablauf von 1 bis 3 Halbperioden, d.h. in 0,01 bis 0,03 s nach der Abschaltung· der Speisequelle vom Speisenetz. In dieser Zeit fällt die Spannung am Elektrofilter 6 infolge der Entladung der Kapazität des Elektrofilters 6 duroh den Sprühentladungsstrom von U+ auf U + etwa um die Hälfte ab. Dadurch wird die doppelte Überlastung des Schalters 5 beim Anschluß des Elektrofilters 6 an den Ausgang der Speisequelle 1 entgegengesetzter Polarität im Zeitpunkt L * verhindert. Die Zeitspanne £"₂ ~ £% überschreitet wenige Halbperioden ebenfalls nicht und kann beim Einsatz von trägheitsfreien Elektronenschaltern gleich Null sein.

Dabei beträgt die Gesamtdauer der Abschaltung der Spei-

sung des Elektrofliters 6 beim Umschalten der Spannungspolarität höchstens 0,05 s, was bei einer Schalthäuf iglce it von 1 Hz einem Zeitverlust von höchstens 5 % entspricht.

Um den Nutzeffekt von der Anwendung der alternierenden Spannung zu erhöhen, ist die Spannung zwischen den Sprühelektroden und der Staubschicht an den Elektroden des Elektrofilters 6 in den Zeiträumen zwischen den Unterbrechungen der Stromversorgung auf dem Vordurchschlagspegel zu halten, wozu das Potential der Staubschicht gemessen und die an das Elektrofilter 6 gelegte Spannung proportional zum gemessen Wert des Potentials geregelt wird.

Das Blockschaltbild (s. Fig. 4), das eine andere Ausführungsvariante des Verfahrens veranschaulicht, enthält ebenfalls eine Speisequelle 1, die eine Reihenschaltung aus einer Regeleinheit 2, einem Aufwärtstransformator 3, einem Hochspannungsgleichrichter 4, einer an die Speisequelle 1 angeschlossenen Schalteinrichtung 5» die mit dem Elektrofilter 6 elektrisch verbunden ist, und eine Steuereinheit 7 aufweist. Die Ausgänge der Steuereinheit 7 sind an die Schalteinrichtung 5 und die Regeleinheit 2 angeschlossen. Zur Sicherung der Rückkopplung nach den Betriebsgrößen in der Speiseschaltung sind im Elektrofilter 6 an dessen Abscheideelektroden einer bzw. mehrere Geber 8 zur Messung des Potentials der Staubschicht angeordnet, dessen (deren) Ausgänge an die Steuereinheit 7 angeschlossen sind.

Das von den Gebern 8 eintreffende Signal, das dem Spannungsabfall an der Staubschicht proportional ist, wird in der Steuereinheit 7 umgewandelt und weiter an die Regeleinheit 2 und die Schalteinrichtung 5 gelegt. Bei jeder Umschaltung der Speisespannungspolarität hat die Staubschicht im Anfangszeitpunkt eine Ladung, die durch die Sprühentladung der vorhergehenden Polarität verursacht wurde, deshalb ist das Potential der Staubschicht gegenüber dem Potential an den Sprühelektroden, an welche die Spannung neuer, entgegengesetzter Polarität gelegt ist, negativ und vergrößert den Absolutwert des PotentialUnterschieds zwischen den Sprühelektroden und der Staubschicht. Gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Schema wird zwecks

Verhinderung des Durchschlags im Entladungsraum die Spannung geringerer Amplitude beim Zuschalten der Spannung neuer Polarität im ersten Zeitpunkt an das Elektrofilter 6 gelegt, wobei die Amplitude der Speisespannung im Maße der Wiederaufladung der Schicht, Speicherung der Ladung der · Schicht und Zunahme des Potentials neuer Polarität vergrößert wird. Dadurch ist an den Gasraum im Entladungsraum stets der größtmögliche Potentialunterschied gelegt, der der Vordurch3chlagsspannung entspricht, wobei die elektri-

IQ sehe Feldstärke auf dem maximalen Wert gehalten wird, wodurch der Ent s taub ungs gr ad von Gasen erhöht wird.

In einer anderen A us f uhr ungs Variante des Verfahrens wird die Dauer der Speisung des Elektrofilters 6 (s. Fig. 5) mit der Spannung beider Polaritäten zwischen den Unterbrecnungen in Übereinstimmung mit der Größe der elektrischen Feldstärke an der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektrofilters 6 geregelt.

Das Blockschaltbild (s. Fig. 5) > welche diese Ausführ ungs Variante des Verfahrens veranschaulicht, enthält wie im vorigen Fall eine Speisequelle 1 mit zwei Hochspannung sanschlussen a und b, eine Schalteinrichtung 5> das Elektrofilter 6 und eine Steuereinheit 7· In diesem Fall stellt die Schalteinrichtung 5 einen magnetisch betätigbaren Schalter mit Steuer-icklungen 9 und 10 dar, während der Geber 8 im Elektrofilter 6 als Geber der elektrischen Feldstärke in der Staubschicht ausgeführt und über die Steuereinheit 7 an die Wicklungen 9 und 10 der Schalteinrichtung 5 angeschlossen ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt das Signal vom Geber 8, das der Größe der elektrischen Feldstärke in der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektrofilters 6 proportional ist, an der Steuereinheit 7 an. Sobald die elektrische Feldstärke in der genannten Staubschicht den Vordurchschlagspegel erreicht hat, erzeugt die Steuereinheit 7 ein Steuersignal und legt dieses zur Umschaltung der Spannungspolarität an die Wicklungen 9 und 10 der Schalteinrichtung 5 an. Dadurch können der Durchschlag der Staubschicht an der Abscheideelektrode des Elektrofilters 6 und die Entstehung der Rücksprühentladung im Elektrofilter 6

verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde mit einer Speisung mit alternierender Spannung in der 4. Absoheidesektion, der letzten im Strom der verstaubten Gase Sektion des Elektro-

filters realisiert, das hinter einem Magnesitdrehofen angeordnet wurde. Als Quelle der alternierenden Spannung wurden zwei Stromversorgungsgeräte mit

Thyristorspannungsreglern eingesetzt. Am Ausgang des einen Stromversorgungsgeräts lag die Hochspannung negativer und am Ausgang des anderen - positiver Polarität. Die Hochspannungsanschlüsse der Stromversorgungsgeräte beider Polaritäten waren an das Elektrofilter über magnetisch betätigbare Schalter angeschlossen. Die Steuerung der Schalter erfolgte mittels einer automatischen Steuereinheit, welche eine unabhängige Regelung der Spannungsdauer beider Polaritäten ermöglicht.

Von der Steuereinheit kamen die Signale an den Steuerspulen der Hochspannungsschalter und an der Schaltung der Spannungsregler zur Abschaltung der Stromversorgungsgerate vom Speisenetz an.

Durch Abschalten der Stromversorgungsgeräte vom Speisenetz blieb die Überlastung im Speisestromkreis des Elektrofilters beim Umschalten der Spannung aus. Bei der Speisung des einen Feldes des Elektrofilters mit alternierender Spannung wurde im Vergleich zur Speisung mit Gleichspannung eine Verringerung der Restverstaubung des Gases nach dem Elektrofilter um das 2- bis 2,5fache erzielt. Die Prüfung mit alternierender Spannung wurde bei abgestellten Klopfwerken der Abscheideelektroden durchgeführt, die Staubentfernung von den Elektroden erfolgte durch deren Selbstreinigung.

Die laufende Überwachung der Restverstaubung des Gases nach dem Elektrofilter mit einem optischen Verstaubungsmeßgerät zeigte, daß das sekundäre Staubabtragen, das bei dem bekannten Verfahren zur Speisung mit gleichpoliger Spannung während des Abklopfens der Abscheideelektroden eintritt, bei der Speisung mit alternierender Spannung ausbleibt.

Die Einricxatung zur Speisung eines Elektrofilters rur

hochohmigen Staub zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält zwei Aufwärtstransformatoren 11 und 12 (s. Fig. 7 und Ö), in deren Primärkreis· jeweils ein Thyristorregler 13 bzw. 14 geschaltet ist, Regeleinheiten 15 und 16, Hochspannungs-Gleichrichterbrücken(Hochspannungsgleichriohter) 17 und 18 mit einem positiven und einem negativen Hochspannungsanschluß, Laufzeitpentoden 19 und 20, die in den Speisestromkreis des Elektrofiltere 21 in Reihe geschaltet sind, und eine Steuereinheit 22· Die Thyristorregler 13 und 14, welche zwei antiparallel geschaltete Thyristoren darstellen, und die Regeleinheiten 15 und 16 sind so ausgeführt, wie es im Schaltbild des Stromversorgungsgeräts . gezeigt ist, das im Buch von G.M.Aliev "Agregaty pitania elektrofiltrov"(Stromversorgungsgeräte für Elektrofilter), Moskau, 1980, Verlag Gosenergoizdat, S. 96 angeführt ist. Die Regeleinheiten 15 und 16 enthalten Schutzeinheiten 23 und 24, die vor allem zum Abschalten der Einrichtung vom Speisenetz beim Durchschlag im Elektrofilter 21 dienen. Dabei enthalten die Schutzeinheiten 23 und 24 mindestens einen mit einem Thyristor aufgebauten Thyristorschalter (nicht gezeigt), der in diesem Fall für die Abschaltung der Einrichtung vom Speisenetz unter der Wirkung eines extern zugeführten Steuersignals bestimmt ist.

Die Steuereinheit 22 enthält einen Steuergenerator 25> einen Trigger 26 sowie Leistungsverstärker 27 und 28. Zwei Ausgänge des Steuergenerators 25 sind an die Steuerelektroden der Thyristorschalter in den Schutzeinheiten 23 und 24 angeschlossen, während ein weiterer Ausgang des Steuergenerators 25 mit dem Eingang des Triggers 26 verbunden ist, dessen Ausgänge über die Leistungsverstärker 27 und 28 an die Anschlüsse der Steuersolenoide 29,30 der entsprechenden Laufzeitpentoden 19 und 20 angeschlossen sind.

Die Laufzeitpentoden 19 und 20 (s. Fig. 7) sind in den Speisestromkreis des Elektrofilters 21 derart geschaltet, daß die Laufzeitpentode 19 mit ihrer Katode an die Sprühelektroden des Elektrofilters 21 und mit ihrer Anode an den negativen Hochspannungsanschluß des Hochspannungsgleich-

richters 17, und die Lauf ze it pent ode 20 mit ihrer Katode an den positiven Hochspannungsanschliiß des Hochspannungsgleichrichters 18 und mit ihrer Anode an die Sprühelektroden des Elektrofilters 21 angeschlossen sind. Dabei sind der positive "Anschluß fles Hochspannungsgleichrichters 17 und der negative Anschluß des Hochspannungsgleichrichters 18 geerdet.

Zur Vereinfachung der Schaltung der Einrichtung und Erhöhung deren Betriebszuverlässigkeit ist eine Ausführungsväriante möglich, bei welcher die Laufzeitpentode (s. Fig. 8) im Speisestromkreis des Elektrofilters 21 zwischen dem Hochspannungsgleichrichter 18 und der Erde geschaltet ist. In diesem Pail ist die Anode der Laufzeit- ; pentode 20 an den negativen Anschluß des Hochspannungsgleicheichters 18 angeschlossen, wobei die Katode geerdet ist. Der positive Anschluß des Hochspannungsgleiehrichters 18 ist an die Sprühelektrode des Elektrofilters 21 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Einrichtungen, deren Ausführungs-Varianten in Pig. 7 und 8 dargestellt sind, besteht in folgendem. Die Hochspannung, beispielsweise negativer Polarität, wird vom Anschluß des Gleichrichters 17 über die geöffnete Laufzeitpentode 19 an das Elektrofilter 21 gelegt. Vor dem Anlegen der Hochspannung nach dem Signal des Steuergenerators 25 der Steuereinheit 22 an den Eingang der Schutzeinheit 23 in der Regeleinheit 15 wird der Transformator 11 durch den Thyristorregler 13 vom Speisenetz abgeschaltet. Nach den Signalen von den Leistungsverstärkern 27 und 28 der Steuereinheit 22, die an den Steuersolenoiden 29 und 30 ankommen, sperrt die Laufze it pentode 19 und öffnet die Laufzeitpentode 20, wonach der Thyristorregler 14 , nach dem Signal vom St euer gener at or 25 der Steuereinheit 22, das an der Schutzeinheit 24 der Regeleinheit 16 ankommt, den Transformator 12 an das Speisenetz anschließt. Dabei kommt am Elektrofilter 21 vom Anschluß des Gleichrichters 18 die Spannung positiver Polarität an.

Die beschriebene Einrichtung zur Speisung des Elektrofilters mit alternierender Spannung mit Doppe1weggteichrich-

tung gewährleistet die maximale Größe der Speisespannung und des Speisestroms des Elektrofilters. Dafür sind aber zwei Aufwärtstransformatoren und zwei Gleichrichter brücken erforderlich, wodurch die Abmessungen und Masse der Einrichtung erhöht und deren Preis vergrößert werden. Außerdem funktioniert dabei jeder von den Transformatoren lediglich 50 % der Gesamtzeit, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Transformatoren gesenkt wird.

In den Fällen, wenn bei der Speisung des Elektrofil- . ters mit alternierender Spannung der erforderliche Entstaub ungsgrad von Gasen bei kleineren als maximale Speisespannung und Speisestrom erzielt werden kann, ist es zweckmäßig, eine einfachere Schaltung der Einrichtung zur Speisung mit alternierender Spannung mit Halbweggleichrichtung der Spannung zu benutzen. Die in dieser Schaltung ausgeführte Einrichtung enthält lediglioh einen Aufwärtstransformator, wobei auf die Gleichrichterbrücken überhaupt verzichtet werden kann, da die Halbweggleichrichtung der Spannung durch die Laufzeitpentoden sichergestellt wird.

In Fig. 9 und 10 ist das Prinzip schalt bild einer Einrichtung zur Speisung des Elektrof ilters mit alternierender Spannung mit Halbweggleichrichtung gezeigt. Die Einrichtung enthält einen Aufwärtstransformator Jl, einen in die Primärwicklung des Aufwärtstransformators 31 in Reihe geschalteten Spannungsthyristorregler 32, eine Regeleinheit 33 und eine Schalteinrichtung 34» welche Laufzeitpentoden 35 und 36 aufweist, von welchen jede eine Katode, eine Anode und ein entsprechendes Steuersolenoid 37 (38) mit Anschlüssen c,d (e,f) aufweist, dessen Achse zur Achse der betreffenden Laufzeitpentode .senkrecht verläuft. Die Laufzeitpentoden 35 und 36 der Schalteinrichtung 34 sind bezüglich einander antiparallel geschaltet und gemeinsam in den Sekundärkreis des Aufwärtstransformators 31 und des Elektrofilters 39 in Reihe geschaltet. Dabei sind zwei Modif ikationen der Einricntung möglich.

Die erste Modifikation der Einricntung ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Schaltung ist ein Schaltende der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators 31 an die Schalteinrichtung 34 angeschlossen, welche an das Elektrofilter

: 25

unmittelbar angeschlossen ist. O ό Δόοό ό

In der zweiten Modifikation der Einrichtung, die in Fig. IO gezeigt ist, ist ein behaltende der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators 31 unmittelbar an das Elektrofilter 39 angeschlossen, während das andere Schaltende dieser Wioklung an die geerdete Schalteinrichtung

34 angeschlossen ist.

Die Regeleinheit 33 enthält wie in den obenbeschriebenen Einrichtungen eine Schutzeinheit 40 mit einem Thyristorschalter, dessen Ausgang an den Eingang des Thyristorreglers 32 angeschlossen ist.

Die Einrichtung enthält ferner eine Steuereinheit 41, welche einen Steuergenerator 42, einen Trigger 43 und Leistungsverstärker 44 und 45 aufweist. Der eine Ausgang des Steuergenerators 42 ist an die Steuerelektrode des Thyristorschalters in der Schutzeinheit 40 und der andere Ausgang an den Eingang des Triggers 43 angeschlossen. Die Ausgänge des Triggers 43 sind an die Eingänge der Leistungsverstärker 44 und 45 angeschlossen. Die Anschlüsse

'20 c , d des Lelstungsverstarkers 44 sind jeweils mit den Anschlüssen c, d des Steuersolenoids 37 der Lauf ze it pe nt ode

35 und die Anschlüsse e , f des Leistungsverstärkers 45 mit den Anschlüssen e, Γ des Steuersolenoids 38 der Laufzeitpentode 36 verbunden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung, deren Kodifikationen in Fig. 9 und 10 dargestellt sind, besteht in folgendem.

Von den Le istun_ösverstarkern 44 und 45 der Steuereinheit 41 gelangt der Strom abwechselnd zu den Steuersole- noiden 37 und 38. Wenn der Strom im Solenoid 37 fließt, das Solenoid 38 stromlos, die Laufzeitpentode 35 geschlossen und die Laufzeitpentode 36 geöffnet ist, wird an die Sprühelektroden des Elektrofilters 39 die Spannung positiver Polarität gelegt. Wenn aber der Strom im Steuersolenoid 38 fließt und das Steuersolenoid 37 stromlos ist, wird an die Sprühelektroden des Elektrofilters 39 die Spannung negativer Polarität gelegt. Dabei hat jede Laufze itpentode zwei Funktionen: Sie dient als ein Halbweggleichrichter

und schaltet die Spannung um.

Vor dem Stromumschalten in den Solenoiden 37 und 38 schaltet der Thyristorregler 32 nach dem Signal vom Steuergenerator 42 der Steuereinheit 41, das an der Schutzeinhe it 40 ankommt, den Aufwärtstransformator 31 vom Speisenetz ab und nach dem Umschalten wieder zu.

Die Laufzeitpentoden 35 und 36 mit einem hohen dynamischen Innenwiderstand begrenzen bei Durchschlägen den Speisestrom des Elektrofilter 39 und verhindern Bogenentladungen, wodurch die Regelung des elektrischen Betriebszustands des Elektrofilter verbessert wird.

Da bei der Verringerung des Lastwiderstandes des Elektrof ilters infolge der Änderung der Parameter des verstaubten Gasstromes der Spannungsabfall an den Laufzeitig pent öden 35 und 36 in der Einrichtung zunimmt und Überschußleistung entwickelt wird, ist es zweckmäßig, die Streuung der Überschußleistung in der Speisequelle durch Spannungsregelung der Einrichtung mittels Rückkopplung bei Spannungsabfall an den Laufzeitpentoden zu beseitigen. In. Fig· 11 ist die Schaltung der Einrichtung mit Rückkopplung gezeigt, welche einen minimalen Spannungsabfall an den Laufzeitpentoden sicherstellt. Gegenüber der in Fig. gezeigten Schaltung enthält die Einrichtung zusätzlich Spannungsgeber 46, 47, 48 und 49, die an den Laufzeitpentoden 35 und 36 katoden- und anodenseitig angeordnet sind. Die Steuereinheit 41 weist einen Komparator 50 für den Vergleich der Signale der Geber 46, 47, 48 und 49 mit der Bezugsspannung und .einen Funktionalwandler 51 auf. In der Regeleinheit 33 ist ein Impulswandler 52 vorgesehen, der für die Spannungsregelung der Einrichtung nach einem extern zugeführten Steuersignal benutzt werden kann.

Die Spannungsgeber 46, 47, 48 und 49 sind an den Eingang des !Comparators 50 angeschlossen, dessen Ausgang über den Funktionalwandler 51 an den Eingang des Impulswandlers 52 in der Regeleinheit 23 angeschlossen ist.

Beim Auftreten der Überschußspannung, beispielsweise an der Laufzeitpentode 35 führt die Vergrößerung der Differenz der Signale von den Gebern 46 und 47 dazu, daß am

A us β ans des Komparators 50 in der Steuereinheit 41 ein Steuersignal erzeugt wird, welches am Impulswandler 52 ankommt. Dabei vermindert die Regeleinheit 33 über den Thyristorregler 32 die Große der Speisespannung der Binrichtung, wodurch der überschüssige Spannungsabfall an der Laufzeitpentode 55 im wesentlichen ausgeglichen wird.

Die Wirkungsweise der Einrichtung mit Rückkopplung ist in Pig. 12 veranschaulicht, welche die Spannungs-Strom-Kenn-• linie der Lauf ze it ρ ent ode 35 bzw. 36 (Kurve 1) und die Belastungskennlinien des ELektrofliters 39 (Kurven 2 und 3) zeigt.

Beim Betrieb der Einrichtung fließt im Speisestromkreis des Elektrofilters 39 ein Strom, dessen Größe von der Spannung am Ausgang des Transformators J)I₁ dem Strom-"*-5 begrenzungspegel in der Laufzeitpentode 35 bzw. 36 und der Beiastungskennlinie des Elektrofilters 39 abhängt.

Der optimale Betriebszustand der Einrichtung liegt beim maximalen Strom I_max im Elektrofilter 39 beim minimalen Spannungsabfall an der betreffenden Laufzeitpentode vor. Diesem Betriebszustand entspricht bei der Spannung E der Einrichtung der Punkt A, der an der Kreuzung der Spannungs- -Strom-Kennlinie 1 und der Belastungskennlinie 2 des Elektro filters 39 liegt.

Bei der Erhöhung der Belastung infolge der Verringerung des Widerstands des Elektrofilters 39 verlagert sich der Arbeitspunkt in den Punkt B. Dabei steigt der Strom im SpeisestromKreis nicht, da dessen Größe durch die Laufzeitpentode begrenzt wird, an welcher der überschüssige Spannungsabfall auftritt. Der erhöhte Spannungsabfall, der durch die entsprechenden Spannungsgeber registriert wird, die an die Steuereinheit 41 angeschlossen sind, führt zur Senkung der Spannung in der Primärwioklung und am Ausgang des Transformators 31_f wodurch die gleichgerichtete Spannung am Ausgang der Einrichtung auf den Wert E gesenkt wird. Dabei verlagert sich der Arbeitspunkt wieder in den Punkt A und die überschüssige Spannung und St euer leistung werden an der Laufzeitpentode ausgeglichen. Dadurch werden die Überhitzung der Einrichtung verhindert und deren

Betriebszuverlässigkeit erhöht.

In Fig. 13 ist die Schaltung der Einrichtung zur Durchführung der Modifikation des Verfahrens gezeigt, bei welcher die Speisespannung zwischen den Unterbrechungen auf dem "Vordurchschlagspegel eingehalten wird.

Gegenüber der in Fig. 9 gezeigten Schaltung enthält die Einrichtung zusätzlich einen upannungsgeber 53» dessen einer Anschluß an die Abscheideelektrode des Elektrofilter 39 angeschlossen ist. Die Steuereinheit 41 enthält zusätzlich einen Funktionalwandler 54, dessen Eingang an den anderen Anschluß des Spannungsgebers 53 angeschlossen ist. Die Regeleinheit 33 enthält außerdem einen Impulswandler 56, der zwischen der Schutzeinheit 40 und dem Thyristorregler 32 geschaltet und mit seinem einen Eingang an den Funkt ional w and ler 5^ angeschlossen ist.

In dieser Modifikation der Einrichtung wird die Polarität der an die Sprühelektrode gelegten Spannung nach den Signalen vom Steuergenerator 42, die im Trigger 43 umgewandelt und in den Leistungsverstärkern 44 und 45 verstärkt werden, mit Hilfe der Lauf ze itpent öden 35 und 36 mit den Solenoiden 37 und 38 periodisch geändert. Nach jeder Umschaltung der Spannungspolarität erfolgt die Wieder auf ladung der Staubschicht an der Abscheideelektrode mit anschließender Zunahme des Potentials an der Staubschichtoberfläche. Proportional dem genannten Potential wird auch das Signal des Gebers 53 größer, das über den Funktionalwandler 54 am Impulswandler 35 der Regeleinheit 33 ankommt und die Spannung der Einrichtung mit Hilfe des Reglers 32 proportional dem Signal des Gebers 53 auf den Vordurchschlagspegel vergrößert. Durch Einhaltung des maximalen

Spannungspegels wird die elektrische Feldstärke im Elektrofilter erhöht und dadurch dessen Wirkungsgrad vergrößert. Eine weitere Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere der Modifikation des Verfahrens, bei welcher die Dauer der Speisung des Elektrofilters mit der Spannung beider Polaritäten in den Zeitabständen zwischen den Unterbrechungen je nach der Größe der elektrischen Feldstärke in der Staubschicht an den Ab-

scheideelektroden des Elektrofliters geregelt wird, ist in Fig. 14 gezeigt.

Die Einricntung enthält eine Speisequelle 56 mit zwei Hochspannungsanschlüssen unterschiedlicher Polarität und einen Hochspannungsschalter 57, der an das Elektrofilter 58 angeschlossen ist, an dessen Abscheideelektrode mindestens ein Geber 59 der elektrischen Feldstärke angeordnet ist.

Die Speisequelle 56 enthält die gleichen Bauelemente wie die in Fig. 3 und 4 gezeigten Schaltungen. Der Schalter 57 weist Steuerwicklungen 60 und 61 auf. Der Geber 59 ist an die Wicklungen 60 und 61 über die Steuereinheit 62 angeschlossen, welche Dioden 63 und 64, einen Komparator und Leistungsverstärker 66 und 67 enthält. Der Geber 59 ist über die Dioden 63 und 64 an den Eingang des Komparators

65 und der Ausgang des Komparators 65 ist über die Leistungsverstärker 66 und 67 an die Wicklungen 60 und 61 des Schalters 57 angeschlossen. Der Ausgang der Steuereinheit 62 ist außerdem an den Eingang der Speisequelle 56 angescnlossen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung besteht in folgendem. Wenn die elektrische Feldstärke in der Staubschicht auf den vorgegebenen Pegel steigt, welcher den Durchschlagswert nicnt überschreitet, kommt am Komparator 65 vom Geber 59 über die Diode 63 ein Signal an. Nachdem das Signal vom Geber 59 mit der Bezugsspannung verglichen ist, wird am Ausgang des Komparators 65 ein Steuersignal erzeugt. Dieses Signal kommt nach der Verstärkung im Leistungsverstärker

66 am Eingang der Speisequelle 56, die für die Umschaltzeit vom Speisenetz abgeschaltet wird, wie es in den vorangehenden Schaltungen beschrieben wurde, und an der Wicklung 60 des Schalters 57 an, wobei der Schalter anspricht und die Spannungspolarität am Elektrofilter 58 geändert wird. Danach nimmt die elektrische Feldstärke in der Staubschicht bei der Spannung anderer Polarität zu. Wenn die Feldstärke den vorgegebenen Wert erreicht, verursacht das Signal vom Geber 59, das über die Diode 64 am comparator 65 ankommt, die Umschaltung der Polarität unter Abschaltung der Speisequelle 56 vom Speisenetz. Auf diese Weise wird die Spannungspola-

rität periodisch mit einer Frequenz geändert, die von der Zunahniegeschwindigkeit der elektrischen Feldstärke in der Staubschicht im Elektrofilter abhängig ist.

Durch die Regelung der alternierenden Spannung in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke in der Staubschicht wird der Entstaubungsgrad von Gasen erhöht, da die Änderung der Spannungspolarität vor dem Zeitpunkt, wenn die elektrische Feldstärke in der Staubschicht den kritischen Wert erreicht, den Durchschlag der Staubsohicht verhindert und die Rücksprühentladung beseitigt.

Claims (1)

1. Vsesojuzny nauchno-issledovatelsky i proektny institut po ochistke tekhnologicheskikh gazov, stochnykh vod i ispolzovaniju vtorichnykh energoresursov predprivaty chernoi metallurgii "VNIPICHERMETENERGOOCHISTKA" Kharkov / UDSSR

   VERFAHRBN ZQR SPEISUNG EIHES ELEKTRQgILTERS FÜR HOCHOHMIGEN STAUB SOWIE EINRICHTUNGEN

   ZURDURCKFÜHRUNG DES VERPAHRENS <■ -"Ti-*" ^; PATENTANSPRÜCHE:

   c 1. Verfahren zur Speisung eines Elektrofilters für hoch-

   ohmigen Staub mit Abscheide- und Sprühelektroden, bei welchem die Polarität der Speisespannung periodisch auf die jeweils entgegengesetzte geändert wird, dadurch geke nnze ichnet, daß das Elektrofilter intermittierend gespeist wird, wobei die Unterbrechungen in der Stromversorgung mit der Änderung der Spannungspolarität zusammenfallen, während die Änderung der Polarität mit einer Verzögerung gegenüber dem Beginn der Unterbrechung vorgenommen wird.

   2. Verfahren zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub nach Anspruch 1,dadurch g e kennze ichnet, daß die Unterbrechung in der Stromversorgung 0,01 bis 0,05 s beträgt.

   J. Verfahren zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennze ichnet, daß die Speisespannung zwischen den Unterbrechungen auf dem Vordurchschlagspegel gehalten wird, wozu das Potential der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektrofilters gemessen und die an das ELek-

   trofliter gelegte Spannung proportional zur gemessenen Potentialgröße derart geregelt wird, daß deren Größe dem Vordurchschlagspegel entspricht.

   4. Verfahren zur Speisung eines Elektrof liters für hochohmigen Staub nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h gekennze lehnet, daß die Dauer der Elektrdf ilterspeisung mit der Spannung beider Polaritäten zwischen den Unterbrechungen je nach der Größe der elektrischen PeIdstarke in der Staubschicht an den Abscheideelektroden des Elektrofilters geregelt wird.

   5. Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmlgen Staub, welches Abscheide- und Sprühelektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Aufwärtstransformator (Jl), in dessen Primärkreis in Thyristorregler (32) geschaltet ist, eine Schalteinrichtung (34), die an den Sekundärkreis des Transformators (31) und des Elektrofilters (39) angeschlossen ist, und zwei antiparallel geschaltete Laufzeitpentoden (35)» (36) mit Steuersolenoiden (37) bzw. (38) aufweist, deren

   Achsen zur Achse der betreffenden Pentode senkrecht verlaufen, eine an den Eingang des Thyristorreglers (32) angeschlossene Regeleinheit (33) mit einer Schutzeinheit (40), die einen Thyristorschalter aufweist, und eine Steuereinheit (41) enthält, die einen Steuergenerator (42) aufweist, dessen einer Ausgang an die Steuerelektrode des Thyristorschalters in der Schutzeinheit (40) und der andere Ausgang über einen Trigger (43) und Leistungsverstärker (44), (45) an die Steuersolenoide (37), (33) der Laufzeitpentoden (35), (36) angeschlossen ist.

   6. Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub nach Anspruch 5» dadurch gekennze ichnet, daß die Einrichtung mit vier Spannungsgebern (4fi, 47, 48, 49) versehen ist, von denen jeweils ein Anschluß mit dem entsprechenden Anschluß

   der betreffenden Pentode (35) bzw. (36) verbunden ist, wobei die Steuereinheit (41) einen Komparator (50), an dessen Eingang andere Anschlüsse der Geber (46), (47), (48), (49) angeschlossen sind, und einen an den Eingang der Steuereinheit (41) angeschlossenen Punktionalwandler (51) enthält,

   während die Regeleinheit (33) einen Impulswandler (52) aufweist, der zwischen der Schutzeinheit (40) und dem Thyristorregler (32) geschaltet und an den Ausgang des Funktionalwandlers (51) in der Steuereinheit (41) angeschlossen ist.

   7. Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub nach Anspruch 5, dadurch g ekennze ichnet, daß die Einrichtung mit einem Spannungsgeber (53) versehen 1st, dessen einer Ausgang an die Abscheideelektrode des Elektrofilters (39) angeschlossen ist, wobei die Steuereinheit (41) einen Funktionalwandler (54) enthält, dessen Eingang an den anderen Ausgang des Spannungsgebers (53) angeschlossen ist, während die Regeleinheit (33) einen Impulswandler {y?) enthält, der zwischen der Schutzeinheit (40) und dem Thyristorregler (32) geschaltet und mit seinem einen Eingang an den Funktionalwandler (54) der Steuereinheit (41) angeschlossen ist.

   ö. Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub, welches Abscheide- und Sprühelektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zwei Aufwärtstransformatoren (11), (12), in deren Primärkreise je ein Thyristorregler (13) bzw. (14) geschaltet ist, zwei Hochspannungsgleichrichter (17 , 18) von welchen jeder in den Sekundärkreis des betreffenden Transformators (11 bzw. 12) parallel geschaltet ist und zwei Hochspannungsanschlüsse unterschiedlicher Polarität aufweist, von welchen einer geerdet ist,-zwei in Reihe geschaltete Lauf ze it pent öden (19 , 20), von' welchen jede ein Steuersolenoid, entsprechend (29 bzw. 30), dessen Achse zu der Achse der betreffenden Laufzeitpentode senkrecht verläuft, einen Anschluß, der an das Elektrofilter (21) und an die andere Laufzeitpentode angeschlossen ist, und einen weiteren Anschluß aufweist, der an den Hochspannungsanschluß eines von den Hochspannungsgleichrichtern (1?., 18) angeschlossen ist, an den Eingang des entsprechenden Thyristorreglers (13) bzw. (14) angeschlossene Regeleinheiten (15 , 16) mit je

   einer Schutzeinheit, entsprechend (23) bzw. (24), die einen Thyristorschalter aufweist, und eine Steuereinheit (22) enthält, die einen Steiiergenorator (25) aufweist, dessen zwei Ausgänge jeweils an die Steuerelektrode des Thyr !eierschäler ters in den Schutzeinheiten (23 , .24) angeschlossen sind und dessen dritter Ausgang über einen Trigger (26) und Leistungsverstärker (27 » 28) mit den Steuersolenoiden (29 , 30) der betreffenden Laufzeitpentoden (19·» 20) verbunden ist.

   9· Einrichtung zur Speisung eines ELektrofilters für hochohmigen Staub nach Anspruch 8, dadurch g e kennze ichnet, daß die Reihenschaltung der Laufzeitpentoden (19 ι 20) durch den unmittelbaren Anschluß der Katode einer von den Laufzeitpentoden an die Anode der anderen Laufzeitpentode sichergestellt wird, wobei deren gemeinsamer Punkt an die Sprühelektrode des Elektrofilter angeschlossen ist, während die Anode der ersten Laufzeitpentode (19) an den negativen Hochspannungsanschluß des einen Hochspannungsgleichrichters (1?), dessen positiver Hoch-Spannungsanschluß geordert ist, und die Katode der anderen Laufzeitpentode (20) an den positiven Hochspannungsanschluß des anderen Hochspannungsgleichrichters (18) angeschlossen ist, dessen negativer Hochspannungsanschluß geerdet ist. 10. Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung der Laufzeitpentoden (19 i .20) über einen der Hochspannungsgleichrichter (18) gesichert wird, wobei die Anode der einen von den Laufzeitpentoden (19) an den negativen Hochspannungs-

   -A₁Q anschluß des betreff enden Hochspannungsgleichrichters (17), dessen positiver Hochspannungsanschluß geerdet ist, und die Katode der gleichen Laufzeitρentode (19) an den positiven Hochspannungsanschluß des anderen Hochspannungsgleichrichters (18) angeschlossen ist, dessen negativer Anschluß über die andere Laufze itpentode geerdet ist, die in den Stromkreis "Hochspannungsgleichrichter (18)- Erde" geschaltet ist und deren Anode an den negativen Hochspannungsanschluß des Hochapannungsgleichrichters (18) angeschlossen ist.

   11. Einrichtung zur Speisung eines Elektrofilters für hochohmigen Staub, welches Abscheide- und Sprühelektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Speisequelle (56) mit zwei Hochspannungsanschlüssen verschiedener Polarität, einen Hochspannungsschalter (5?) mit Steuerwicklungen (60 , 61), der an die Sprühelektrode des Elektrofilters (58) angeschlossen ist, einen im Elektrofilter (5Ö) an der Abscheideelektrode angeordneten Geber (59) der elektrischen FeIdstärke und eine Steuereinheit (62) enthält, die zwei in Reihe geschaltete Dioden (65 , 64) aufweist, an deren erste Anschlüsse in ihrem gemeinsamen Anschlußpunkt der andere Ausgang des Gebers (59) der elektrischen Feldstärke angeschlossen ist und deren andere Anschlüsse an den Komparator (65) angeschlossen sind, wobei die Steuereinheit (62) außerdem Leistungsverstärker (6b , 67) enthält, deren Eingänge an die Ausgänge des Komparators (65) angescnlossen sind, während der Ausgang des entsprechenden Leistungsverstärkers (66 bzw. 6V) an die entsprechende Steuerwicklung (60 bzw. 61) des Hochspannungsschalters (57) angeschlossen ist.