EP0030321B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Optimieren einer Elektrofilteranlage - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Optimieren einer Elektrofilteranlage Download PDFInfo
- Publication number
- EP0030321B1 EP0030321B1 EP80107359A EP80107359A EP0030321B1 EP 0030321 B1 EP0030321 B1 EP 0030321B1 EP 80107359 A EP80107359 A EP 80107359A EP 80107359 A EP80107359 A EP 80107359A EP 0030321 B1 EP0030321 B1 EP 0030321B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- energy
- individual
- dust
- filters
- electrostatic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
- B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
- B03C3/68—Control systems therefor
Definitions
- the invention relates to a method and a device for optimizing an electric fitness system.
- electrostatic filters For the separation of dust, electrostatic filters have been known for a long time, in which the dust particles are electrically charged and deposited on electrodes. The separation performance is roughly proportional to the square of the filter voltage. Control methods and circuits for such filters are known for example from Siemens magazine 1971, pages 567-572.
- electrostatic precipitators that consist of a series of individual chambers that are connected in parallel and / or in series. If you provide a separate power supply system with control for each of these chambers, you can think of the entire system as being composed of a series of individual electrostatic filters. For reasons of keeping the air clean and / or recovering valuable useful dust, it is often of the greatest interest in an electrostatic precipitator to keep the separation efficiency and thus the degree of dedusting at a predetermined value. For this purpose, the dust load of the smoke or gas leaving the system can be measured and then intervened accordingly in the system.
- the object of the present invention is to optimize an electrostatic filter system with regard to energy expenditure and separation.
- the electrical energies supplied to the individual electrostatic filters are automatically changed iteratively in such a way that the total sum of the energies tends to a minimum for a given dust load at the system outlet.
- the dust load to be specified is automatically determined by comparing the total energy to be used with the amount of usable dust that can be separated.
- the separating power is distributed to the respective filter in such a way that the most favorable efficiency - d. H. electrical effort for the separated amount of dust - results.
- a master controller controlling dust loading and energy minimum is advantageously superimposed on the energy controllers of the individual filters, which regulates the reference variables for the controllers.
- the individual controllers are preferably designed as microcomputer systems which are connected via a collective bus to a master computer serving as a master controller.
- the schematically shown electrostatic filter system consists of the individual filters 1, 2 and 3; the gas stream 6 to be cleaned flows through the individual filters 3 to 1 in the direction of arrow 7 one after the other.
- each electrostatic filter 1 consists of the actual filter part 11 with the electrodes for separating the dust and a voltage drop 12, which is constructed in a manner known per se from a thyristor actuator connected to an AC network, a high-voltage transformer and a secondary-side high-voltage rectifier .
- a thyristor actuator connected to an AC network, a high-voltage transformer and a secondary-side high-voltage rectifier .
- the dust load prevailing at the outlet of the system is recorded with a measuring device 5 and the degree of dedusting D ; in a master controller 4 designed as a computer, compared with a predetermined target value D. This then specifies the individual energy setpoints U s via the data bus 41 to the controllers 13, 23 and 33 of the filters 1, 2 and 3.
- the power E1 supplied to the electrostatic filter 1 is e.g. B. detectable by the product of primary voltage and primary current or by the secondary filter sizes.
- a signal proportional to this power E1 is fed to an energy minimum controller 42 in the master controller 4.
- the signals E2 and E3 of the filters 2 and 3 are supplied with signals proportional to this controller 42.
- This forms the sum ⁇ of the energies and influences the master controller 4 in such a way that the energy sum becomes a minimum; This is done by appropriately specifying the individual setpoint energies U s to the individual controllers 13, 23 and 33.
- the energy of filter 1 is reduced by the amount ⁇ E. This does result in a reduction in the total energy ⁇ E, but at the same time in a reduction in the actual dedusting degree D i .
- the power E2 supplied to the filter 2 is therefore increased. This brings the dedusting level back to the old value D ; , but results in an increase in the total energy consumption ⁇ E compared to the original state.
- a different strategy is therefore used at time t3, namely the energy E1 is increased. This also increases the rejection degradation above the required dimension D s , therefore at time t4 the performance of the filter 2 is reduced to such an extent that the predefined degree of dedusting D, results again.
- the total energy ⁇ E required for the electrostatic precipitator system is also reduced for a given degree of dedusting.
- the method described above is then continued iteratively by changing the individual values during the operation of the electrostatic filter system, so that the system always works at the optimum energy.
- a further optimization strategy for an electrostatic precipitator with regard to energy consumption and separation is given by placing the cost of electrical energy in relation to the value of the useful dust in the master computer and by this resulting in the degree of dedusting to be specified - which of course must be above the legally prescribed standard - is determined.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Optimieren einer Elektrofitteraniage.
- Zur Abscheidung von Staub sind bereits seit längerer Zeit Elektrofilter bekannt, bei denen die Staubteilchen elektrisch geladen und an Elektroden abgeschieden werden. Die Abscheideleistung ist dabei in etwa dem Quadrat der Filterspannung proportional. Steuerverfahren und Schaltungen für derartige Filter sind beispielsweise aus der Siemens-Zeitschrift 1971, Seiten 567-572 bekannt.
- Es gibt nun Elektrofilteranlagen, die aus einer Reihe von Einzelkammern bestehen, die parallel und/oder in Reihe geschaltet sind. Sieht man für jede dieser Kammern eine eigene Spannungsversorgungsanlage mit Regelung vor, so kann man sich die Gesamtanlage aus einer Reihe von einzelnen Elektrofiltern zusammengesetzt denken. Aus Gründen der Reinhaltung der Luft und/oder Rückgewinnung wertvollen Nutzstaubes ist es häufig bei einer Elektrofilteranlage von größtem Interesse, die Abscheideleistung und damit den Entstaubungsgrad auf einen vorgegebenen Wert zu halten. Hierzu kann die Staubbeladung des die Anlage veriassenden Rauches oder Gases gemessen und dann entsprechend in die Anlage eingegriffen werden.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Elektrofilteranlage im Hinblick auf Energieaufwand und Abscheidung zu optimieren.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den einzelnen Elektrofiltern zugeführten elektrischen Energien auf iterativem Wege derart selbsttätig verändert werden, daß die Gesamtsumme der Energien bei vorgegebener Staubbeladung am Anlagenausgang einem Minimum zustrebt. Alternativ wird zur Optimierung die vorzugebende Staubbeladung selbsttätig aus dem Vergleich der aufzuwendenden Gesamtenergie mit der Menge des abscheidbaren Nutzstaubes ermittelt.
- Auf die erste Weise werden die Abscheideleistungen so auf die jeweiligen Filter verteilt, daß sich für die einzelnen Filter der günstigste Wirkungsgrad - d. h. elektrischer Aufwand zur abgeschiedenen Staubmenge ― ergibt.
- Bei einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorteilhafterweise den Energiereglern der einzelnen Filter ein Staubbeladung und Energieminimum steuernder Leitregler überlagert, der die Führungsgrößen für die Regler vorgibt. Hierbei sind vorzugsweise die einzelnen Regler als Mikrocomputersysteme ausgebildet, die über einen Sammelbus mit einem als Leitregler dienenden Leitrechner verbunden sind.
- Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert ;
- es zeigen :
- Figur 1 ein schematisches Schaltbild der Anlage und
- Figur 2 Zusammenhänge zwischen Staubbeladung und Energieaufwand in den einzelnen Filtern.
- Die schematisch gezeigte Elektrofilteranlage besteht aus den einzelnen Filtern 1, 2 und 3 ; der zu reinigende Gasstrom 6 durchfließt in Richtung des Pfeiles 7 nacheinander die einzelnen Filter 3 bis 1.
- Wie schematisch in Figur 1 angedeutet, besteht jedes Elektrofilter 1 aus dem eigentlichen Filterteil 11 mit den Elektroden zur Abscheidung des Staubes und einer Spannungsverscrgung 12, die in an sich bekannter Weise aus einem an ein Wechselstromnetz angeschlossenen Thyristorstellglied, einem Hochspannungstransformator und einem sekundärseitigen Hochspannungsgleichrichter aufgebaut ist. Durch Ansteuerung des Thyristorstellgliedes über den Regler 13 kann sekundärseitig eine vorgegebene Gleichspannung eingehalten werden.
- Die am Ausgang der Anlage herrschende Staubbeladung wird mit einem Meßgerät 5 erfaßt und der Entstaubungsgrad D; in einem als Rechner ausgebildeten Leitregler 4 mit einem vorgegebenen Sollwert D, verglichen. Dieser gibt dann die einzelnen Energiesollwerte Us über den Datenbus 41 an die Regler 13, 23 und 33 der Filter 1, 2 und 3 vor.
- Die dem Elektrofilter 1 zugeführte Leistung E1 ist z. B. über das Produkt von Primärspannung und Primärstrom oder durch die sekundärseitigen Filtergrößen erfaßtbar. Ein dieser Leistung E1 proportionales Signal wird an einen Energieminimumregler 42 im Leitregler 4 geführt. Gleichzeitig werden auch den Energien E2 und E3 der Filter 2 und 3 proportionale Signale diesem Regler 42 zugeführt. Dieser bildet die Summe Σ der Energien und beeinflußt den Leitregler 4 derart, daß die Energiesumme ein Minimum wird ; und zwar geschieht dies dann durch entsprechende Vorgabe der einzelnen Sollwertenergien Us an die einzelnen Regler 13, 23 bzw. 33.
- Figur 2 zeigt diese Zusammenhänge der Regelung.
- Es ist z. B. gefordert, die Entstaubung auf den mit Da angegebenen Wert zu halten. Dies geschieht bis zum Zeitpunkt t1 durch die gezeigte Verteilung der elektrischen Energien E1, E2 und E3 auf die einzelnen Filter 1, 2 und 3. Dies ergibt dann die Gesamtenergie ΣE.
- Zum Zeitpunkt t1 wird die Energie des Filters 1 um den Betrag ΔE abgesenkt. Dies hat zwar eine Absenkung der Gesamtenergie ΣE zur Folge, aber gleichzeitig auch eine Senkung des tatsächlichen Entstaubungsgrades Di. Zum Zeitpunkt t2 wird daher die dem Filter 2 zugeführte Leistung E2 erhöht. Dies bringt zwar wieder den Entstaubungsgrad auf den alten Wert D;, ergibt aber eine Vergrößerung des Gesamtenergieverbrauches ΣE gegenüber dem ursprünglichen Zustand. Im Zeitpunkt t3 wird daher zu einer anderen Strategie gegriffen, und zwar wird die Energie E1 erhöht. Dies erhöht gleichzeitig den Abscheidegrad über das geforderte Maß Ds, daher wird zum Zeitpunkt t4 die Leistung des Filters 2 soweit herabgesetzt, daß sich wieder der vorgegebene Entstaubungsgrad D, ergibt. Durch diesen Eingriff wird auch gleichzeitig die erforderliche Gesamtenergie ΣE des Elektrofiltersystems bei vorgegebenem Entstaubungsgrad geringer. Das vorstehend beschriebene Verfahren wird dann auf iterativem Wege durch Verändern der einzelnen Werte während des Betriebes der Elektrofilteranlage fortgesetzt, so daß die Anlage stets am Energieoptimum arbeitet.
- Durch das vorbeschriebene Vorgehen, das mit Hilfe der Rechnersysteme relativ leicht und relativ schnell ausgeführt werden kann, wird sichergestellt, daß nicht mehr wertvolle elektrische Energie verbraucht wird, als für das Erreichen eines vorgegebenen Entstaubungsgrades erforderlich ist.
- Eine weitere Optimierungsstrategie bei einer Elektrofilteranlage im Hinblick auf Energieaufwand und Abscheidung ist dadurch gegeben, daß im Leitrechner die Kosten der elektrischen Energie in bezug zu dem Wert des Nutzstaubes gesetzt wird und daß hieraus der vorzugebende Entstaubungsgrad - der selbstverständlich über dem gesetzlich vorgeschriebenen Standard liegen muß - ermittelt wird.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT80107359T ATE4374T1 (de) | 1979-12-11 | 1980-11-25 | Verfahren und vorrichtung zum optimieren einer elektrofilteranlage. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2949797 | 1979-12-11 | ||
DE19792949797 DE2949797A1 (de) | 1979-12-11 | 1979-12-11 | Verfahren zum optimieren einer elektrofilteranlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0030321A1 EP0030321A1 (de) | 1981-06-17 |
EP0030321B1 true EP0030321B1 (de) | 1983-08-03 |
Family
ID=6088145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP80107359A Expired EP0030321B1 (de) | 1979-12-11 | 1980-11-25 | Verfahren und Vorrichtung zum Optimieren einer Elektrofilteranlage |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0030321B1 (de) |
AR (1) | AR227383A1 (de) |
AT (1) | ATE4374T1 (de) |
DE (2) | DE2949797A1 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3027172A1 (de) * | 1980-07-17 | 1982-02-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum betrieb eines elektrofilters |
IN158842B (de) * | 1981-11-13 | 1987-01-31 | Blue Circle Ind Plc | |
SE430472B (sv) * | 1982-03-25 | 1983-11-21 | Flaekt Ab | Anordning for att i en elektrofilteranleggning med ett flertal elektrodgrupper mojliggora en reglering av strom- och/eller spenningsverdena anslutna till resp elektrodgrupp sa att totala energibehovet kan minimeras mot. |
DK355382A (da) * | 1982-08-09 | 1984-02-10 | Smidth & Co As F L | Fremgangsmaade til styring af et impulsdrevet elektrofilter til minimal effektoptagelse ved en given rensningsgrad |
DE3326041A1 (de) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Regeleinrichtung fuer ein elektrofilter |
DE3910123C1 (en) * | 1989-03-29 | 1990-05-23 | Walther & Cie Ag, 5000 Koeln, De | Method for optimising the energy consumption when operating an electrostatic precipitator |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3039252A (en) * | 1956-01-12 | 1962-06-19 | Research Corp | Electrical precipitator power system |
-
1979
- 1979-12-11 DE DE19792949797 patent/DE2949797A1/de not_active Withdrawn
- 1979-12-18 AR AR278838A patent/AR227383A1/es active
-
1980
- 1980-11-25 EP EP80107359A patent/EP0030321B1/de not_active Expired
- 1980-11-25 AT AT80107359T patent/ATE4374T1/de active
- 1980-11-25 DE DE8080107359T patent/DE3064503D1/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0030321A1 (de) | 1981-06-17 |
ATE4374T1 (de) | 1983-08-15 |
DE3064503D1 (en) | 1983-09-08 |
DE2949797A1 (de) | 1981-06-19 |
AR227383A1 (es) | 1982-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3604513C2 (de) | ||
DE69009054T2 (de) | Strompulsversorgungssteuerverfahren für einen elektrostatischen abscheider. | |
EP1371129B1 (de) | Verfahren zum regeln eines wechselrichtersystems | |
DE4491316C2 (de) | Verfahren zum Steuern der Zufuhr eines Konditioniermittels zu einem elektrostatischen Abscheider | |
DE3788694T2 (de) | Widerstandsschweissmaschine des Wechselrichtertyps. | |
DE69400861T2 (de) | Elektro-Abscheider | |
DE3017685A1 (de) | Verfahren zum regeln der spannung eines in einer anlage eingesetzten elektrofilters | |
DE3301772C2 (de) | ||
EP3555712B1 (de) | Steuerelektronik für mehrere elektrofilter | |
EP0030321B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Optimieren einer Elektrofilteranlage | |
EP1679123A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Aufladung und Abscheidung schwierig abzuscheidender Partikel | |
EP0031056B1 (de) | Verfahren zum Ermitteln der Filterstromgrenze eines Elektrofilters | |
DE3327443A1 (de) | Energiesteuerung fuer elektrostatische staubabscheider | |
EP0030657B1 (de) | Verfahren zum selbsttätigen Führen der Spannung eines Elektrofilters an der Durchschlagsgrenze und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE10050188C1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Elektrofilters | |
EP0132659B1 (de) | Regeleinrichtung für ein Elektrofilter | |
EP0032689B1 (de) | Verfahren zum Optimieren der Klopfungshäufigkeit einer Elektrofilteranlage | |
DE3703218C2 (de) | ||
EP0038505B1 (de) | Verfahren zum selbsttätigen Führen der Spannung eines Elektro-Filters an der Durchschlagsgrenze | |
EP0035209B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Elektrofilters | |
DE19546495A1 (de) | Schaltungsanordnung und Verfahren für eine gleichmäßige Aufteilung der elektrischen Leistung | |
EP0039816B1 (de) | Verfahren zur fortlaufenden Optimierung des elektrischen Arbeitspunktes eines elektrostatischen Nassfilters | |
WO2022194433A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur elektrischen versorgung eines niedervolt-bordnetzes eines kraftfahrzeugs, insbesondere elektrokraftfahrzeugs | |
DE102021116525A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur elektrischen Versorgung eines Niederspannungs-Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Elektrokraftfahrzeugs | |
EP1872858A2 (de) | Verfahren zur Optimierung eines mehrzonigen Elektrofilters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT CH DE FR GB SE Designated state(s): AT CH DE FR GB SE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19810730 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT CH DE FR GB LI SE Designated state(s): AT CH DE FR GB LI SE |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 4374 Country of ref document: AT Date of ref document: 19830815 Kind code of ref document: T |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3064503 Country of ref document: DE Date of ref document: 19830908 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
EAL | Se: european patent in force in sweden |
Ref document number: 80107359.4 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 19951019 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 19951025 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 19951123 Year of fee payment: 16 Ref country code: FR Payment date: 19951123 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19960119 Year of fee payment: 16 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 19960216 Year of fee payment: 16 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Effective date: 19961125 Ref country code: AT Effective date: 19961125 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Effective date: 19961126 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Effective date: 19961130 Ref country code: CH Effective date: 19961130 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 19961125 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Effective date: 19970731 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Effective date: 19970801 |
|
EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 80107359.4 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |