JPS6125650A - 電気集塵装置の荷電制御方法 - Google Patents
電気集塵装置の荷電制御方法Info
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- JPS6125650A JPS6125650A JP14674684A JP14674684A JPS6125650A JP S6125650 A JPS6125650 A JP S6125650A JP 14674684 A JP14674684 A JP 14674684A JP 14674684 A JP14674684 A JP 14674684A JP S6125650 A JPS6125650 A JP S6125650A
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- H02M5/2576—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with control circuit with digital control
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電気集塵装置の荷電制御方法に関するもので
あり、更に詳述するならば、電気集塵装置が高抵抗ダス
トでも効率的に集塵できるように電気集塵装置の荷電を
制御する方法に関するものである。
あり、更に詳述するならば、電気集塵装置が高抵抗ダス
トでも効率的に集塵できるように電気集塵装置の荷電を
制御する方法に関するものである。
屋迷p韮員
従来から、電気集塵装置は、高い電圧を印加するほど集
塵性能が向上すると考えられてきた。しかし、電圧が高
すぎるとスパークを生ずるので、電気集塵装置の荷電制
御は、主にスパーク(特にスパークの数)を制御しなが
ら、できるだけ高い電圧を連続して印加するようにして
きた。
塵性能が向上すると考えられてきた。しかし、電圧が高
すぎるとスパークを生ずるので、電気集塵装置の荷電制
御は、主にスパーク(特にスパークの数)を制御しなが
ら、できるだけ高い電圧を連続して印加するようにして
きた。
しかし、電気抵抗率の高いダストを集塵する場合には、
いわゆる逆電離現象が発生する。この逆電離現象は、比
抵抗が1011ΩC11以上のダストの場合には頻繁に
生じ、集塵電極に捕集されたダスト層に電荷が蓄積され
、ダスト層が絶縁破壊して放電電極のコロナとは逆極性
のコロナを生ずる現象である。このような逆電離現象が
生ずると、印加電流のみ増大して印加電圧が上昇せず、
集塵効率が低下するなどの悪影響が現れる。第2図は、
逆電離が生じているときと逆電離が生じていないときの
電気集塵装置の2次側の1−1特性を示すものであり、
逆電離現象が生ずると印加電流のみ増大して印加電圧が
上昇しないことが、第2図かられかろう。
いわゆる逆電離現象が発生する。この逆電離現象は、比
抵抗が1011ΩC11以上のダストの場合には頻繁に
生じ、集塵電極に捕集されたダスト層に電荷が蓄積され
、ダスト層が絶縁破壊して放電電極のコロナとは逆極性
のコロナを生ずる現象である。このような逆電離現象が
生ずると、印加電流のみ増大して印加電圧が上昇せず、
集塵効率が低下するなどの悪影響が現れる。第2図は、
逆電離が生じているときと逆電離が生じていないときの
電気集塵装置の2次側の1−1特性を示すものであり、
逆電離現象が生ずると印加電流のみ増大して印加電圧が
上昇しないことが、第2図かられかろう。
そのような逆電離現象を防止するため電気集塵装置の制
御方法が、特開昭56−70859号公報において提案
された。
御方法が、特開昭56−70859号公報において提案
された。
これは、荷電を間欠的に0N−OFFするもので、その
周期及び荷電時間は手動あるいは自動で調節される。し
かし、荷電の周期及び荷電時間をどのように調節するの
が望ましいかについては、集塵の対象となるガスの条件
、種類によって異なるため、上記特開昭56−7085
9号は、経験に委ねている。そのため、その特開昭56
−70859号の開示する方法が高抵抗ダストの集塵に
適していることが理論的にはわかっていても、最適条件
で電気集塵装置を制御することは困難であった。
周期及び荷電時間は手動あるいは自動で調節される。し
かし、荷電の周期及び荷電時間をどのように調節するの
が望ましいかについては、集塵の対象となるガスの条件
、種類によって異なるため、上記特開昭56−7085
9号は、経験に委ねている。そのため、その特開昭56
−70859号の開示する方法が高抵抗ダストの集塵に
適していることが理論的にはわかっていても、最適条件
で電気集塵装置を制御することは困難であった。
一方、本件出願人は、特開昭58−67360号(特願
昭56−164087号)において逆電離の検出方法を
提案し、更に、特開昭58−55062号(特願昭56
−152229号)において、逆電離を検出したとき荷
電を所定の期間だけ低下させることで逆電離を消滅させ
る装置を提案した。
昭56−164087号)において逆電離の検出方法を
提案し、更に、特開昭58−55062号(特願昭56
−152229号)において、逆電離を検出したとき荷
電を所定の期間だけ低下させることで逆電離を消滅させ
る装置を提案した。
次に、これら特開昭58−67360号および特開昭5
8−55062号の制御方法とその問題点を具体的に述
べる。
8−55062号の制御方法とその問題点を具体的に述
べる。
(イ)運転電流の制御
電気集塵装置の電気回路は、たとえば、第3図に示すよ
うに、構成される。すなわち、制御回路10により制御
されるサイリスタ回路12が、スイッチ14を介して交
流電源に接続され、そのサイリスク回路12の出力は、
限流リアクトル16を介して変圧器18の1次巻線に接
続されている。その変圧器18の2次巻線には、整流回
路20の人力が接続され、整流回路20の出力のマイナ
ス端子が、集塵機の放電電極22に接続されている。そ
の整流回路20の出力のプラス端子と集塵機の集塵電極
24とは接地されている。
うに、構成される。すなわち、制御回路10により制御
されるサイリスタ回路12が、スイッチ14を介して交
流電源に接続され、そのサイリスク回路12の出力は、
限流リアクトル16を介して変圧器18の1次巻線に接
続されている。その変圧器18の2次巻線には、整流回
路20の人力が接続され、整流回路20の出力のマイナ
ス端子が、集塵機の放電電極22に接続されている。そ
の整流回路20の出力のプラス端子と集塵機の集塵電極
24とは接地されている。
以上のような電気集塵装置において、電気集塵装置の電
圧は、スパークを発生する寸前のできるだけ高い電圧が
印加されるように制御される。そして、この制御は、変
圧器18で構成される高圧電源装置の一次側に置かれた
サイリスク回路12のサイリスクの導通角を制御するこ
とで行われる。サイリスクの導通角の制御により、出力
電流Iは制御できるが、電圧■は、第2図の逆電離時お
よび逆電離なし時のV−1特性に見られるようにdV/
dl=o又1−! dV/di<0となることもあり
、こうした場合には電圧■は、有効に制御できない。
圧は、スパークを発生する寸前のできるだけ高い電圧が
印加されるように制御される。そして、この制御は、変
圧器18で構成される高圧電源装置の一次側に置かれた
サイリスク回路12のサイリスクの導通角を制御するこ
とで行われる。サイリスクの導通角の制御により、出力
電流Iは制御できるが、電圧■は、第2図の逆電離時お
よび逆電離なし時のV−1特性に見られるようにdV/
dl=o又1−! dV/di<0となることもあり
、こうした場合には電圧■は、有効に制御できない。
すなわち、サイリスク回路12のサイリスタの導通角を
制御する方法は、本質的には、電流値をスパーク寸前の
値に制御するものであり、電圧値を制御するものではな
い。
制御する方法は、本質的には、電流値をスパーク寸前の
値に制御するものであり、電圧値を制御するものではな
い。
一方、逆電離を抑制又は防止するために荷電休止期間を
設けて逆電離制御をすると、荷電ON、 OFF期間を
通算しての平均電流は (注)(荷電ON期間)/(荷電ON期間+荷電OFF
期間)を荷電率と呼ぶ。
設けて逆電離制御をすると、荷電ON、 OFF期間を
通算しての平均電流は (注)(荷電ON期間)/(荷電ON期間+荷電OFF
期間)を荷電率と呼ぶ。
となる。この平均電流をスパーク寸前の値に制御しても
、有効なスパークの制御は実現しない。すなわち、逆電
離制御の結果、荷電率が変動するに伴って平均電流も変
動しようとするところを、平均電流を一定値に制御しよ
うとすると、激しいスパークを生ずることがあった。
、有効なスパークの制御は実現しない。すなわち、逆電
離制御の結果、荷電率が変動するに伴って平均電流も変
動しようとするところを、平均電流を一定値に制御しよ
うとすると、激しいスパークを生ずることがあった。
従って、以上述べた方法以外の方法により、逆電離を制
御する必要がある。
御する必要がある。
(口〉逆電離の検出
この逆電離の検出には、特開昭58−67360号に開
示した検出方法が効果的である。
示した検出方法が効果的である。
この特開昭58−67360号の逆電離検出方法は、2
次電圧波形のピーク値を検出してそのピーク値の関数と
して求められる逆電離検出境界電圧を導き、ピーク電圧
以後の電圧の瞬時値と比較して、その差の大小により逆
電離の発生を検出するものである。
次電圧波形のピーク値を検出してそのピーク値の関数と
して求められる逆電離検出境界電圧を導き、ピーク電圧
以後の電圧の瞬時値と比較して、その差の大小により逆
電離の発生を検出するものである。
この方法は、非常に優れた方法であるが、第1に、2次
電圧波形のピーク値を検出してそのピーク値の関数とし
て求められる逆電離検出境界電圧を導くことが大変面倒
であり、第2に、実際の電気集塵装置の電圧波形を忠実
に観測できることが絶対に必要である。すなわち、その
前提として、電気集塵装置の電圧波形が忠実に測定され
且つ制御装置に伝送されなければならない。もし電気集
塵装置の電圧波形が忠実に測定されなかったりまたは電
圧波形が忠実に制御装置に伝送されなければ、逆電離を
生じているのに検出できなかったり、逆電離を生じてい
ないのに逆電離と誤認してしまうこととなる。
電圧波形のピーク値を検出してそのピーク値の関数とし
て求められる逆電離検出境界電圧を導くことが大変面倒
であり、第2に、実際の電気集塵装置の電圧波形を忠実
に観測できることが絶対に必要である。すなわち、その
前提として、電気集塵装置の電圧波形が忠実に測定され
且つ制御装置に伝送されなければならない。もし電気集
塵装置の電圧波形が忠実に測定されなかったりまたは電
圧波形が忠実に制御装置に伝送されなければ、逆電離を
生じているのに検出できなかったり、逆電離を生じてい
ないのに逆電離と誤認してしまうこととなる。
電気集塵装置の電圧(以下、2次電圧と呼ぶ)の波形を
伝送するケーブルは、実際の設備では数十mから百mを
越えることもあり、また高圧電源装置や制御盤内で電源
装置の一次側回路と接近しているため交流ノイズがのり
やすい。
伝送するケーブルは、実際の設備では数十mから百mを
越えることもあり、また高圧電源装置や制御盤内で電源
装置の一次側回路と接近しているため交流ノイズがのり
やすい。
従って、この逆電離検出方法では、2次電圧波形のピー
ク値を検出してそのピーク値の関数として求められる逆
電離検出境界電圧を導くことが大変面倒であること、電
気集塵装置の電圧波形が忠実に測定され且つ制御装置に
伝送されなければならないことが、実施の上でネックと
なっている。
ク値を検出してそのピーク値の関数として求められる逆
電離検出境界電圧を導くことが大変面倒であること、電
気集塵装置の電圧波形が忠実に測定され且つ制御装置に
伝送されなければならないことが、実施の上でネックと
なっている。
(ハ)逆電離制御の方法
以上のようにして逆電離が検出されるとして、逆電離を
防止するように電気集塵装置の荷電は、特開昭58−5
5062号に開示される方法により制御される。
防止するように電気集塵装置の荷電は、特開昭58−5
5062号に開示される方法により制御される。
すなわち、上記方法により逆電離が検出されたならば、
電気集塵装置を叶Fさせる。従って、荷電ON期間の長
さは荷電ON開始後、逆電離検出までの長さということ
になる。
電気集塵装置を叶Fさせる。従って、荷電ON期間の長
さは荷電ON開始後、逆電離検出までの長さということ
になる。
一方、荷電OFFの期間の長さは、逆電離を検出した時
の、検出された逆電離の程度によって決められる。
の、検出された逆電離の程度によって決められる。
しかし、荷電OFFの期間の長さをどのように決めるか
、つまり、ある検出された逆電離の程度に対し、休止期
間をいくらにしたらよいかについて、前もって完全に予
測することは困難であった。
、つまり、ある検出された逆電離の程度に対し、休止期
間をいくらにしたらよいかについて、前もって完全に予
測することは困難であった。
すなわち、高抵抗タストでは、荷電ONの直後に逆電離
となり、中抵抗ダストでは、ある程度の荷電ON期間を
経過した後に逆電離となる。いずれの場合も、逆電離検
出時点では、逆電離は、まだ生長の初期の段階にあり、
この時点で逆電離の程度を見極めるのは困難であった。
となり、中抵抗ダストでは、ある程度の荷電ON期間を
経過した後に逆電離となる。いずれの場合も、逆電離検
出時点では、逆電離は、まだ生長の初期の段階にあり、
この時点で逆電離の程度を見極めるのは困難であった。
換言するならば、逆電離が集塵電極の表面のほんの一部
に発生した時点で逆電離を検出する必要がある。なぜな
らば、逆電離が集塵電極の表面に広く発生すると、電気
集塵装置に重大な支障が生じる。そして、逆電離の初期
の段階では、逆電離が生じていない部分の方が圧倒的に
広いので、電気集m装置の電圧または電流への逆電離の
影響は相対的に小さいために、その検出は困難である。
に発生した時点で逆電離を検出する必要がある。なぜな
らば、逆電離が集塵電極の表面に広く発生すると、電気
集塵装置に重大な支障が生じる。そして、逆電離の初期
の段階では、逆電離が生じていない部分の方が圧倒的に
広いので、電気集m装置の電圧または電流への逆電離の
影響は相対的に小さいために、その検出は困難である。
しかも、上述したノイズのために、集じん装置相互間の
データを比較することも支障がある。
データを比較することも支障がある。
従って、逆電離検出時に最適のOFF期間を予測するた
めには、実際にOFF期間をいろいろ代えて集塵性能を
測定し最も集塵性機能が良くなるOFF期間長さを探さ
ざるをえない。そして、それらデータを予め表にしてお
き、実際の電気集塵装置の運転のときには、逆電離の検
出データと照合して最適のOFF期間を選択するという
面倒な手続きを必要とする。
めには、実際にOFF期間をいろいろ代えて集塵性能を
測定し最も集塵性機能が良くなるOFF期間長さを探さ
ざるをえない。そして、それらデータを予め表にしてお
き、実際の電気集塵装置の運転のときには、逆電離の検
出データと照合して最適のOFF期間を選択するという
面倒な手続きを必要とする。
しかし、経験によって成る程度条件を設定することがで
きても、それだけでは、電気集塵装置を逆電離を生ずる
ことなく運転するには、実際には十分ではない。
きても、それだけでは、電気集塵装置を逆電離を生ずる
ことなく運転するには、実際には十分ではない。
詳述するならば、電気集塵装置での逆電離発生の状況な
いしは条件は、例えば石炭焚きボイラの排ガスの集塵装
置の場合、ガスの温度や燃料石炭の種類などが影響する
だけでなく、これらが同一であっても石炭そのものが均
質でないことや、集塵電極に補集されたダストの影響(
たとえば、残留イオンの量やダスト層の厚さなど)等の
ため、前もって完全に予測することはできない。
いしは条件は、例えば石炭焚きボイラの排ガスの集塵装
置の場合、ガスの温度や燃料石炭の種類などが影響する
だけでなく、これらが同一であっても石炭そのものが均
質でないことや、集塵電極に補集されたダストの影響(
たとえば、残留イオンの量やダスト層の厚さなど)等の
ため、前もって完全に予測することはできない。
一方、電気集塵装置は、複数の段から構成されており、
含塵ガスは、それら複数の集塵段を通過してゆく間に徐
々に集塵されていく。従って、各集塵段ごとに集塵電極
に補集されたダストの影響は異なっている。
含塵ガスは、それら複数の集塵段を通過してゆく間に徐
々に集塵されていく。従って、各集塵段ごとに集塵電極
に補集されたダストの影響は異なっている。
それ故、集塵効率を最大とするためには、石炭の種類や
その他の運転条件が変わるたびに、そのようにダイナミ
ックに変動する条件に応じて電気集塵装置の制御パラメ
ータを各集塵段ごとに調節しなければならない。
その他の運転条件が変わるたびに、そのようにダイナミ
ックに変動する条件に応じて電気集塵装置の制御パラメ
ータを各集塵段ごとに調節しなければならない。
このように、実際には、経験は、必要な制御のハラメー
タを決定するための有力な参考にはなるが、最適の制御
を行なうためには、ダイナミックに変動する実際の運転
状況に基づいて、制御のパラメータを決定してければな
らない。
タを決定するための有力な参考にはなるが、最適の制御
を行なうためには、ダイナミックに変動する実際の運転
状況に基づいて、制御のパラメータを決定してければな
らない。
すなわち、炭種やその他の運転条件が変わるたびに、集
塵性能が最も良くなるように、制御パラメータを調節し
なければならない。
塵性能が最も良くなるように、制御パラメータを調節し
なければならない。
このことは、実際の運転にあたる集塵装置の使用者に、
調節の手間と調節テクニックの取得という両面の負担を
強いることになっていた。
調節の手間と調節テクニックの取得という両面の負担を
強いることになっていた。
発註が解決しようとする問題点
以上述べたように、逆電離を防止しつつ電気集塵装置を
効率的に運転する従来方法は、逆電離の検出方法も運転
方法も極めて煩雑であり、実際の電気集塵装置の運転に
はそぐわない。
効率的に運転する従来方法は、逆電離の検出方法も運転
方法も極めて煩雑であり、実際の電気集塵装置の運転に
はそぐわない。
そこで、本発明は、経験に依存することなく、ダイナミ
ックに変動する電気集塵装置の状況に応じて、簡便且つ
確実に逆電離を検出して、高抵抗ダストであっても、簡
単な手順により、逆電離を効果的に防止して最適効率で
集塵できるようにする電気集塵装置の荷電制御方法を提
供せんとするものである。
ックに変動する電気集塵装置の状況に応じて、簡便且つ
確実に逆電離を検出して、高抵抗ダストであっても、簡
単な手順により、逆電離を効果的に防止して最適効率で
集塵できるようにする電気集塵装置の荷電制御方法を提
供せんとするものである。
問題点を解決するための半成
すなわち、本件発明の発明者らは、
(1)高抵抗ダストの場合、長い時間荷電し続けると逆
電離が生じることに着目して、連続荷電時間を交流電源
の1サイクルまたは2サイクルに固定して間欠的に荷電
する一方、逆電離の程度により荷電のOFFの期間の長
さを調節してゆく、 (2)逆電離が発生ずると2次電圧波形のボトム値が低
下することに着目して、逆電離をより正確に検出するた
めに、ダスト層に電荷が残留していない状態を積極的に
創出し、その状態が創出された後に荷電した直後の電気
集塵装置の2次電圧波形のボトム値を逆電離検出の境界
電圧とする との考えに到達し、種々研究した結果、本発明をなした
ものである。
電離が生じることに着目して、連続荷電時間を交流電源
の1サイクルまたは2サイクルに固定して間欠的に荷電
する一方、逆電離の程度により荷電のOFFの期間の長
さを調節してゆく、 (2)逆電離が発生ずると2次電圧波形のボトム値が低
下することに着目して、逆電離をより正確に検出するた
めに、ダスト層に電荷が残留していない状態を積極的に
創出し、その状態が創出された後に荷電した直後の電気
集塵装置の2次電圧波形のボトム値を逆電離検出の境界
電圧とする との考えに到達し、種々研究した結果、本発明をなした
ものである。
すなわち、本発明による方法においては、荷電ON、
OFF各期間の長さを電源交流の1サイクルを最小単
位として、電源交流の1サイクルあるいは2サイクルに
相当する期間に固定したON期間と、可変自在なOFF
期間とが交互に出現するように電気集塵装置の荷電を制
御し、適当な期間ごとに、電源交流の少なくとも10サ
イクルの期間に及ぶ荷電休止期間を強制的に置き、該荷
電休止期間の直後の最初のON期間の2次電圧波形のボ
トムの電圧を逆電離検出境界電圧とし、次の荷電休止期
間までの間、その後に引き続いて出現するON期間中の
全相ボトムが上記した逆電離検出境界電圧より低くなっ
たら、逆電離発生とみなして、そのON期間のその次の
OFF期間を1サイクル長くし、一方、そのON期間中
に逆電離が検出されなければそのON期間のその次のO
FF期間を1サイクル短かくするように電気集塵装置を
制御する。
OFF各期間の長さを電源交流の1サイクルを最小単
位として、電源交流の1サイクルあるいは2サイクルに
相当する期間に固定したON期間と、可変自在なOFF
期間とが交互に出現するように電気集塵装置の荷電を制
御し、適当な期間ごとに、電源交流の少なくとも10サ
イクルの期間に及ぶ荷電休止期間を強制的に置き、該荷
電休止期間の直後の最初のON期間の2次電圧波形のボ
トムの電圧を逆電離検出境界電圧とし、次の荷電休止期
間までの間、その後に引き続いて出現するON期間中の
全相ボトムが上記した逆電離検出境界電圧より低くなっ
たら、逆電離発生とみなして、そのON期間のその次の
OFF期間を1サイクル長くし、一方、そのON期間中
に逆電離が検出されなければそのON期間のその次のO
FF期間を1サイクル短かくするように電気集塵装置を
制御する。
なお、ボトム値とは、ON期間中の2次電圧波形の電源
交流半サイクル期間の最低値をいう。すなわち、2次電
圧波形を示す第4図を参照するならば、2次電圧波形が
ピーク値■2から減衰し、再び立上がるか、立上り直前
の値がボトム値■8である。
交流半サイクル期間の最低値をいう。すなわち、2次電
圧波形を示す第4図を参照するならば、2次電圧波形が
ピーク値■2から減衰し、再び立上がるか、立上り直前
の値がボトム値■8である。
本発明の方法にふいて、荷電ON、 OFF各期間の
長さを電源交流の1サイクルを最小単位としている、す
なわち、ON、 OFF期間を1サイクルの整数倍と
している。電気集塵装置の2次電圧波形は、交流電源の
半サイクル毎に山(vpと■ゎの組)が現れるため、こ
の1山ごとに荷電制御をすることも可能であるが、2山
(lサイクル)を単位に制御する理由は、全相と偶相を
はっきり区別するためである。
長さを電源交流の1サイクルを最小単位としている、す
なわち、ON、 OFF期間を1サイクルの整数倍と
している。電気集塵装置の2次電圧波形は、交流電源の
半サイクル毎に山(vpと■ゎの組)が現れるため、こ
の1山ごとに荷電制御をすることも可能であるが、2山
(lサイクル)を単位に制御する理由は、全相と偶相を
はっきり区別するためである。
上記したように2次電圧波形において交流ノイズを完全
に除去することは困難である。そして、その交流ノイズ
のため、2次電圧波形は1山(半サイクル)ごとにノイ
ズの極性が反転する。具体的に示すならば、第5図のノ
イズのある2次電圧波形の図かられかるように、1山ご
とにボトム値がノイズのため増減している。
に除去することは困難である。そして、その交流ノイズ
のため、2次電圧波形は1山(半サイクル)ごとにノイ
ズの極性が反転する。具体的に示すならば、第5図のノ
イズのある2次電圧波形の図かられかるように、1山ご
とにボトム値がノイズのため増減している。
そこで、全相のボトムのみに注目すれば、これらはノイ
ズの極性が同一なのでボトム値の真の変化がわかり、逆
電離の検出を正確に行なえることになる。
ズの極性が同一なのでボトム値の真の変化がわかり、逆
電離の検出を正確に行なえることになる。
そのために、荷電休止期間の最初のON期間におけるボ
トム値を、逆電離検出境界電圧としてサンプリングして
保持する。なお、荷電休止期間のON期間におけるボト
ム値のサンプリングすなわち逆電離検出境界電圧のサン
プリングは、ON期間が電源交流の1サイクルの場合は
、唯一の全相ボトムである最初のボトムに対して行い、
ON期間が電源交流の2サイクルの場合は、全相ボトム
である最初のボトムあるいは3番目のボトムのいずれか
に対して行う。
トム値を、逆電離検出境界電圧としてサンプリングして
保持する。なお、荷電休止期間のON期間におけるボト
ム値のサンプリングすなわち逆電離検出境界電圧のサン
プリングは、ON期間が電源交流の1サイクルの場合は
、唯一の全相ボトムである最初のボトムに対して行い、
ON期間が電源交流の2サイクルの場合は、全相ボトム
である最初のボトムあるいは3番目のボトムのいずれか
に対して行う。
なお、荷電休止期間の直後のON期間の2次電圧波形の
最初のボトムも最初から3番目のボトムも、ノイズを含
んでいるために、それらの内の電圧の高い方の電圧を逆
電離検出の境界電圧とすることがより好ましい。しかし
、最初から3番目のボトムの方がノイズが少ないので、
最初から3番目のボトムのみをサンプリングして逆電離
検出境界電圧としてもよい。
最初のボトムも最初から3番目のボトムも、ノイズを含
んでいるために、それらの内の電圧の高い方の電圧を逆
電離検出の境界電圧とすることがより好ましい。しかし
、最初から3番目のボトムの方がノイズが少ないので、
最初から3番目のボトムのみをサンプリングして逆電離
検出境界電圧としてもよい。
さらに、検出ボトム電圧が、逆電離検出境界電圧より低
いとき、逆電離と判断してもよいが、逆電離検出境界電
圧より“ある程度以上低くなったら”、例えば、逆電離
検出の境界電圧を100%とした時、これより1〜10
%低くなったら、逆電離と判断するようすることが好ま
しい。
いとき、逆電離と判断してもよいが、逆電離検出境界電
圧より“ある程度以上低くなったら”、例えば、逆電離
検出の境界電圧を100%とした時、これより1〜10
%低くなったら、逆電離と判断するようすることが好ま
しい。
また、ON期間が2サイクルあって全相ボトム2つある
場合には、逆電離の判定は、最初から3番目のボトムの
方がノイズが少ないので、3番目のボトムで判定するこ
とが好ましい。
場合には、逆電離の判定は、最初から3番目のボトムの
方がノイズが少ないので、3番目のボトムで判定するこ
とが好ましい。
作涯
以上のような電気集塵装置の制御方法によれば、OFF
期間は自動的に決定され、逆電離が発生しない低抵抗ダ
ストの集塵では、OFF期間は1サイクルずつ短かくな
り、最後にはOFFサイクルが零となり、連続荷電とな
る。
期間は自動的に決定され、逆電離が発生しない低抵抗ダ
ストの集塵では、OFF期間は1サイクルずつ短かくな
り、最後にはOFFサイクルが零となり、連続荷電とな
る。
一方、高抵抗ダストの場合は、逆電離の発生状況に応じ
て、OFF期間が増減しつつ、間欠的荷電が行われる。
て、OFF期間が増減しつつ、間欠的荷電が行われる。
換言するならば、逆電離が頻発するときには、OFF期
間が徐々に長くなり、低い荷電率で間欠的荷電が行われ
る。反対に、逆電離が生じなければ、OFF期間は徐々
に短くなり、逆電離が生じる手前または逆電離が僅かに
生じる程度の高い荷電率で間欠的荷電が行われる。
間が徐々に長くなり、低い荷電率で間欠的荷電が行われ
る。反対に、逆電離が生じなければ、OFF期間は徐々
に短くなり、逆電離が生じる手前または逆電離が僅かに
生じる程度の高い荷電率で間欠的荷電が行われる。
かくして、本発明による電気集塵装置の荷電制御方法に
よるならば、経験に依存することなく、ダイナミックに
変動する電気集塵装置の状況に応じて、簡便且つ確実に
逆電離を効果的に防止して最適効率で集塵することがで
きる。
よるならば、経験に依存することなく、ダイナミックに
変動する電気集塵装置の状況に応じて、簡便且つ確実に
逆電離を効果的に防止して最適効率で集塵することがで
きる。
但し、OFF期間の上限及び下限は、予め決定しておく
ようにしてもよい。
ようにしてもよい。
11男
以下添付図面を参照して本発明による電気集塵装置の制
御方法の実施例を説明する。
御方法の実施例を説明する。
第1図は、本発明による電気集塵装置の制御方法を実施
する装置の1つの例を図示するブロック図である。
する装置の1つの例を図示するブロック図である。
第1図において、交流電源に接続されたサイリスク回路
12の出力は、変圧器18を介して整流回路20に接続
されている。そして、その整流回路20のマイナス端子
は、集塵機の放電電極22に接続され、整流回路20の
プラス端子と集塵機の集塵電極24とは、接地されてい
る。
12の出力は、変圧器18を介して整流回路20に接続
されている。そして、その整流回路20のマイナス端子
は、集塵機の放電電極22に接続され、整流回路20の
プラス端子と集塵機の集塵電極24とは、接地されてい
る。
また、集塵機の放電電極22は、抵抗R1とR2との直
列回路を介して接地されている。そして、これら抵抗R
,,!l:R2との接続点は、逆電離検出回路26に接
続されている。
列回路を介して接地されている。そして、これら抵抗R
,,!l:R2との接続点は、逆電離検出回路26に接
続されている。
この逆電離検出回路26は、第1図に示すように、抵抗
R1とR2との接続点に入力が接続されたボトム値検出
回路28を有している。
R1とR2との接続点に入力が接続されたボトム値検出
回路28を有している。
このボトム値検出回路28は、たとえば、次のように構
成できる。すなわち、抵抗R3とR2との接続点に人力
が接続された。波形成形回路30が設けられている。そ
の波形成形回路30は、電気集塵装置の2次電圧波形を
受けて、そのピークごとにパルス信号を出力する。その
波形成形回路30からのパルス信号は、1段カウンタ3
2に入力される。その結果、この1段カウンタ32の“
1”出力は、1段カウンタ32が最初のパルス信号を受
けたとき、第3番目のパルス信号を受けたときなど、奇
数番目のパルス信号を受けたとき、ハイレベルになって
いる。なお、この1段カウンタ32は後述するOFF期
間制御回路によって、ON期間ごとにそのON期間の最
初にクリアされる。
成できる。すなわち、抵抗R3とR2との接続点に人力
が接続された。波形成形回路30が設けられている。そ
の波形成形回路30は、電気集塵装置の2次電圧波形を
受けて、そのピークごとにパルス信号を出力する。その
波形成形回路30からのパルス信号は、1段カウンタ3
2に入力される。その結果、この1段カウンタ32の“
1”出力は、1段カウンタ32が最初のパルス信号を受
けたとき、第3番目のパルス信号を受けたときなど、奇
数番目のパルス信号を受けたとき、ハイレベルになって
いる。なお、この1段カウンタ32は後述するOFF期
間制御回路によって、ON期間ごとにそのON期間の最
初にクリアされる。
そして、その1段カウンタ32の”1”出力は、たとえ
ばアナログスイッチによって構成されるゲート回路34
0制御入力に接続されている。
ばアナログスイッチによって構成されるゲート回路34
0制御入力に接続されている。
一方、抵抗R1とR2との接続点には、そのゲート回路
34の人力が接続され、その出力が、サンプル回路36
の入力に接続されている。かくして、サンプル回路36
には、奇数番目の2次電圧波形のみ入力される。
34の人力が接続され、その出力が、サンプル回路36
の入力に接続されている。かくして、サンプル回路36
には、奇数番目の2次電圧波形のみ入力される。
サンプル回路36は、交流電源の周波数に比較して十分
短い所定の間隔で入力信号をサンプルする。
短い所定の間隔で入力信号をサンプルする。
そして、比較器38が、サンプル回路36の出力電圧と
、ホールド回路40にホールドされている電圧とを比較
し、新たにサンプルされた電圧の方が低いときには、ホ
ールド回路40が前にホールドしていた電圧をクリアし
て、新にサンプルされた電圧をホールド回路40にホー
ルドする。なお、そのホールド回路40は、1段カウン
タ32の“1“出力がハイレベルのたちあがり制御回路
によって、ON期間ごとにそのON期間の最初にクリア
される。かくして、ホールド回路は、各ON期間の内の
最低サンプル電圧をホールドして出力する。
、ホールド回路40にホールドされている電圧とを比較
し、新たにサンプルされた電圧の方が低いときには、ホ
ールド回路40が前にホールドしていた電圧をクリアし
て、新にサンプルされた電圧をホールド回路40にホー
ルドする。なお、そのホールド回路40は、1段カウン
タ32の“1“出力がハイレベルのたちあがり制御回路
によって、ON期間ごとにそのON期間の最初にクリア
される。かくして、ホールド回路は、各ON期間の内の
最低サンプル電圧をホールドして出力する。
上記したボトム値検出回路28の出力は、逆電離検出境
界電圧保持回路42と、比較器44とに人力される。こ
の逆電離検出境界電圧保持回路42は、後述するOFF
期間制御回路48により制御されて、上述した適当な荷
電休止期間の直後のボトム値検出回路28の出力を保持
し、次の適当なOFF期間の開始時にクリアされる。
界電圧保持回路42と、比較器44とに人力される。こ
の逆電離検出境界電圧保持回路42は、後述するOFF
期間制御回路48により制御されて、上述した適当な荷
電休止期間の直後のボトム値検出回路28の出力を保持
し、次の適当なOFF期間の開始時にクリアされる。
か(して、比較器44は、ボトム値検出回路28から出
力されるその時々のボトム値と、逆電離検出境界電圧保
持回路42に保持されている逆電離検出境界電圧とを比
較する。そして、ON期間が1サイクルの場合、その時
のボトム値が逆電離検出境界電圧より成る程度低いとき
、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46に出
力し、反対に、その時のボトム値が、逆電離検出境界電
圧より僅かに低い程度の電圧より高いとき、カウントダ
ウン信号をアップダウンカウンタ46に出力する。
力されるその時々のボトム値と、逆電離検出境界電圧保
持回路42に保持されている逆電離検出境界電圧とを比
較する。そして、ON期間が1サイクルの場合、その時
のボトム値が逆電離検出境界電圧より成る程度低いとき
、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46に出
力し、反対に、その時のボトム値が、逆電離検出境界電
圧より僅かに低い程度の電圧より高いとき、カウントダ
ウン信号をアップダウンカウンタ46に出力する。
但し、ON期間が2サイクルのときは、最初のボトムと
3番目のボトムの両方またはいずれか一方が、逆電離検
出境界電圧より成る程度低いとき、カウントアツプ信号
をアップダウンカウンタ46に出力し、最初のボトムと
3番目のボトムの両方が、逆電離検出境界電圧より僅か
に低い程度の電圧より高いとき、カウントダウン信号を
アップダウンカウンタ46に出力する。
3番目のボトムの両方またはいずれか一方が、逆電離検
出境界電圧より成る程度低いとき、カウントアツプ信号
をアップダウンカウンタ46に出力し、最初のボトムと
3番目のボトムの両方が、逆電離検出境界電圧より僅か
に低い程度の電圧より高いとき、カウントダウン信号を
アップダウンカウンタ46に出力する。
そのアップダウンカウンタ46は、電源交流の1サイク
ル期間を1カウントとしてカウントするものであり、O
FF期間制御回路48は、サイリスク回路12にゲート
信号を供給するゲート角信号発生回路50とサイリスク
回路12との間のスイッチ52を、アップダウンカウン
タ46のカウント値に対応するサイクル数の時間の間、
OFF状態に維持し、そのあと、スイッチ52を、交流
電源の1または2サイクル、たとえば2サイクルの時間
に相当する時間開じる。
ル期間を1カウントとしてカウントするものであり、O
FF期間制御回路48は、サイリスク回路12にゲート
信号を供給するゲート角信号発生回路50とサイリスク
回路12との間のスイッチ52を、アップダウンカウン
タ46のカウント値に対応するサイクル数の時間の間、
OFF状態に維持し、そのあと、スイッチ52を、交流
電源の1または2サイクル、たとえば2サイクルの時間
に相当する時間開じる。
更に、OFF期間制御回路48は、所定の時間間隔で、
たとえば5分ごとに、交流電源の10サイクル以上の時
間に相当する時間、たとえば10サイクルに相当する時
間(50Hzの場合0.2秒)の間、スイッチ52を開
放して、強制的に荷電を停止する荷電休止期間を創出す
る。
たとえば5分ごとに、交流電源の10サイクル以上の時
間に相当する時間、たとえば10サイクルに相当する時
間(50Hzの場合0.2秒)の間、スイッチ52を開
放して、強制的に荷電を停止する荷電休止期間を創出す
る。
かくして、上記した電気集塵装置の荷電制御装置は、次
のように動作する。
のように動作する。
OFF期間制御回路48が、5分ごとに、交流電源の1
0サイクルに相当する荷電休止期間(50Hzの場合0
.2秒)の間、スイッチ52を開放して、強制的に荷電
を停止したあと、交流電源の2サイクルに相当する時間
スイッチ52が閉成されると、ゲート角信号が、ゲート
角信号発生回路50からサイリスク回路12に供給され
、その導通角でサイリスクが導通する。
0サイクルに相当する荷電休止期間(50Hzの場合0
.2秒)の間、スイッチ52を開放して、強制的に荷電
を停止したあと、交流電源の2サイクルに相当する時間
スイッチ52が閉成されると、ゲート角信号が、ゲート
角信号発生回路50からサイリスク回路12に供給され
、その導通角でサイリスクが導通する。
その結果、集塵機の放電電極と集塵電極とに超高電圧が
印加される。
印加される。
そして、2次電圧が抵抗R3とR7の接続点で検出され
、波形成形回路30が2次電圧波形のピークごとにパル
ス信号を出力する。そのパルス信号を受ける1段カウン
タ32は、ON期間の最初にクリアされ、その“1”出
力は、最初のパルスが人力されたとき、ハイレベルとな
り、ゲート回路34を開放し、最初の2次電圧波形がサ
ンプルカウンタ36に入力されるようにする。
、波形成形回路30が2次電圧波形のピークごとにパル
ス信号を出力する。そのパルス信号を受ける1段カウン
タ32は、ON期間の最初にクリアされ、その“1”出
力は、最初のパルスが人力されたとき、ハイレベルとな
り、ゲート回路34を開放し、最初の2次電圧波形がサ
ンプルカウンタ36に入力されるようにする。
そのサンプル回路36は、入力端子を所定の間隔でサン
プルしてその電圧を比較器38とホールド回路40に出
力する。
プルしてその電圧を比較器38とホールド回路40に出
力する。
その結果、比較器38とホールド回路40との協働作用
により、その入力2次電圧のボトム値が検出される。そ
のボトム値は、交流電源の10サイクルに相当する時間
の荷電休止期間の直後の入力を保持するようOFF期間
制御回路48により制御される逆電離検出境界電圧保持
回路42に保持される。
により、その入力2次電圧のボトム値が検出される。そ
のボトム値は、交流電源の10サイクルに相当する時間
の荷電休止期間の直後の入力を保持するようOFF期間
制御回路48により制御される逆電離検出境界電圧保持
回路42に保持される。
2次電圧波形の2番目のパルスは、1段カウンタ32の
1”出力がローレベルとなっており、ゲート回路34が
閉じているために、サンプル回路゛36には、入力され
ない。従って、ホールド回路40は、最初の2次電圧波
形のボトム値をホールドしている。
1”出力がローレベルとなっており、ゲート回路34が
閉じているために、サンプル回路゛36には、入力され
ない。従って、ホールド回路40は、最初の2次電圧波
形のボトム値をホールドしている。
2次電圧波形の3番目のパルスは、1段カウンタ32の
“1”出力がハイレベルとなり、ゲート回路34が開放
しているので、サンプル回路36に人力される。一方、
ホールド回路40は、1段カウンタ32の゛1パ出力が
ハイレベルとなるときにクリアされているので、2次電
圧波形の最初のパルスの場合と同様にして、ボトム値を
検出してホールドする。
“1”出力がハイレベルとなり、ゲート回路34が開放
しているので、サンプル回路36に人力される。一方、
ホールド回路40は、1段カウンタ32の゛1パ出力が
ハイレベルとなるときにクリアされているので、2次電
圧波形の最初のパルスの場合と同様にして、ボトム値を
検出してホールドする。
その3番目のボトム値が出力されると、比較器44は、
逆電離検出境界電圧保持回路42に保持されている電圧
と比較し、それが逆電離検出境界電圧より1%以上低い
とき、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46
に出力する。
逆電離検出境界電圧保持回路42に保持されている電圧
と比較し、それが逆電離検出境界電圧より1%以上低い
とき、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46
に出力する。
これと共に、OFF期間制御回路48は、2サイクルに
相当するON期間の終了により、スイッチ52を開放す
る。
相当するON期間の終了により、スイッチ52を開放す
る。
次いで、アップダウンカウンタ46のカウント値が1増
大しているので、OFF期間制御回路48は、その1カ
ウント増大したカウント値に相当するサイクル数の時間
の間、スイッチ52を[lFF状態に維持する。
大しているので、OFF期間制御回路48は、その1カ
ウント増大したカウント値に相当するサイクル数の時間
の間、スイッチ52を[lFF状態に維持する。
そのOFF状態の時間が経過すると、OFF期間制御回
路48は再びスイッチ52を、交流電源の2サイクルに
相当する時間閉成する。スイッチ52が閉成されると、
ゲート角信号が、ゲート角信号発生回路50からサイリ
スタ回路12に供給され、その導通角でサイリスクが導
通する。
路48は再びスイッチ52を、交流電源の2サイクルに
相当する時間閉成する。スイッチ52が閉成されると、
ゲート角信号が、ゲート角信号発生回路50からサイリ
スタ回路12に供給され、その導通角でサイリスクが導
通する。
そして、2次電圧が抵抗R1とR2の接続点で検出され
、波形成形回路30が2次電圧波形のピークごとにパル
ス信号を出力する。そのパルス信号を受ける1没カウン
タ32はON期間の最初にクリアされ、その“1”出力
は、最初のパルスが入力されたとき、ハイレベルとなり
、ゲート回路34を開放し、最初の2次電圧波形がサン
プルカウンタ36に人力されるようにする。
、波形成形回路30が2次電圧波形のピークごとにパル
ス信号を出力する。そのパルス信号を受ける1没カウン
タ32はON期間の最初にクリアされ、その“1”出力
は、最初のパルスが入力されたとき、ハイレベルとなり
、ゲート回路34を開放し、最初の2次電圧波形がサン
プルカウンタ36に人力されるようにする。
そのサンプル回路36は、入力電圧を所定の間隔でサン
プルしてその電圧を比較器38とホールド回路40に出
力する。
プルしてその電圧を比較器38とホールド回路40に出
力する。
その結果、比較器38とホールド回路40との協働作用
により、その入力2次電圧のボトム値が検出される。そ
のボトム値は、比較器44によって、逆電離検出境界電
圧保持回路42に保持されている電圧と比較される。そ
のとき、それが逆電離検出境界電圧より1%以上低いな
いとき、比較器44は、カウントダウン信号もカウント
アツプ信号も出力しない。
により、その入力2次電圧のボトム値が検出される。そ
のボトム値は、比較器44によって、逆電離検出境界電
圧保持回路42に保持されている電圧と比較される。そ
のとき、それが逆電離検出境界電圧より1%以上低いな
いとき、比較器44は、カウントダウン信号もカウント
アツプ信号も出力しない。
2次電圧波形の2番目のパルスは、上記したように、1
段カウンタ32の“]”出力がローレベルとなっており
、ゲート回路34が閉じているために、サンプル回路3
6には、人力されない。従って、ホールド回路40は、
最初の2次電圧波形のボトム値をホールドしている。
段カウンタ32の“]”出力がローレベルとなっており
、ゲート回路34が閉じているために、サンプル回路3
6には、人力されない。従って、ホールド回路40は、
最初の2次電圧波形のボトム値をホールドしている。
2次電圧波形の3番目のパルスは、1段カウンタ32の
1”出力がハイレベルとなり、ゲート回路34が開放し
ているので、サンプル回路36に入力される。一方、ホ
ールド回路40は、1段カウンタ32の“1″出力がハ
イレベルとなるときにクリアされているので、2次電圧
波形の最初のパルスの場合と同様にして、ボトム値を検
出してホールドする。
1”出力がハイレベルとなり、ゲート回路34が開放し
ているので、サンプル回路36に入力される。一方、ホ
ールド回路40は、1段カウンタ32の“1″出力がハ
イレベルとなるときにクリアされているので、2次電圧
波形の最初のパルスの場合と同様にして、ボトム値を検
出してホールドする。
その3番目のボトム値が出力されると、比較器44は、
逆電離検出境界電圧保持回路42に保持されている電圧
と比較する。
逆電離検出境界電圧保持回路42に保持されている電圧
と比較する。
そのとき、それが逆電離検出境界電圧より1%以上低い
とき、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46
に出力する。
とき、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46
に出力する。
また、それが逆電離検出境界電圧より1%以上低いとき
、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46に出
力する。
、カウントアツプ信号をアップダウンカウンタ46に出
力する。
このようにして、アップダウンカウンタ46のカウント
値が変化しながら、そのアップダウンカウンタ46のカ
ウント値に相当するサイクル数のOFF期間をおいて間
欠的に電気集塵装置の荷電が制御される。
値が変化しながら、そのアップダウンカウンタ46のカ
ウント値に相当するサイクル数のOFF期間をおいて間
欠的に電気集塵装置の荷電が制御される。
以上述べたように、本発明による電気集塵装置の荷電制
御方法においては、交流電源すなわち商用電源の10サ
イクルあるいはこれ以上の荷電休止期間を設けている。
御方法においては、交流電源すなわち商用電源の10サ
イクルあるいはこれ以上の荷電休止期間を設けている。
これは、10サイクルあるいはこれ以上の荷電休止期間
を設けることにより、逆電離は完全に消滅し、その直後
の荷電ON期間には逆電離の全く無い状態となり、この
ON期間中のボトム■、は高い値を示す。この高い■、
値を境界電圧とすることにより、信頼性の高い逆電離検
出を実施することができる。
を設けることにより、逆電離は完全に消滅し、その直後
の荷電ON期間には逆電離の全く無い状態となり、この
ON期間中のボトム■、は高い値を示す。この高い■、
値を境界電圧とすることにより、信頼性の高い逆電離検
出を実施することができる。
なお、荷電休止期間の後に出現するOE下期間をこれよ
り段々短くしていくと、1ザイクル又は2サイクルに固
定したON期間中の■8 は低下しはじめる。そして、
ON期間中の■8が、境界電圧より1〜10%低下した
ところのOFF期間の長さが、C〜期間の間に介挿され
る最適のOFF期間であることがわかった。
り段々短くしていくと、1ザイクル又は2サイクルに固
定したON期間中の■8 は低下しはじめる。そして、
ON期間中の■8が、境界電圧より1〜10%低下した
ところのOFF期間の長さが、C〜期間の間に介挿され
る最適のOFF期間であることがわかった。
以上の事実を、次にテストデータによって説明する。
第6図から第11図は、ON期間、OFF期間をいろい
ろ変えた場合の2次電圧波形の例であり第6図、第7図
、第8図((、国内炭フライアソシュによるテストを示
しており、第9図、第10図、第11図は、外−炭フラ
イアッシーによるテストを示している。
ろ変えた場合の2次電圧波形の例であり第6図、第7図
、第8図((、国内炭フライアソシュによるテストを示
しており、第9図、第10図、第11図は、外−炭フラ
イアッシーによるテストを示している。
なお、ON期間中の平均電流Ionは、第6図、第7図
、第8図の順に大きくなり、また、第9図、第10図、
第11図の順に太き(なっている。
、第8図の順に大きくなり、また、第9図、第10図、
第11図の順に太き(なっている。
また、第6図から第11図の各図は、上から荷電率−1
,0(ON=2サイクル、0FF=0サイクル)荷電率
=0.67 (ON=2サイクノペOFF = 1サ
イクル)荷電率−0,5(ON=2サイクル、0FF=
2サイクル)荷電率−0,33(ON=2サイクル、0
FF−4サイクル)荷電率−0,2(ON=2サイクル
、0FF=8サイクル)の2次電圧波形を示す。
,0(ON=2サイクル、0FF=0サイクル)荷電率
=0.67 (ON=2サイクノペOFF = 1サ
イクル)荷電率−0,5(ON=2サイクル、0FF=
2サイクル)荷電率−0,33(ON=2サイクル、0
FF−4サイクル)荷電率−0,2(ON=2サイクル
、0FF=8サイクル)の2次電圧波形を示す。
ここで、ON期間中のボトムVB、特に全相ボトム(好
ましくは第3番目のボトム)に注目する。
ましくは第3番目のボトム)に注目する。
いずれの図においても荷電率小さい時は、VBは高く、
荷電率がある値より大きくなると、Vaが急に低下しは
じめる。この■8が急に低下する時の荷電率は次の様に
読み取れる。
荷電率がある値より大きくなると、Vaが急に低下しは
じめる。この■8が急に低下する時の荷電率は次の様に
読み取れる。
第6図では、荷電率−1,()。
第7図、第8図では、荷電率−0,5、第9図、第10
図では、荷電率−0,67、第11図では、荷電率−0
,33 いずれの場合も、荷電率をこれ以上増やしても、逆電離
のため集塵性能は向上せず、消費電力のみが増大する。
図では、荷電率−0,67、第11図では、荷電率−0
,33 いずれの場合も、荷電率をこれ以上増やしても、逆電離
のため集塵性能は向上せず、消費電力のみが増大する。
また荷電率をこれ以下に下げると荷電不足のため、集塵
性能が著しく低下する。よってこの荷電率が最適荷電率
であり、この時のOFF期間が、最適OFF期間である
。
性能が著しく低下する。よってこの荷電率が最適荷電率
であり、この時のOFF期間が、最適OFF期間である
。
このことを更に、集塵性能を実際に測定して確認した。
その結果をまとめたものを第12図に示す。
第12図の上段は、横軸が2次電圧■であり縦軸が2次
電流Iであり、中段は、横軸が荷電率Tであり、縦軸が
集塵性能ηでり、下段は、横軸が荷電率Tであり、縦軸
がボトム電圧Vaである。
電流Iであり、中段は、横軸が荷電率Tであり、縦軸が
集塵性能ηでり、下段は、横軸が荷電率Tであり、縦軸
がボトム電圧Vaである。
なお、図中で■? :大、小とあるのは、ON期間中の
2次電圧波形のピーク値■Pの大小であって、ON期間
中の平均電流Ionの大小に相当する。
2次電圧波形のピーク値■Pの大小であって、ON期間
中の平均電流Ionの大小に相当する。
また、下段で、荷電率を充分小さいところから段々大き
くした時、Vgが低下しはじめるところを下向きの矢印
(↓)で示した。
くした時、Vgが低下しはじめるところを下向きの矢印
(↓)で示した。
その矢印(↓)で示した荷電率における集じん性能を中
段でみると、いずれも、集じん性能の最高値を実質的に
そこなわないで、消費電力が少なくなる条件になってい
ることがわかろう。
段でみると、いずれも、集じん性能の最高値を実質的に
そこなわないで、消費電力が少なくなる条件になってい
ることがわかろう。
従って、本発明による制御を実施することにより、集塵
性能を最高にする最適荷電率が自動的に実現される。
性能を最高にする最適荷電率が自動的に実現される。
第13図は、本発明による電気集塵装置の荷電制御装置
の別の実施例のブロック図である。なお、第13図に示
す荷電制御装置において、第1図に示す荷電制御装置の
部分と同一の部分については、同一の参照番号を付して
説明は省略する。
の別の実施例のブロック図である。なお、第13図に示
す荷電制御装置において、第1図に示す荷電制御装置の
部分と同一の部分については、同一の参照番号を付して
説明は省略する。
第13図の荷電制御装置は、2つの制御ループを有して
いる。第1の制御ループは、ON期間中の平均電流Io
nを制御するループであり、第2の制御ループは、逆電
離検出に基づ< OFF期間を制御するループであり、
第1図に示す荷電制御装置と同様に構成されている。従
って、第1の制御ループについてのみ以下説明する。
いる。第1の制御ループは、ON期間中の平均電流Io
nを制御するループであり、第2の制御ループは、逆電
離検出に基づ< OFF期間を制御するループであり、
第1図に示す荷電制御装置と同様に構成されている。従
って、第1の制御ループについてのみ以下説明する。
サイリスタ回路12と変圧器18との間の接続ラインに
は、計器用変流器CTが設けられ、その計器用変流器C
Tの出力は、絶対値回路54に接続されている。この絶
対値回路54の出力は、平均値回路56に接続されてい
る。この平均値回路56は、ON期間中の一次電流の絶
対値を平均して、平均電流Janを出力するものである
。なお、この平均電流Janを2次電流から導いてもよ
い。
は、計器用変流器CTが設けられ、その計器用変流器C
Tの出力は、絶対値回路54に接続されている。この絶
対値回路54の出力は、平均値回路56に接続されてい
る。この平均値回路56は、ON期間中の一次電流の絶
対値を平均して、平均電流Janを出力するものである
。なお、この平均電流Janを2次電流から導いてもよ
い。
平均値回路56は、たとえば、差動増幅器58の出力と
人力との間に抵抗RとコンデンサCとが並列に接続され
、その抵抗Rにソリッドステートスイッチ60が接続さ
れて構成される。すなわち、平均値回路中のソリッドス
テートスイッチ60は、OFF期間制御回路48に制御
されて、荷電ON期間中のみ導通し、この時、この回路
はコンデンサCと抵抗Rにより決まる時定数の平均値回
路となる。一方、荷電のQt’F期間中はソリッドステ
ートスイッチ60もOFF L、平均値回路のコンデン
サCの電圧が保持される。次に、ソリッドステートスイ
ッチ60が導通したら再び平均値回路の機能を再開し、
新な平均電流Janが出力される。
人力との間に抵抗RとコンデンサCとが並列に接続され
、その抵抗Rにソリッドステートスイッチ60が接続さ
れて構成される。すなわち、平均値回路中のソリッドス
テートスイッチ60は、OFF期間制御回路48に制御
されて、荷電ON期間中のみ導通し、この時、この回路
はコンデンサCと抵抗Rにより決まる時定数の平均値回
路となる。一方、荷電のQt’F期間中はソリッドステ
ートスイッチ60もOFF L、平均値回路のコンデン
サCの電圧が保持される。次に、ソリッドステートスイ
ッチ60が導通したら再び平均値回路の機能を再開し、
新な平均電流Janが出力される。
平均値回路56の出力は、比較器62の一方の人力に接
続されている。
続されている。
また、抵抗R1及びR7の接続点には、スパーク検出回
路640入力が接続され、そのスパーク検出回路64の
出力は、目標平均電流値回路66に接続されている。目
標平均電流値回路66は、スパーク検出回路64が検出
したスパークの頻度に基づいて、目標平均値を増減して
、平均電流がスパーク寸前の値の制御されるよう目標平
均電流値を決定する。
路640入力が接続され、そのスパーク検出回路64の
出力は、目標平均電流値回路66に接続されている。目
標平均電流値回路66は、スパーク検出回路64が検出
したスパークの頻度に基づいて、目標平均値を増減して
、平均電流がスパーク寸前の値の制御されるよう目標平
均電流値を決定する。
たとえば、スパークの頻度が増大するときには、目標平
均電流値回路66は、目標平均電流値を下げ、反対に、
スパークの頻度が実質的に零になるときには、目標平均
電流値回路66は、目標平均電流値を上げる。
均電流値回路66は、目標平均電流値を下げ、反対に、
スパークの頻度が実質的に零になるときには、目標平均
電流値回路66は、目標平均電流値を上げる。
そして、その目標平均電流値回路66の出力は、比較器
62の他方の人力に接続されている。その比較器62は
、平均値電流と目標平均電流値とを比較し、その出力は
、ゲート角信号発生回路50に接続されている。
62の他方の人力に接続されている。その比較器62は
、平均値電流と目標平均電流値とを比較し、その出力は
、ゲート角信号発生回路50に接続されている。
そのゲート角信号発生回路50は、実際の平均値電流が
目標平均電流値より小さいとき、ゲート角を拡大したゲ
ート角信号を出力し、反対に、実際の平均値電流が目標
平均電流値より大きいとき、ゲート角を小さくしたゲー
ト角信号を出力°ターる。
目標平均電流値より小さいとき、ゲート角を拡大したゲ
ート角信号を出力し、反対に、実際の平均値電流が目標
平均電流値より大きいとき、ゲート角を小さくしたゲー
ト角信号を出力°ターる。
かくして、第13図に示す電気集塵装置の荷電制御装置
は、第1の制御ループにおいて平均電流の制御によりス
パーク寸前の電流値に制御できると共に、第2の制御ル
ープにおいて逆電離が発生しない範囲の最大の荷電率に
することができ、効率的に集塵することができる。
は、第1の制御ループにおいて平均電流の制御によりス
パーク寸前の電流値に制御できると共に、第2の制御ル
ープにおいて逆電離が発生しない範囲の最大の荷電率に
することができ、効率的に集塵することができる。
しかし、第1の制御ループにとって、逆電離検出による
荷電率の変化は、外乱とみなされる。この外乱によりス
パークの発生の状態が大きくかわるようだと、良好な制
御とはいえない。
荷電率の変化は、外乱とみなされる。この外乱によりス
パークの発生の状態が大きくかわるようだと、良好な制
御とはいえない。
平均値電流Janを一定したまま、荷電率を小さくする
と、ON期間中の2次電圧波形のピーク値■2が少し上
昇する場合がある。これは逆電離が起こりにくくなって
高い電圧がかかるようになるためと考えられる。しかし
、これによりスパークしゃすくなるということは殆”ど
無い。
と、ON期間中の2次電圧波形のピーク値■2が少し上
昇する場合がある。これは逆電離が起こりにくくなって
高い電圧がかかるようになるためと考えられる。しかし
、これによりスパークしゃすくなるということは殆”ど
無い。
特に、本発明のようにON期間を固定してOFF期間の
みで荷電率を変化させる場合にはよほど大きく荷電率を
急変させない限り、荷電率はスパーク寸前の平均値電流
Ionの値には影響を与えない。
みで荷電率を変化させる場合にはよほど大きく荷電率を
急変させない限り、荷電率はスパーク寸前の平均値電流
Ionの値には影響を与えない。
第14図及び第15図に、実際の5段の電気集塵装置に
おける2次電圧■と2次電流Iとの関係の■−■特性を
示す。
おける2次電圧■と2次電流Iとの関係の■−■特性を
示す。
第14図及び第15図において、1番下のグラフが第1
集塵室を示し、下から2番目のグラフが第2集塵室を示
し、以下、第3集塵室、第4集塵室、そして、1番上が
第5集塵室を示している。
集塵室を示し、下から2番目のグラフが第2集塵室を示
し、以下、第3集塵室、第4集塵室、そして、1番上が
第5集塵室を示している。
そして、第14図は、荷電率=1すなわち連続荷電の場
合であり、第15図は、荷電率−0,2すなわちON期
間=1サイクル、OFF期間=4サイクルの場合である
。
合であり、第15図は、荷電率−0,2すなわちON期
間=1サイクル、OFF期間=4サイクルの場合である
。
また、第15図において、横軸(2次電流)はON期間
、 OFF期間を通算しての平均電流を示しており、荷
電率=0.2であることから、平均電流を5倍すればI
onが求められる。こうして、第15図でスパーり時の
Ionを求めると、それは第14図のスパーク時の2次
電流(Ionに等しい)と、比較的近い値になっている
場合が多いことが、第14図と第15図との比較かられ
かろう。
、 OFF期間を通算しての平均電流を示しており、荷
電率=0.2であることから、平均電流を5倍すればI
onが求められる。こうして、第15図でスパーり時の
Ionを求めると、それは第14図のスパーク時の2次
電流(Ionに等しい)と、比較的近い値になっている
場合が多いことが、第14図と第15図との比較かられ
かろう。
つまり、荷電率1.0と0.2とで、スパーク寸前のI
onは大きく違わない。
onは大きく違わない。
このことは、スパーク制御の対象をJanに選べば、荷
電率という外乱の影響を排除できることを意味する。
電率という外乱の影響を排除できることを意味する。
なお1.Ionの代わりに、電圧波形のピーク値やON
期間、OFF期間を通算しての平均電流を制御の対象に
選んでスパーク制御をすると、荷電率が代わるたびにス
パーク制御を失敗することになる。
期間、OFF期間を通算しての平均電流を制御の対象に
選んでスパーク制御をすると、荷電率が代わるたびにス
パーク制御を失敗することになる。
本発明の制御を実際に実施する場合、OFF期間の上限
を設定することが好ましい。このように上限を設定する
ことは、万一、制御上のトラブルでOFF期間が長くな
り荷電不足、従って、集塵性能の著しい低下がおこるの
を防ぐためである。しかしこうしたトラブルがなければ
必要ない機能である。
を設定することが好ましい。このように上限を設定する
ことは、万一、制御上のトラブルでOFF期間が長くな
り荷電不足、従って、集塵性能の著しい低下がおこるの
を防ぐためである。しかしこうしたトラブルがなければ
必要ない機能である。
また、OFF期間の下限を設定することが好ましい。こ
の下限設定は、より積極的な意味を持っている。
の下限設定は、より積極的な意味を持っている。
逆電離を生じないダストにあっては、最高の集塵性能は
、OFF期間零で得られる(第12図参照)。
、OFF期間零で得られる(第12図参照)。
そして、本発明による制御において、このようなダスト
の場合、OFF期間零が実現される。
の場合、OFF期間零が実現される。
しかし、この様な逆電離を生じないダストでは集塵性能
は極めて良いはずである。集塵装置の仕様は、塵発生源
から生ずるダストの中で最も集塵されにくいダストにお
いても、所定の集塵性能が得られる様に設計されるため
、逆電離を生じないダストでは成る程度集塵性能を犠牲
にできる余裕があり、こうした場合にはOFF期間を設
けて省エネルギーをはかった方がよい。
は極めて良いはずである。集塵装置の仕様は、塵発生源
から生ずるダストの中で最も集塵されにくいダストにお
いても、所定の集塵性能が得られる様に設計されるため
、逆電離を生じないダストでは成る程度集塵性能を犠牲
にできる余裕があり、こうした場合にはOFF期間を設
けて省エネルギーをはかった方がよい。
OFF期間の下限は、この目的のために設定するもので
ある。
ある。
更に、OFF期間の下限があれば、集塵装置の電源装置
の電流定格は連続荷電の定格でなくてもよい。
の電流定格は連続荷電の定格でなくてもよい。
例えば、Ionの値が1000 mAA必要ら、電源装
置の内部インピーダンスあるいは限流リアクトルは、1
0100O流すことができるように設計されべきだが、
連続荷電の定格は、1000 m A必要ない。
置の内部インピーダンスあるいは限流リアクトルは、1
0100O流すことができるように設計されべきだが、
連続荷電の定格は、1000 m A必要ない。
なぜならば、OFF期間の下限で規定される017.
OFF期間を通算しての平均電流は、1000 m A
より小さいからである。
OFF期間を通算しての平均電流は、1000 m A
より小さいからである。
これにより、電源装置のコストダウンが可能となる。O
FF期間の下限を設けることは、この様にイニシアルコ
スト、ランニングコストの両方の低減を可能にする。
FF期間の下限を設けることは、この様にイニシアルコ
スト、ランニングコストの両方の低減を可能にする。
発明の効果
以上から明らかなように、本発明による電気集r11装
置の荷電制御方法によれば、経験に依存することな(、
ダイナミックに変動する電気集塵装置の状況に応じて、
簡便且つ確実に逆電離を検出して、また、高抵抗ダスト
であっても、簡単な手順により逆電離を効果的に防止し
ての最適荷電率が自動的に得られ、燃料石炭種類その他
の操業条件の変動にもメンテナンスフリーで対応できる
。しかも、この方式は、調整すべきパラメータが一つし
かない。
置の荷電制御方法によれば、経験に依存することな(、
ダイナミックに変動する電気集塵装置の状況に応じて、
簡便且つ確実に逆電離を検出して、また、高抵抗ダスト
であっても、簡単な手順により逆電離を効果的に防止し
ての最適荷電率が自動的に得られ、燃料石炭種類その他
の操業条件の変動にもメンテナンスフリーで対応できる
。しかも、この方式は、調整すべきパラメータが一つし
かない。
そして、その唯一時のパラメータは、境界電圧を100
%とした時の全相ボトムの低下量を識別するための%値
(1〜10)である。
%とした時の全相ボトムの低下量を識別するための%値
(1〜10)である。
ところで、荷電率の変化による全相ボトム■。
の変化は、ある荷電率のところでかなり顕著に現れる(
第6から第12図を参照)ため、この識別%の設定はあ
まり厳格に行なう必要はない。
第6から第12図を参照)ため、この識別%の設定はあ
まり厳格に行なう必要はない。
従って、本発明による制御は、きわめて調整が容易であ
るという特徴がある。
るという特徴がある。
第1図は、本発明による電気集塵装置の荷電制御方法を
実施する装置の1つの例を示すブロック図である。 第2図は、逆電離が生じているときと生じていないとき
の電気集塵装置の2次電流と2次電圧との関係を示すグ
ラフである。 第3図は、−・般的な電気集塵装置の回路を示すブロッ
ク図である。 第4図は、電気1itsi装置の2次電圧波形の例を示
す波形図である。 第5図は、電気集塵装置のノイズがある2次電圧波形の
実際の例を示す波形図である。 第6図、第7図、第8図、第9図、第1θ図及び第11
図は、電気集塵装置の荷電のON期間、OFF期間をい
ろいろ変えた場合の2次電圧波形の例を示す波形図であ
る。 第12図は、集塵性能を実際に測定して確認した結果を
示すグラフである。 第13図は、本発明による電気集塵装置の荷電制御方法
を実施する装置のもう1つの例を示すブロック図である
。 第14図及び第15図は、実際の5段の電気集塵装置に
おける2次電圧■と2次電流■との関係の■−■特性を
示すグラフである。 〔主な参照番号〕 10・・制御回路、12・・サイリスク回路、18・・
変圧器、20・・整流回路、 22・・放電電極、24・・集塵電極、26・・逆電離
検出回路、 42・・逆電離検出境界電圧保持回路、48・・OFF
期間制御回路、 50・・ゲート角信号発生回路、 54・・絶対値回路、56・・平均値回路、64・・ス
パーク検出回路、 66・・目標平均電流値回路 特許出願人 住友重機械工業株式会社復代理人 弁理
士新居正彦 第2図 第3図 第4図 り−4 oms 第6図 第8図 第9図 に 第10図 第11図 第12図 第14図 1(1)2003℃4(1)力お刀功の刃工2次電九(
mAl
実施する装置の1つの例を示すブロック図である。 第2図は、逆電離が生じているときと生じていないとき
の電気集塵装置の2次電流と2次電圧との関係を示すグ
ラフである。 第3図は、−・般的な電気集塵装置の回路を示すブロッ
ク図である。 第4図は、電気1itsi装置の2次電圧波形の例を示
す波形図である。 第5図は、電気集塵装置のノイズがある2次電圧波形の
実際の例を示す波形図である。 第6図、第7図、第8図、第9図、第1θ図及び第11
図は、電気集塵装置の荷電のON期間、OFF期間をい
ろいろ変えた場合の2次電圧波形の例を示す波形図であ
る。 第12図は、集塵性能を実際に測定して確認した結果を
示すグラフである。 第13図は、本発明による電気集塵装置の荷電制御方法
を実施する装置のもう1つの例を示すブロック図である
。 第14図及び第15図は、実際の5段の電気集塵装置に
おける2次電圧■と2次電流■との関係の■−■特性を
示すグラフである。 〔主な参照番号〕 10・・制御回路、12・・サイリスク回路、18・・
変圧器、20・・整流回路、 22・・放電電極、24・・集塵電極、26・・逆電離
検出回路、 42・・逆電離検出境界電圧保持回路、48・・OFF
期間制御回路、 50・・ゲート角信号発生回路、 54・・絶対値回路、56・・平均値回路、64・・ス
パーク検出回路、 66・・目標平均電流値回路 特許出願人 住友重機械工業株式会社復代理人 弁理
士新居正彦 第2図 第3図 第4図 り−4 oms 第6図 第8図 第9図 に 第10図 第11図 第12図 第14図 1(1)2003℃4(1)力お刀功の刃工2次電九(
mAl
Claims (5)
- (1)荷電ON、OFF各期間の長さを電源交流の1サ
イクルを最小単位として、電源交流の1サイクルあるい
は2サイクルに相当する期間に固定したON期間と、可
変自在なOFF期間とが交互に出現するように電気集塵
装置の荷電を制御し、適当な期間ごとに、電源交流の少
なくとも10サイクルの期間に及ぶ荷電休止期間を強制
的に置き、該荷電休止期間の直後の最初のON期間の2
次電圧波形のボトムの電圧を逆電離検出境界電圧とし、
次の荷電休止期間までの間、その後に引き続いて出現す
るON期間中の奇相ボトムが上記した逆電離検出境界電
圧より低くなったら、逆電離発生とみなして、そのON
期間のその次のOFF期間を1サイクル長くし、一方、
そのON期間中に逆電離が検出されなければそのON期
間のその次のOFF期間を1サイクル短かくするように
電気集塵装置を制御することを特徴とする電気集塵装置
の荷電制御方法。 - (2)前記荷電休止期間は、少なくとも5分ごとに置か
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気
集塵装置の荷電制御方法。 - (3)前記ON期間は、電源交流の2サイクルに相当す
る期間に固定されており、前記逆電離検出境界電圧は、
前記荷電休止期間の直後の最初のON期間の2次電圧波
形の最初のボトム電圧および3番目のボトム電圧のいず
れか電圧の高い方の電圧であるあることを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項記載の電気集塵装置の
荷電制御方法。 - (4)前記ON期間は、電源交流の2サイクルに相当す
る期間に固定されており、前記逆電離検出境界電圧は、
前記荷電休止期間の直後の最初のON期間の2次電圧波
形の3番目のボトム電圧であるあることを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項記載の電気集塵装置の
荷電制御方法。 - (5)前記逆電離検出は、逆電離検出境界電圧を100
%とした時、これより1〜10%低くなったら、逆電離
と判断することを特徴とする特許請求の範囲第1項から
第4項までのいずれかに記載の電気集塵装置の荷電制御
方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14674684A JPS6125650A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 電気集塵装置の荷電制御方法 |
DE3525557A DE3525557C2 (de) | 1984-07-17 | 1985-07-17 | Verfahren zum Überwachen und Regeln eines elektrostatischen Abscheiders |
US06/765,046 US4648887A (en) | 1984-07-17 | 1985-08-12 | Method for controlling electrostatic precipitator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14674684A JPS6125650A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 電気集塵装置の荷電制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6125650A true JPS6125650A (ja) | 1986-02-04 |
JPH0223221B2 JPH0223221B2 (ja) | 1990-05-23 |
Family
ID=15414653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14674684A Granted JPS6125650A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 電気集塵装置の荷電制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4648887A (ja) |
JP (1) | JPS6125650A (ja) |
DE (1) | DE3525557C2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7655068B2 (en) * | 2007-06-14 | 2010-02-02 | General Electric Company | Method and systems to facilitate improving electrostatic precipitator performance |
JP2017013051A (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-19 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGeneral Electric Technology GmbH | 電気集塵機の変圧器および電気集塵機のためのパルス発生パターン |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK552186A (da) * | 1986-11-19 | 1988-05-20 | Smidth & Co As F L | Fremgangsmaade og apparat til detektering af tilbagestraaling i et elektrofilter med almindelig eller intermitterende jaevnspaendingsforsyning |
US4772998A (en) * | 1987-02-26 | 1988-09-20 | Nwl Transformers | Electrostatic precipitator voltage controller having improved electrical characteristics |
JPH03501941A (ja) * | 1988-08-19 | 1991-05-09 | ゴスダルストヴェニ ナウチノ イスレドヴァテルスキ エネルゲチチェスキ インスチテュート イメニ ゲー エム クルジザーノフスコゴ | 静電集塵器用パルス電圧供給源 |
EP0397867A4 (en) * | 1988-08-24 | 1991-01-16 | Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky Energetichesky Institut Imeni G.M.Krzhizhanovskogo | Pulsed voltage source for gas-cleaning electrofilters |
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