KR101203933B1 - Esp의 먼지 부하를 추정하는 방법, 및 esp의 래핑을 제어하는 방법 및 디바이스 - Google Patents
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Abstract
전기 집진기(1)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하는 방법은 전원(32)에 의해, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 적어도 하나의 방전전극(28) 사이에 전압을 인가하는 단계, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이의 스파킹 비율을 측정하는 단계, 및 측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하는 단계를 포함한다.
전기 집진기, 집진 전극 플레이트, 전원, 방전전극, 스파킹 비율, 래핑
Description
본 발명은 전기 집진기(electrostatic precipitator)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑(rapping)을 제어하는 방법에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트에 존재하는 먼지 입자의 현재의 부하를 추정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하기 위한 디바이스에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은 또한 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하를 추정하기 위한 디바이스에 관한 것이다.
석탄, 오일, 산업 폐기물, 가정 폐기물, 토탄(peat), 바이오매스(biomass) 등의 연소는 종종 플라이 애시(fly ash)라 칭하는 먼지 입자를 포함하는 연도 가스(flue gas)를 생성한다. 대기로의 먼지 입자의 배출은 낮은 레벨로 유지될 필요가 있고, 따라서 연도 가스가 대기로 배출되기 전에 연도 가스로부터 먼지 입자를 집진하기 위해 전기 집진기(ESP)형의 필터가 종종 사용된다. 다른 문서들 중에서도 미국 특허 제 4,502,872호로부터 공지되어 있는 ESP는 방전전극(discharge electrode) 및 집진 전극 플레이트를 구비한다. 방전전극은 먼지 입자를 충전하고, 이 먼지 입자들은 이어서 집진 전극 플레이트에서 집진된다. 집진 전극 플레이트는 때때로 래핑되어 집진된 먼지를 플레이트로부터 방출시키고 먼지가 매립지, 가공지 등으로 운반될 수 있는 호퍼 내로 낙하하게 한다. 세정된 가스는 스택을 경유하여 대기로 배출된다.
ESP는 방전전극 및 집진 전극을 에워싸고 연도 가스가 연도 가스 입구로부터 방전전극 및 집진 전극을 지나 연도 가스 출구로 유동하는 연도 가스 덕트로서 기능하는 케이싱을 갖는다. ESP는 케이싱 내부에 직렬로 결합된 다수의 독립형 유닛(또한 필드라 칭함)을 포함할 수 있다. 일례는 직렬로 결합된 3개의 개별 필드를 설명하고 있는 WO 91/08837호에서 확인될 수 있다. 또한, 이러한 필드의 각각은 종종 셀 또는 버스-섹션(bus-section)이라 칭하는 다수의 병렬 유닛으로 분할될 수도 있다. 각각의 이러한 버스-섹션은 다른 버스-섹션과는 독립적으로 래핑, 파워 등과 관련하여 제어될 수 있다.
ESP로부터의 매우 낮은 먼지 입자 배출에 대한 더 엄격한 요구로, ESP 내의 먼지 입자의 매우 효율적인 제거를 얻기 위해 ESP의 케이싱 내부에 직렬로 더 많은 수의 필드를 사용할 필요가 있게 되었다. 증가된 수의 필드는 배출물을 감소시키는데 효과적이지만, ESP의 자본 및 작동 비용을 또한 증가시킨다.
본 발명의 목적은 집진 전극 플레이트의 제거 용량을 증가시키는 방식으로 전기 집진기(ESP)를 제어하는 것을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다. 이러한 증가된 제거 용량의 이점은 낮은 먼지 입자 배출에 대한 더 엄격한 요구가 집진 전극의 수, 집진 전극 크기와 관련하여 또한 현존하는 ESP의 먼지 제거 효율을 향상시키기 위해 최소 크기의 ESP, 즉 직렬의 최소수의 필드, 및/또는 ESP 내의 최소 체류 시간, 및/또는 최소 집진 전극 영역, 및/또는 더 소형의 필드로 부합될 수 있는 방식으로 이용될 수 있다.
이 목적은 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하는 래핑 제어 방법에 의해 성취되고, 이 방법은
전원에 의해, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 적어도 하나의 방전전극 사이에 전압을 인가하는 단계,
상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 상기 적어도 하나의 방전전극 사이의 스파킹 비율을 측정하는 단계, 및
상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 방법의 장점은 필요할 때에만, 즉 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 먼지 입자 집진 용량이 감소될 때에만 래핑 이벤트를 개시하는 것을 제공하는 것이고, 이러한 감소된 용량은 증가된 스파킹 비율에 상관하는 것으로 판명되었다. 래핑 이벤트를 너무 자주 개시하는 것은 래핑 디바이스의 증가된 마모를 초래할 수 있고, 또한 집진 전극 플레이트 상에 미리 집진되어 있는 소정의 먼지 입자가 각각의 래핑 이벤트시에 배출되는(재혼입) 사실에 기인하여 증가된 먼지 입자 배출을 발생시킬 수 있다. 래핑 이벤트를 너무 드물게 개시하는 것은 전압이 과도한 스파킹 때문에 감소되어야 하는 사실에 기인하여 증가된 먼지 입자 배출을 초래할 수 있는데, 이러한 감소된 전압은 먼지 입자의 충전 및 집진의 효율을 감소시킨다. 본 발명의 방법에 의해, 래핑은 증가된 먼지 입자 배출 및 래핑 디바이스 마모의 이러한 문제점을 회피하거나 적어도 감소시키기 위해 제어될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하는 단계는, 선택된 제어 스파킹 비율에 대해 래핑 이벤트를 개시하는 시간의 지점을 조정하는 단계를 추가로 포함한다. 이 실시예의 장점은 관찰, 예를 들어 먼지 입자를 제거하는 감소된 용량의 먼지 입자 배출의 실용적인 측정에 적합하는 제어 스파킹 비율이 선택될 수 있다는 것이다. 선택된 제어 스파킹 비율은 따라서 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트가 먼지 입자를 더 제거하는 그 용량에 대해 "충만"한 것으로서 고려될 수 있는 스파킹 비율일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑은, 측정된 스파킹 비율이 선택된 제어 스파킹 비율에 도달할 때 발생하도록 제어된다. 이 실시예의 장점은 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트가 "충만"한 것으로 고려될 때마다 래핑 이벤트가 개시되는 것을 가능하게 하는 간단한 제어를 제공하는 것이다.
다른 실시예에 따르면, 래핑 비율은 선택된 제어 스파킹 비율과 상기 집진 전극 플레이트의 래핑이 개시되는 측정된 스파킹 비율 사이의 차이를 최소화하기 위해 조정된다. 다수의 공지된 래핑 방법은 특정의 래핑 비율, 즉 특정 수의 래핑 이벤트가 시간당 개시되는 것을 이용한다. 본 발명의 방법에 의해, 이러한 공지된 방법이 업그레이드될 수 있어, 래핑 비율은 스파킹 비율이 선택된 제어 스파킹 비율과 실질적으로 동일할 때마다 래핑 이벤트를 개시하기 위해 바람직하게는 연속적으로 또는 주기적인 기초로 조정된다. 이 방식으로, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하에 대해 요구될 때 래핑이 개시되는 공지된 방법과 조합될 수 있거나 또는 독립형 방법(stand-alone method)으로서 사용될 수 있는 래핑 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 부가의 목적은 전기 집진기(ESP)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 현재의 부하를 추정하는 추정 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상에 존재하는 먼지 입자의 현재의 부하를 추정하는 추정 방법에 의해 성취되고, 이 방법은
전원에 의해, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 적어도 하나의 방전전극 사이에 전압을 인가하는 단계,
상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 상기 적어도 하나의 방전전극 사이의 스파킹 비율을 측정하는 단계, 및
측정된 스파킹 비율을 사용하여 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 방법의 장점은 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트가 "충만"한지의 여부를 추정하는 간단하고 또한 효율적인 방법을 제공하는 것이다. 로드 셀의 도움으로 먼지 부하를 측정하는 것과 같은 다른 측정 방법과는 달리, 본 발명의 방법은 더 많은 여분의 설비를 요구하지 않고, ESP 내에 이미 존재하는 집진 전극 플레이트 및 방전전극을 센서로서 이용한다. 본 발명의 방법은 더욱이 킬로그램 단위로 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하를 제공할 필요가 없고, 먼지의 전기적 특성, 연도 가스 특성 등에 대해 ESP의 현재의 작동 조건에서 상기 집진 전극 플레이트가 지탱할 수 있는 부하에 관한 먼지 입자의 부하를 제공할 수 있다. 이는 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 부하의 더 민감한 추정을 제공하는데, 이 추정은 ESP 내의 실제 작동 조건에 민감하다.
본 발명의 다른 목적은 전기 집진기(ESP)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하기 위한 디바이스를 제공하는 것이고, 이 디바이스는 집진 전극 플레이트의 제거 용량의 증가를 제공한다.
이 목적은 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하기 위한 디바이스에 의해 성취되고, 상기 디바이스는
적어도 하나의 집진 전극 플레이트, 적어도 하나의 방전전극, 및 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 상기 적어도 하나의 방전전극 사이에 전압을 인가하기 위해 구성된 전원,
상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 상기 적어도 하나의 방전전극 사이의 스파킹 비율을 측정하기 위해 구성된 측정 디바이스, 및
측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트의 래핑을 제어하기 위해 구성된 제어 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 디바이스의 장점은 로드 센서 및 또한 먼지 입자를 집진하기 위한 ESP의 수단으로서 모두 기능하는 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 및 상기 적어도 하나의 방전전극을 포함한다는 것이다. 따라서, 디바이스는 여분의 설비를 거의 요구하지 않는데, ESP 내에 이미 배치된 설비가 스파킹 비율을 감지하기 위해 이용되고, 이는 이어서 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하에 대해 요구될 때 래핑 이벤트가 개시되는 방식으로 래핑을 제어하기 위해 사용되기 때문이다.
본 발명의 부가의 목적은 전기 집진기(ESP)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 현재의 부하를 추정하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.
이 목적은 전기 집진기의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하를 추정하기 위한 디바이스에 의해 성취되고, 상기 디바이스는
상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트, 적어도 하나의 방전전극, 및 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 상기 적어도 하나의 방전전극 사이에 전압을 인가하기 위해 구성된 전원,
상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트와 상기 적어도 하나의 방전전극 사이의 스파킹 비율을 측정하기 위해 구성된 측정 디바이스, 및
측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트 상의 먼지 입자의 부하를 추정하기 위해 구성된 추정 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 디바이스의 장점은 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트가 "충만"한 것인지에 대한 간단하고 또한 효율적인 추정을 제공하는 것이다. 본 발명의 디바이스는 ESP 내에 이미 존재하는 집진 전극 플레이트 및 방전전극을 센서로서 이용하여, 이에 의해 자본 비용을 감소시킨다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 이제 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 측면으로부터 볼 때의 전기 집진기를 도시하고 있는 단면도.
도 2는 상부로부터 볼 때의 전기 집진기를 도시하고 있는 평면도.
도 3은 전기 집진기의 제어 시스템을 도시하고 있는 평면도.
도 4는 스파킹 비율 및 먼지 입자의 배출의 개략도.
도 5는 제 1 실시예에 따른 스파킹 비율에 의해 제어되는 래핑의 개략도.
도 6은 제 2 실시예에 따른 스파킹 비율에 의해 제어되는 래핑의 개략도.
도 7은 2개의 후속의 버스-섹션의 래핑의 제어를 도시하고 있는 흐름도.
도 8a는 종래의 래핑 제어에 따른 먼지 입자의 배출의 개략도.
도 8b는 도 7의 흐름도에 따라 래핑을 제어할 때 먼지 입자의 배출의 개략도.
도 9는 다른 후속의 버스-섹션 내의 래핑의 제어를 도시하고 있는 흐름도.
도 10은 대안 실시예에 따른 2개의 후속의 버스-섹션의 래핑의 제어를 도시하고 있는 흐름도.
도 11은 측면으로부터 볼 때의 전기 집진기를 도시하고 있는 측면도.
도 1은 측면으로부터 볼 때의 전기 집진기(ESP)(1)를 단면도로 개략적으로 도시하고 있다. 도 2는 상부로부터 볼 때의 동일한 집진기(1)를 도시하고 있다. 집진기(1)는 먼지 입자를 포함하는 연도 가스(4)용 입구(2)와, 대부분의 먼지 입자가 그로부터 제거되는 연도 가스(8)용 출구(6)를 갖는다. 연도 가스(4)는 예를 들어 석탄이 연소되는 보일러로부터 도래할 수 있다. 집진기(1)는 제 1 필드(10), 제 2 필드(12) 및 제 3 및 최종 필드(14)가 제공되어 있는 케이싱(9)을 갖는다. 각각의 필드(10, 12, 14)는 예를 들어 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 미국 특허 제 4,502,872호로부터 당 기술 분야에 공지되어 있는 바와 같이 방전전극 및 집진 전극 플레이트를 구비한다.
도 2에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 필드(10, 12, 14)는 버스-섹션이라 칭하는 2개의 평행한 독립 유닛으로 분할된다. 버스-섹션은 적어도 하나의 집진 전극 플레이트, 적어도 하나의 방전전극, 및 집진 전극 플레이트(들)와 방전전극(들) 사이에 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 전원을 갖는 유닛으로서 정의된다. 따라서, 필드(10)는 버스-섹션(16) 및 병렬 버스-섹션(18)을 갖고, 필드(12)는 버스-섹션(20) 및 병렬 버스-섹션(22)을 갖고, 필드(14)는 버스-섹션(24) 및 병렬 버스-섹션(26)을 갖는다.
각각의 버스-섹션(16, 18, 20, 22, 24, 26)은 도 1에 도시되어 있는 방전전극(28)과, 도 1에 도시되어 있고 도 2에 가상선으로 지시되어 있는 집진 전극 플레이트(30)를 구비한다. 버스-섹션(16 내지 26)의 각각은 정류기(32, 34, 36, 38, 40, 42)의 형태의 각각 독립적인 전원을 구비하고, 이 전원은 이 특정 버스-섹션(16 내지 26)의 방전전극(28)과 집진 전극 플레이트(30) 사이에 전류 및 전압을 인가한다. 연도 가스(4)가 방전전극(28)을 통과할 때, 먼지 입자는 충전되게 되고 집진 전극 플레이트(30)를 향해 이동하여 여기서 먼지 입자가 집진될 수 있다. 각각의 버스-섹션(16 내지 26)은 각각 개별 래핑 디바이스(44, 46, 48, 50, 52, 54)를 구비하는데, 이들 래핑 디바이스 각각은 각각의 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30)로부터 집진된 먼지를 제거하도록 작동한다. 소위 텀블링 해머(tumbling hammer)를 갖는 이러한 래핑 디바이스의 비한정적인 예는 미국 특허 제 4,526,591호에서 확인될 수 있다. 래핑 디바이스(44 내지 54)의 각각은 제 1 세트의 해머를 포함하는데, 그 중 하나의 해머(56)만이 각각의 래핑 디바이스에 대해 도 1에 도시되어 있고, 그와 관련된 집진 전극 플레이트(30) 중 각각의 하나의 상류측 단부를 래핑하기 위해 구성된다. 래핑 디바이스(44 내지 54)의 각각은 또한 제 2 세트의 해머를 포함하고, 그 중 하나의 해머(58)만이 각각의 래핑 디바이스에 대해 도 1에 도시되어 있고, 그와 관련된 집진 전극 플레이트(30) 중 각각의 하나의 하류측 단부를 래핑하기 위해 구성된다. 래핑 디바이스(44 내지 54)의 각각은 제 1 세트의 해머, 즉 해머(56)를 작동하기 위해 구성된 도 2에 도시되어 있는 제 1 모터(60)와, 제 2 세트의 해머, 즉 해머(58)를 작동하기 위해 구성된 도 2에 도시되어 있는 제 2 모터(62)를 포함한다. 래핑이 수행될 때, 집진 전극 플레이트(30)는 먼지가 덩어리로 집진 전극 플레이트(30)로부터 낙하하는 방식으로 해머(56, 58)에 의해 타격당함으로써 가속화된다. 따라서, 집진 전극 플레이트(30)의 래핑은 집진 전극 플레이트(30) 상에 집진된 먼지 입자가 방출되어 집진된 먼지 입자가 운반되는 도 1에 도시되어 있는 호퍼(64) 내에 집진된다. 그러나, 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑 중에, 래핑되고 있는 버스-섹션의 집진 전극 플레이트(30) 상에 미리 집진된 먼지의 일부는 연도 가스(4)에 재혼입되어 연도 가스(8)와 함께 해당 버스-섹션을 떠난다. 따라서, 모든 래핑은 먼지 배출 피크를 초래하고, 이는 버스-섹션(16 내지 26) 중 어느 것이 래핑되는 지, 버스-섹션(16 내지 26) 중 하나가 어떠한 방식으로 언제 래핑되는 지, ESP의 다른 버스-섹션의 조건은 무엇인지에 따라 큰 것으로부터 거의 검출 불가능한 것까지의 크기를 가질 수도 있다. 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30)의 세척은 상이한 방식으로 수행될 수 있다. 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30)의 각각의 래핑은 "래핑 이벤트"라 칭할 수 있는데, 이는 전형적으로 약 10초 내지 4분, 일반적으로 10 내지 60초 소요된다. 래핑 이벤트는 상이한 방식으로 상이한 시간 간격에서 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 변경될 수 있는 일 파라미터는 전류 상황인데, 즉 그 특정 버스-섹션(16 내지 26)의 정류기(32 내지 42)가 래핑 이벤트 중에 전극(28, 30)에 전류를 인가하는 지의 여부이다. 래핑 중에 집진 전극 플레이트(30)에 고착하는 입자의 능력은, 전류가 래핑 중에 인가되지 않는 경우보다 전류가 집진 전극 플레이트(30)의 래핑 중에 인가되는 경우에 더 높을 것이다. 집진 전극 플레이트(30)가 래핑될 때 전류가 인가되면, 먼지 덩어리의 일부는 집진 전극 플레이트에 고착하고, 따라서 먼지 입자의 재혼입이 거의 없지만, 집진 전극 플레이트(30)는 또한 인가된 전류가 전혀 없는 또는 예를 들어 정상 전류의 5%와 같은 낮은 전류가 인가된 집진 전극 플레이트(30)의 래핑에 비교하여 래핑 이벤트의 종료시에 "청결"하지 않다. 어떠한 방식으로 전압 상황이 래핑 중에 변경될 수 있는 지의 예가 WO 97/41958호에 설명되어 있다. 변경될 수 있는 다른 파라미터는 동일한 상황에서 래핑이 제 1 세트의 해머, 즉 해머(56)와 제 2 세트의 해머, 즉 해머(58) 모두로 행해지는지 또는 해머(56, 58)의 세트 중 단지 하나로 행해지는지의 여부이다. 해머(56, 58)가 집진 전극 플레이트(30)를 래핑하는 회수가 또한 집진 전극 플레이트(30) 상의 얼마나 많은 먼지 입자가 래핑 이벤트 중에 제거되는지에 영향을 줄 것이다. 따라서, 집진 전극 플레이트(30)를 래핑하는 다수의 방법이 존재하고, 각각의 래핑 방법은 집진 전극 플레이트(30)로부터 제거되는 먼지 입자의 양과 관련하여, 또한 이하에 설명되는 바와 같이 연도 가스 내에 소산되어 세정된 연도 가스(8)와 함께 버스-섹션 또는 심지어 집진기(1)를 떠나는 먼지 입자의 양과 관련하여 약간 상이한 거동을 가질 것이다.
도 3은 전기 집진기(1)의 작동을 제어하는 제어 시스템(66)을 도시하고 있다. 제어 시스템(66)은 6개의 제어 유닛(68, 70, 72, 74, 76, 78) 및 중앙 프로세스 컴퓨터(80)의 형태의 제어 디바이스를 포함한다. 각각의 버스-섹션(16 내지 26)은 개별 제어 유닛(68, 70, 72, 74, 76, 78)을 각각 구비한다. 제어 유닛(68 내지 78)은 해당 버스-섹션(16 내지 26)의 대응 정류기(32 내지 42)의 작동을 제어한다. 이러한 제어는 공급된 전압/전류 및 스파크-오버(spark-over)의 수의 카운팅의 제어를 포함한다. "스파크 오버"는 방전전극과 집진 전극 플레이트 사이의 전압이 이러한 전극들 사이의 간극의 유전 강도를 초과한다는 사실에 기인하여 스파크가 방전전극과 집진 전극 플레이트 사이에서 발생할 때의 상황으로서 정의된다. 스파크 오버의 경우에, 전극은 접지되어 시스템 내에 이용 가능한 모든 전력이 소비된다. 그 결과, 전극들 사이의 전압은 0 볼트로 일시적으로 강하하는데, 이는 집진 전극 플레이트의 집진 용량에 불리하다. 스파크-오버 후에, 제어 유닛(68 내지 78)은 전압을 감소시키고, 다음에 이를 재차 증가시키기 시작한다. 각각의 버스-섹션(16 내지 26)의 제어 유닛(68 내지 78)은 또한 각각의 버스-섹션(16 내지 26)의 대응 래핑 디바이스(44 내지 54)의 작동을 제어한다. 전술된 바와 같이, 이 제어는 집진 전극 플레이트(30)가 언제, 어떠한 방식으로 래핑되는 지를 포함한다. 중앙 프로세스 컴퓨터(80)는 제어 유닛(68 내지 78)을 제어하고, 이에 의해 전체 전기 집진기(1)의 작동을 제어한다.
종래 기술에 따르면, 집진 전극 플레이트(30)의 래핑은 미리 설정된 시간 간격에서 발생하도록 제어된다. 현재의 시간 간격은 제 3 및 최종 필드(14)의 버스-섹션(24, 26)에서보다 제 1 필드(10)의 버스-섹션(16, 18)에서 더 많은 양의 먼지 입자가 집진될 수 있다는 사실에 기인하여, 상이한 버스-섹션(16 내지 26)에 대해 상이하다. 따라서, 래핑은 종래 기술에 따르면, 예로서 제 1 필드(10)에 대해 매 5분마다, 제 2 필드(12)에 대해 매 30분마다, 최종 필드(14)에 대해 매 12시간마다 수행될 수 있다. 이 유형의 제어는 최적인 것은 아니고, 증가된 먼지 입자 배출 및 증가된 전력 소비를 제공한다.
본 발명은 전기 집진기의 래핑을 제어하는 신규하고 독창적인 방법을 제공한 다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 래핑 이벤트가 해당 버스-섹션(16 내지 26)의 먼지 입자 제거 용량에 악영향을 주지 않기 위해 요구되는 이러한 먼지 입자의 양을 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30)가 집진할 때를 검출하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다. 따라서, 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30)가 충만하고 래핑이 요구될 때를 검출하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.
도 4는 먼지 입자의 배출(EM)의 개략도이고, 먼지 입자 배출은 그 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30)가 래핑된 이후에 경과된 시간(TR)에 상관되는 상태로 버스-섹션(16)으로부터 곡선(EC)에 의해 도시되어 있다. 도 4를 참조하여 볼 수 있는 바와 같이, 도 4의 우측 y-축에 도시되어 있는 먼지 입자의 배출(EM)은, 집진 전극 플레이트(30)가 막 래핑될 때(TR=0) 매우 낮은 레벨에서 시작하고, 이어서 집진 전극 플레이트(30)가 먼지 입자로 더 충전됨에 따라 점진적으로 증가한다. 따라서, 곡선(EC)은 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30) 상에 집진되어 있는 먼지 입자의 양의 간접적인 척도를 표현하는데, 즉 곡선(EC)은 이들 집진 전극 플레이트(30)의 래핑 이후의 시간에 대한 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 현재의 부하를 간접적으로 표현한다. 도 4에서, 먼지 입자의 특정의 현재 배출(EC)에 대응하는 먼지 입자의 현재의 부하가 3개의 이산 레벨, 즉 "거의 비어 있음", "절반 충만" 및 "거의 충만"으로 "부하"를 나타내고 있는 하부 x-축에 제공되어 있다. 명백하게, 먼지 입자의 배출이 급속하게, 즉 TR1 후에 소 정 시간에 증가할 때 래핑 이벤트를 개시하는 것이 관심이 있을 것이다. 그러나, 각각의 개별 버스-섹션(16 내지 26) 직후의 먼지 입자 배출을 측정하는 것은 고비용이고, 따라서 버스-섹션(16) 후의 측정된 먼지 입자 배출에 기초하여 래핑을 제어하는 것은 매력적인 제어 원리는 아니다. 예를 들어 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30) 상의 로드 셀에 의해 킬로그램 단위로 실제 먼지 부하를 측정하는 것은 또한 고비용이고 어렵다.
본 발명의 제 1 양태의 일 실시예에 따르면, 일 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(16)에서의 스파킹 비율, 즉 단위 시간 당 스파크-오버의 수가 일 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(16)의 래핑을 제어하기 위해 사용될 수 있다는 것이 확인되었다. 더욱이, 상기 일 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(16)의 스파킹 비율은 곡선(EC), 즉 일 버스-섹션으로부터의 먼지 입자 배출에 상관하는 것으로 확인되었다. 따라서, 이하에 설명되는 바와 같이, 측정된 현재의 스파킹 비율은 버스-섹션(16)으로부터의 현재의 먼지 입자 배출(EC)의 간접적인 척도로서 이용될 수 있다. 측정된 스파킹 비율은 또한, 먼지 입자 배출(EC)이 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하를 간접적으로 표현하는 사실에 기인하여 집진 전극(30) 상의 먼지 입자의 부하의 간접적인 척도로서 이용될 수 있다. 단위 시간 당 스파크 -오버의 수, 즉 스파킹 비율은 버스-섹션(16)을 제어하는 제어 유닛(68)에 의해 측정된다. 따라서, 제어 유닛(68)은 버스-섹션(16)의 스파킹 비율을 측정하는 측정 디바이스로서 기능할 수 있다. 버스-섹션(16)은 자체로 스파크-오버를 감지하는 센서로서 기능할 것이다. 전술되어 있는 바와 같이, 스파크-오버는 전극이 접지된 것을 의미한다. 스파크-오버가 발생할 때, 인가된 전류는 감소되고 이어서 재차 상승해야 하는데, 그 시간 동안 집진 효율이 감소된다. 따라서, 다수의 스파크-오버는 그 동안에 버스-섹션(16)이 최대 전류에서 작동하는 감소된 시간 및 따라서 감소된 집진 효율을 초래할 수 있다. 종래 기술에 따르면, 스파크 오버의 측정된 수는 정류기(32)에 의해 버스-섹션(16)에 인가된 전압 또는 전류를 제어하기 위해 사용된다. 시간(TR)의 함수로서 도 4의 좌측 y-축에 제공된 스파킹 비율(NR)은 도 4의 곡선(SC)에 도시되어 있는 바와 같이 특징적인 외형을 갖는다는 것이 지금 확인되었다. 그로부터 알 수 있는 바와 같이, 곡선(SC)은 집진 전극 플레이트(30)가 막 래핑되었을 때(TR=0) 초기 스파킹 비율(NR1)에서 시작한다. 예를 들어, 제 1 필드(10)의 버스-섹션(16)의 NR1은 분당 약 10 내지 40 스파크-오버일 수 있다. 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30)가 집진된 먼지 입자로 더 많이 충전되게 됨에 따라, 스파킹 비율은 서서히 증가한다. 시간(TR1) 후에, 스파킹 비율(NR)은 급속하게 증가한다. 버스-섹션(16)에서, 시간(TR1)은 예를 들어 4 내지 30분일 수 있다. 스파킹 비율(NR)의 급속한 증가는 먼지 입자(EM)의 배출의 급속한 증가와 일치한다는 것이 지금 확인되었다. 따라서, 스파킹 비율을 지시하는 곡선(SC) 및 먼지 입자의 배출을 지시하는 곡선(EC)의 양자 모두는 시간(TR1) 이후의 급격한 증가를 나타내고 있다. 따라서, 집진 전극 플레이트(30)가 "충만"되고 먼지 입자의 배출을 감소시키기 위해 래핑될 필요가 있을 때의 척도로서 스파킹 비율(NR)을 사용하는 것이 가능하다. 더욱이, 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하는 측정된 스파킹 비율로부터 추정될 수 있다. 이와 관련하여 상관 디바이스의 기능을 갖는 프로세스 컴퓨터(80)가 도 4에 도시되어 있는 곡선(EC)을 구비할 수 있다. 대안으로서, 제어 유닛(68)은 상관 디바이스로서 기능할 수 있다. 측정된 현재의 스파킹 비율과 도 4의 곡선(EC) 사이의 상관에 기초하여, 프로세스 컴퓨터(80)는 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 현재의 부하를 추정할 수 있다. 스파킹 비율 곡선(SC) 및 먼지 입자 배출 곡선(EC)은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 종종 유사한 기본적인 외형을 갖기 때문에, 스파킹 비율은 다수의 경우에 곡선(EC)의 사용의 필요 없이 먼지 입자의 부하에 직접적으로 상관될 수 있다. 이러한 추정은 "거의 비어 있음", "절반 충만" 및 "거의 충만"과 같은 이러한 부하에 관한 다소 개략적인 출력을 제공할 수 있지만, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 개별 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하에 대한 이러한 정보는 여전히 전기 집진기(1)의 제어에 있어서의 매우 유용한 정보이다. 이하에 설명되어 있는 바와 같은 버스-섹션(16)에서 래핑 이벤트를 수행하기 위한 타이밍의 제어에 부가하여, 이러한 정보는 또한 예를 들어 래핑 디바이스, 집진 전극 플레이트 등의 기계적 및 전기적 문제점을 검출하기 위해 이용될 수 있다.
도 5는 제어 유닛(68)이 래핑 디바이스(44)가 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30)를 래핑하게 하는 시간일 때 도 4의 확인이 제어를 위한 제어 방법에 구현되는 방식의 제 1 실시예를 도시하고 있다. 이 제 1 실시예에 따르면, 버스-섹션(16) 자체는, 집진 전극 플레이트(30)가 이들의 최대 집진 용량에 도달했을 때, 즉 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하가 실질적으로 그 최대값에 도달하여 따라서 집진 전극 플레이트(30)가 래핑될 필요가 있을 때를 측정하도록 작동하는 온라인 측정 디바이스로서 사용된다. 버스-섹션(16) 자체를 온라인 측정 디바이스의 부분으로서 사용하는 특정 장점은, 집진 전극 플레이트(30)가 스파킹 없이 더 많은 먼지 입자를 집진할 수 없을 때 이러한 제어 방법이 반응하고, 상기 스파킹은 이하에 설명되어 있는 바와 같이 감소된 집진 효율을 초래하기 때문에, 예를 들어 연도 가스(4)의 양, 연료 품질, 연도 가스(4)의 습도 및 온도, 집진 전극 플레이트(30)의 물리적 및 화학적 조건, 먼지 입자의 물리적 및 화학적 특성을 포함하는 파라미터와 같은, 집진 전극 플레이트(30)의 집진 용량에 영향을 미치는 모든 파라미터들이 자동으로 그리고 암시적으로 설명되고 있다는 것이다. 따라서, 버스-섹션(16)은 집진 전극 플레이트(30) 상의 집진된 먼지 입자의 부하를 측정하는 측정 디바이스의 부분을 형성할 수 있다. 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하가 연도 가스 습도, 온도 등과 관련한 현재 조건에서 집진 전극 플레이트(30)의 집진 효율이 강하하기 시작하는 양에 도달할 때, 래핑 이벤트가 자동으로 개시되어 집진 전극 플레이트(30)의 집진 효율이 복원된다. 버스-섹션(16)은 종래 버스-섹션에 비교하여 기계적인 구조체의 임의의 재설계를 필요로 하지 않고 온라인 측정 디바이스의 부분으로서 작동한다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 제 1 실시예는 또한 현존하는 ESP에 용이하게 적용된다. 이 제 1 실시예에 따르면, 제어 스파킹 비율(NR2)이 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 선택된다. 제 1 필드(10)의 버스-섹션(16)에 대해, 값(NR2)은 예를 들어 분당 15 스파크-오버일 수 있다. 제어 유닛(68)은 스파킹 비율을 연속적으로 모니터링한다. 래핑이 수행된 후에, 스파킹 비율은 화살표(SR1)로 지시되어 있는 바와 같이 곡선(SC)을 따를 것이다. 스파킹 비율(NR)이 미리 설정된 값(NR2)에 도달한 것을 제어 유닛(68)이 검출할 때, 제어 유닛(68)은 래핑 디바이스(44)가 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30)를 래핑하게 한다. 스파킹 비율(NR)은 이어서 이러한 래핑의 결과로서 점선 화살표(SR2)에 의해 지시되어 있는 바와 같이 감소된다. 따라서, 래핑이 제어되고 스파킹 비율이 미리 설정된 값(NR2)에 도달하자마자 발생하기 시작한다. 집진 전극 플레이트(30) 상에 집진된 먼지 입자의 양은 보일러 부하 등에 따라 변경될 수 있기 때문에, NR2에 대응하는 시간(TR2)은 일정하지 않을 것이다. 종래의 제어 전략과는 대조적으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제어 방법은 시간에 의존하지 않고, 필요할 때, 즉 스파킹 비율이 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 먼지 입자의 급속하게 증가하는 배출에 대응하는 값인 값(NR2)에 도달할 때 래핑을 개시한다. 따라서, 제 1 실시예에 따르면, 부하, 연료 품질, 연도 가스 특성 등을 변경하는 것은 집진 전극 플레이트(30)가 이 상태에 도달할 때 1분 또는 2시간이 소요되는 지에 무관하게 집진된 먼지 입자로 "충만"되자마자 래핑이 수행되기 때문에 자동으로 고려된다. 버스-섹션(16) 및 제어 유닛(68)에 의해 온라인으로 측정되는 스파킹 비율은 집진 전극 플레이트(30)를 래핑할 때의 척도로서 이용되고, 상기 스파킹 비율은 모든 관련 파라미터를 고려한다. 래핑이 자동으로 수행될 필요가 있을 때의 이러한 제어는, 집진 전극 플레이트(30)의 집진 효율이 강하되기 시작할 때 래핑을 자동으로 개시하고, 버스-섹션(16)의 증가된 평균 집진 효율을 초래한다.
NR2의 정확한 값은 상이한 방식으로 결정될 수 있다. 일 방식은 교정 측정을 수행하는 것이다. 이 측정에서, 버스-섹션(16) 직후의 먼지 입자의 배출(EM)이 래핑으로부터 연속적으로 시작하여 그 후에 계속된다. 연도 가스 특성, 연료 품질 및 연료 부하, 정류기(32)의 설정 등과 같은 모든 작동 데이터가 가능한 일정하게 유지되어야 한다. 버스-섹션(16) 직후의 먼지 입자의 배출은 상이한 방식으로 측정될 수 있다. 일 방식은 버스-섹션(16)의 바로 하류측에 위치된 버스-섹션(20)의 정류기(36)의 전압 및/또는 전류를 분석함으로써 간접적인 측정을 수행하는 것이다. 버스-섹션(16)으로부터의 먼지 입자의 배출은 버스-섹션(20)의 정류기(36)의 전압 및/또는 전류의 거동의 "핑거프린트(fingerprint)"를 생성할 것이다. 예를 들어, 버스-섹션(16)으로부터의 먼지 입자의 증가된 배출은 버스-섹션(20)의 정류기(36)의 전압의 증가로서 관찰될 수 있다. 따라서, 버스-섹션(16)으로부터의 먼지 입자의 배출이 최대 허용치에 도달할 때 버스-섹션(20)의 정류기(36)의 전압을 연구함으로써 간접적으로 결정하는 것이 가능하다. 제 1 버스-섹션(16) 직후의 먼지 입자의 배출을 측정하는 부가의 방식은 버스-섹션(16) 직후의 먼지 입자의 배출을 측정하기 위해 버스-섹션(16)과 버스-섹션(20) 사이에 도입되는 불투명 분석기와 같은 먼지 입자 분석기를 이용하는 것이다. 배출(EM)이 버스-섹션(16)에 대해 미리 설정되어 있는 최대 허용 가능한 값에 도달할 때, 대응 제어 스파킹 비율(NR2)이 제어 유닛(68)으로부터 판독된다. 다음에, NR2의 값은 래핑을 제어하는데 사용되고, 먼지 입자의 배출의 부가의 측정이 요구되지 않는다. 테스트는 버스-섹션에 대한 NR2에 대한 적합한 값을 확인하기 위해 대안적인 방법으로 수행될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. NR2에 대한 적합한 값을 확인할 때 다른 기준을 사용하는 것이 또한 가능하다. NR2를 선택하기 위한 하나의 이러한 대안적인 기준은 하류측 버스-섹션(20)에서의 최소 수의 스파크-오버와 동시에 버스-섹션(16)에서의 최소 수의 래핑 이벤트를 향해 노력할 수 있다. NR2에 대한 최적의 값은, 하나의 필드(10)의 평행한 버스-섹션(16, 28) 사이에 또한 조건의 소정의 편차가 항상 존재하기 때문에, 전기 집진기(1)의 각각의 버스-섹션에 대해 특정할 것이다. 더욱이, 상이한 파워 스테이션에 설치된 동일한 디자인을 갖는 전기 집진기 사이에 차이가 존재할 수도 있다.
NR2의 적합한 값은 데이터베이스에 수집될 수 있다. 이러한 데이터베이스에서, 상이한 연료, 집진 전극 플레이트의 상이한 기계적 디자인, 방전전극 및 래핑 디바이스에 대한 NR2의 바람직한 값이 수집될 수 있다. 다음에, 새로운 전기 집진기(1)가 이용되어야 할 때, NR2에 대한 적합한 값은 이 새로운 전기 집진기(1)의 데이터에 기초하여 전술된 데이터베이스에서 확인될 수 있다. 이 방식으로, 어떠한 교정 측정도 전기 집진기(1)의 각각의 특정 설치에 대해 수행될 필요가 없다.
NR2의 적합한 값을 결정하는 부가의 대안은 제어 유닛(68)을 이용하는 것을 포함한다. 제어 유닛(68)은 스파킹 비율이 급격하게 증가하기 시작할 때의 시간(TR1)에 대해 검색을 수행할 수 있다. 제어 유닛(68)은 곡선(SC)의 도함수를 계산할 수 있다. 시간(TR1)은 곡선(SC)의 도함수가 급격하게 증가할 때의 시점에서 확인될 수 있다. 전통적인 접근법에 따르면, NR2의 값은 시간(TR1)에 대응하는 스파킹 비율(NR)의 값으로서 선택될 수 있다. 이러한 전통적인 접근법은 항상 바람직한 것은 아닌데, 이는 래핑 이벤트를 개시하는 과도하게 높은 주파수를 초래할 수 있기 때문이다. 배경은 집진된 먼지 입자가 집진 전극 플레이트(30) 상에 소위 먼지 "덩어리"를 형성하는 것이다. 각각의 래핑 이벤트 사이에 긴 시간이 존재할 때, 이들 덩어리는 치밀화되고 이와 같이 더 큰 기계적 강도 및 완전성을 갖는다. 집진 전극 플레이트(30)가 래핑될 때, 높은 강도의 먼지 덩어리는 매우 적은 먼지가 연도 가스(8)와 재혼합되는 상태로 호퍼(64) 내에 낙하되는 경향이 있다. 래핑 이벤트를 개시하기 전에 가능한 치밀하게 먼지 입자를 갖기 위한 요구에 기인하여, NR2의 값은 시간(TR1)에서 발생하는 것보다 높은 값이 되도록 선택될 수 있다. 예를 들어, NR2는 TR=TR1+TR1*0.3에서 스파킹 비율(NR)의 값이 되도록 선택될 수 있다. 따라서, 곡선(SC)의 전술된 도함수에 의해 예를 들어 시간(TR1)이 3분인 것으로 확인되면, NR2는 교정 측정을 수행할 때 TR=3분+54초에 대응하는 NR의 값으로 선택될 수 있다.
종래 기술을 고려하면, 얼마나 많은 먼지 입자가 집진 전극 플레이트(30) 상에 존재하는 지에 대한 어떠한 교시도 없다는 것을 주의 깊게 제시한다. 따라서, 일반적으로 각각의 래핑 사이에 경과해야 하는 고정된 시간(TR0)을 설정할 필요가 있다. 이 시간(TR0)은 다르게는 지식의 결여에 기인하여 예를 들어 도 5에 지시되어 있는 바와 같이 종종 매우 짧게 설정된다. TR0에서 래핑이라는 것은, 래핑이 더 종종 이루어질 수 있다는 것을 의미하고, 이는 이어서 래핑과 관련된 먼지 입자 배출 피크가 더 종종 발생하여 따라서 총 먼지 입자 배출의 증가된 양이 초래될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 종종 종래의 제어 방법의 사용과 관련된 짧은 시간(TR0)에 기인하여, 집진 전극 플레이트(30) 상에 형성된 먼지 덩어리는 본 발명 에 따라 얻어지는 것과 비교하여 래핑시에 연도 가스와 혼합되는 더 많은 집진된 먼지 입자를 초래하는 매우 낮은 기계적 강도 및 완전성을 가질 수 있다.
도 6은 제어 유닛(68)이 래핑 디바이스(44)가 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30)를 래핑하게 하는 시간일 때 제어를 위한 제어 방법에서 도 4의 확인이 구현될 수 있는 방식의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 도 6을 참조하여 가장 양호하게 이해되는 바와 같이, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 시간(TR)과 스파킹 비율(NR) 사이의 관계를 나타내는 곡선(SC)은 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 곡선(SC)과 동일하다. 이 제 2 실시예에 따르면, 래핑 디바이스(44)는 특정의 래핑 비율, 즉 단위 시간 당 특정 수의 래핑 이벤트에서 래핑을 수행한다. 래핑 비율은 스파킹 비율에 의해 제어되고, 스파킹 비율이 원하는 값에 도달할 때 바로 래핑 이벤트를 시작하는 래핑 비율을 확인하는 것을 목적으로 하는 연속적인 기초로 변경된다. 이 제 2 실시예의 원리를 나타내는 예로서, 래핑 비율은 시간당 15 래핑 이벤트로 초기에 설정될 수도 있다. 이는 각각의 래핑 이벤트의 시작 사이의 경과 시간이 4분이라는 것을 의미한다. 도 6을 참조하면, 래핑 이벤트는 바로 선행하는 래핑 이벤트의 시작 이후에 4분의 시간(T1)이 경과된 후에 시작된다. T1은 바로 선행하는 래핑 이벤트의 시작으로부터 계산되고 따라서 T1의 시작은 TR=0 이전에 위치되는데, 이는 후자가 바로 선행하는 래핑 이벤트의 종료를 지시하기 때문이라는 것을 주목해야 한다. 래핑이 개시될 때의 스파킹 비율(N1)은 예를 들어 10 스파크-오버/분이다. N1은 15 스파크-오버/분의 원하는 제어 스파킹 비율(NR2)보다 낮기 때문에, 제어 유닛(68)은 래핑 비율을 감소시키도록 래핑 디바이스(44)를 설정한다. 예를 들어, 제어 유닛(68)은 래핑 디바이스(44)를 10 래핑 이벤트/시간의 래핑 비율로 설정함으로써 래핑 비율을 감소시킬 수 있는데, 즉 6분의 시간(T2)이 각각의 래핑 이벤트의 시작 사이에 경과할 수 있다. 래핑이 6분의 시간(T2) 후에 수행될 때, 스파킹 비율(N2)은 17 스파크-오버/분에 대응할 수 있다. 이는 15 스파크-오버/분의 원하는 값(NR2)보다 높기 때문에, 제어 유닛(68)은 이어서 래핑 디바이스(44)를 12.5 래핑 이벤트/시간의 래핑 비율로 설정함으로써 래핑 비율을 증가시킬 수 있다. 이 방식으로, 제어 유닛(68)은 스파킹 비율이 원하는 제어 스파킹 비율(NR2)에 근접할 때 래핑이 항상 수행되는 래핑 비율을 얻도록 래핑 디바이스(44)의 래핑 비율을 점진적으로 조절한다. 보일러의 부하가 변경되어 이에 의해 연도 가스 유동 및/또는 연도 가스(4) 내의 먼지 입자 농도가 변경될 때, 래핑 비율은 조정될 수 있는데, 즉 래핑 비율은 래핑이 수행될 때 스파킹 비율이 원하는 제어 스파킹 비율(NR2)에 근접하는 래핑 비율을 얻도록 제어 유닛(68)에 의해 증가되거나 감소될 수 있다.
도 6은 스파킹 비율이 가능한 NR2에 근접할 때 래핑이 발생하는 래핑 비율을 확인하는 간단한 방식으로 도시하고 있지만, 예를 들어 대안적인 해결책은 스파킹 비율이 가능한 NR2에 근접할 때 래핑이 발생하는 이러한 방식으로 래핑 비율을 제어하는 PID 제어기를 사용하는 것인데, 즉 PID 제어기는 현재의 조건에서 스파킹 비율이 NR2에 근접할 때 래핑을 개시하는 래핑 비율을 확인하도록 노력한다. 따라서, PID 제어기는 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)과 래핑이 발생하는 현재의 스파킹 비율 사이의 차이를 최소화하도록 노력한다. 더욱이, 스파크-오버의 수는 미리 결정된 값을 초과하지 않는 것을 보장하도록 스파킹 비율에 상한 안전 한계를 이용하는 것이 가능하다. 현재의 스파킹 비율이 스파킹 비율의 상한 안전 한계에 도달할 때, 래핑 이벤트가 즉시 개시된다. 예를 들어, 이러한 스파킹 비율의 상한 안전 한계는 도 6을 참조하여 전술되어 있는 실시예에서 18 스파크-오버/분일 수 있다. 따라서, 측정된 현재의 스파킹 비율이 18 스파크-오버/분에 도달하면, 래핑은 제어 유닛(68)에 의해 즉시 명령된다. 스파킹 비율에 하한 안전 한계를 이용하여 래핑이 조기에 발생하지 않는 것을 보장하는 것이 또한 가능하다. 이러한 스파킹 비율의 하한 안전 한계는 8 스파크-오버/분일 수 있다. 측정된 현재의 스파킹 비율이 8 스파크-오버/분에 도달하지 않으면, 래핑 이벤트는 실행되도록 허용되지 않는다. 상한 및 하한 안전 한계는 래핑 비율의 제어가 일반적으로 전술되어 있는 바와 같이 PID 제어기에 의해 제어되는 이러한 값으로 설정된다. PID 제어기는 또한 래핑 비율이 버스-섹션(16)에 대해 특정 범위, 예를 들어 5 내지 20 래핑 이벤트/시간 이내에서만 제어될 수 있는 방식으로 제한될 수도 있다. 따라서, 측정된 현재의 스파킹 비율에 기초하여 래핑 비율을 제어하는 PID 제어기는 ESP에 대한 기계적 또는 전기적 손상의 위험이 없는 특정의 안전 "윈도우" 내에서만 래핑 비율을 제어하도록 허용된다. 래핑 비율을 제어하기 위해 PID 제어기형에 대한 대안으로서 다른 유형의 제어기 및/또는 제어 기술을 이용하는 것도 또한 가능하다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
더 안정한 래핑 비율을 얻고 일시적인 장애를 여과하기 위해, 제어 유닛(68)은 다수의 선행의 래핑 이벤트에 기초하여 래핑 디바이스(44)의 래핑 비율의 설정 을 변경할 때에 대한 판단을 실시할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(68)은 10개의 선행의 래핑 이벤트로부터 평균 스파킹 비율을 계산할 수 있다. 그로부터 얻어진 래핑의 시작시에 스파킹 비율의 평균에 기초하여, 제어 유닛(68)은 이어서 NR에 매우 근접한 래핑의 시작시의 스파킹 비율의 평균에 최종적으로 도달하는 목적으로 스파킹 디바이스(44)의 래핑 비율의 변화를 실시할 수 있다.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 어떠한 방식으로 버스-섹션(16)의 래핑 비율이 제어될 수 있는 지가 전술되었다. 따라서, 버스-섹션(16)과 관련하여 전술된 바와 같은 방식으로, 즉 래핑 디바이스(46)에 의해 수행된 래핑의 제어를 실행하기 위해 제어 유닛(70)을 이용함으로써 제 1 필드(10)의 버스-섹션(18)의 래핑을 또한 제어하는 것이 가능하다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 또한, 제 2 필드(12)의 버스-섹션(20) 및 버스-섹션(22) 양자 모두로 동일한 제어 방법을 이용하는 것이 또한 가능하다. 원리적으로, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 전술된 방법에 따라 임의의 버스-섹션의 래핑을 제어하는 것이 가능하다. 그러나, 몇몇 경우에, 이러한 두꺼운 먼지 입자의 덩어리는 집진 전극 플레이트(30)의 래핑시에 연기 기둥(plume)으로서 종종 가시화되는 큰 먼지 입자 배출 피크를 발생시킬 수 있기 때문에 이러한 두꺼운 먼지 입자의 덩어리가 스파크-오버가 발생하는 최종 필드(14)의 버스-섹션(24, 26)의 집진 전극 플레이트(30) 상에 형성되게 하는 것이 유리하지 않다. 제 1 필드, 즉 필드(10, 12)의 주 목적은 먼지 입자의 최대 제거를 얻는 것이고, 최종 필드, 즉 필드(14)의 주 목적은 종종 최종 수 퍼센트의 먼지 입자를 제거하고 임의의 가시적인 연기 기둥을 회피하는 것이다.
직렬의 N개의 필드(N은 종종 2 내지 6)를 갖는 전기 집진기(1)에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명된 방법은 바람직하게는 수 M=1 내지 N-X를 갖는 필드에 대해 이용되는데, 여기서 X는 일반적으로 1 내지 2이다. 예를 들어, 도 1에 도시되어 있고 직렬의 3개의 필드를 갖는 전기 집진기(1)에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명된 방법은 바람직하게는 제 1 및 제 2 필드(10, 12) 각각에 대해 이용되는데, 즉 N=3, X=1이다. 5개의 필드를 갖는 전기 집진기(1)에서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명된 방법은 바람직하게는 첫 번째 3개 또는 4개의 필드에 대해 이용되는데, 즉 N=5, X=1 또는 2이다.
전기 집진기(1)는, 버스-섹션(16, 20, 24)이 제 1 열(82)을 형성하고 버스-섹션(18, 22, 26)이 제 2 열(84)을 형성하는 2개의 평행한 열의 버스-섹션을 갖는 것으로서 도 3에 도시되어 있지만, 도 4 내지 도 6의 본 발명의 방법은 임의의 수의 평행한 열, 예를 들어 1 내지 4개의 평행한 열의 버스-섹션을 갖는 전기 집진기(1)와 함께 이용될 수도 있다는 것을 이해할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 전술되어 있는 방법은 종래 기술과 비교할 때 다수의 장점을 제공한다. 전술되어 있는 바와 같이, 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 현재의 부하를 온라인으로 측정하는 것을 가능하게 하는 방법이 설명된다. 측정되는 부하는 킬로그램 단위의 정확한 부하가 아니라, 현재의 조건에서의 집진 전극 플레이트(30)의 부하 용량에 관련된 간접적인 부하이다. 집진 전극 플레이트(30) 상의 부하를 측정하는 이 방법은 연도 가스(4)의 특성, 먼지 입자의 특성, 집진 전극 플레이트(30)의 특성 등과 같은 모든 관련 파라미터를 고려하고, 따라서 질량 기반 부하 측정보다 더 의미 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 부하 측정은 집진 전극 플레이트가 래핑될 때를 제어하기 위해 사용된다. 특히, 이러한 제어는 래핑이 단지 필요할 때만 수행되도록 래핑이 수행될 때, 즉 먼지 입자의 배출이 더 고속으로 발생하기 시작할 때에 대한 제어를 제공한다. 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술된 방법에 따르면, 특정 순간에서의 개별 버스-섹션(16 내지 26)의 스파킹 비율은 이 버스-섹션(16 내지 26)의 집진 전극 플레이트(30) 상의 특정 순간에서의 먼지 입자의 부하의 간접적인 척도로서 사용된다. 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 추정된 현재의 부하에 기초하여, 래핑은 먼지 입자 배출(EC)이 높은 레벨로 증가되기 전에 발생하도록 제어될 수 있다. 더욱이, 래핑은 래핑과 연관하는 먼지의 재혼입에 기인하여 발생하는 먼지 입자 배출이 상당하게 되도록 그렇게 자주 발생하지 않게 제어된다. 더욱이, 너무 자주 래핑하지 않음으로써, 래핑 디바이스(44 내지 54)의 해머(56, 58)의 마모 뿐만 아니라 그에 관련된 전력 소비가 낮은 레벨로 유지된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 개별 버스-섹션(16 내지 26)의 래핑이 조정되어 전체 전기 집진기(1)로부터의 먼지 입자의 배출을 최소화하는 제어 방법이 이용된다. 래핑이 수행될 때, 집진 전극 플레이트(30) 상에 미리 집진된 먼지 입자의 일부는 연도 가스(8)와 재차 혼합되어 전술되어 있는 바와 같이 연도 가스(8) 내의 먼지 입자 배출 피크로서 전기 집진기(1)를 떠난다. 종래 기술에 이용된 기술에 따르면, 래핑은 래핑 이벤트가 버스-섹션(16 내지 26) 중 2개에서 동시에 시작될 수 없는 방식으로 조정된다. 따라서, 종래 기술에 이용된 기술에 따르면, 버 스-섹션(16)은 버스-섹션(18)과 동시에 래핑될 수 없는데, 이는 래핑 중에 버스-섹션(16)으로부터 그리고 버스-섹션(18)으로부터 동시에 배출되는 먼지 입자가 연도 가스(8)와 함께 전기 집진기(1)를 떠날 때 2배의 피크를 발생할 수 있기 때문이다.
도 7은 본 발명의 제 2 양태의 제 1 실시예에 따른 방법의 단계의 순서를 도시하고 있다. 도 7에 도시되어 있는 예에서, 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 버스-섹션(16, 20)을 예시를 위해 참조한다. 이 방법은 버스-섹션 중 하나가 다른 것의 하류측에 위치되는 한 ESP의 임의의 2개 이상의 버스-섹션에 적용될 수 있다. 본 발명의 제 2 양태의 제 1 실시예에 따르면, 버스-섹션이 래핑되기 전에 래핑될 버스-섹션의 하류측에 위치된 버스-섹션이 상류측 버스-섹션의 래핑 중에 재혼입된 먼지 입자를 제거할 수 있는 것이 보장된다. 도 7은 이 효과를 성취하는 제 1 실시예를 도시하고 있다. 제 1 단계(90)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 가까운 미래에, 제어 유닛(68)이 예를 들어 3분 이내에 래핑 이벤트를 개시하도록 의도하는 취지로, 제 1 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(16)의 제어 유닛, 예를 들어 제어 유닛(68)으로부터 입력을 제공받는다. 제 2 단계(92)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 1 버스-섹션(16)의 바로 하류측에 위치된 제 2 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(20)의 제어 유닛, 예를 들어 제어 유닛(72)에 이 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑 상황에 관해 질의하는데, 즉 프로세스 컴퓨터(80)는 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)가 언제, 어떠한 방식으로 마지막으로 래핑되었는 지를 알고 싶어한다. 제 3 단계(94)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 2 버스-섹션(20)이 제 1 버스-섹션(16)의 래핑 중에 발생할 수 있는 먼지 입자의 증가된 배출을 수용할 수 있는지 여부를 판정한다. 이에 대한 기준은 제 2 버스-섹션(20)의 최종 래핑 이후에 경과되어 있는 시간일 수 있다. 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)가 소정 시간 동안 래핑되어 있지 않으면, 예를 들어 이들이 선행 10분 이내에 래핑되어 있지 않으면, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 2 버스-섹션(20))이 제 1 버스-섹션(16)의 래핑으로부터 발생하는 먼지 입자의 증가된 배출물을 수용할 준비가 되어 있지 않다고 판정할 수 있는데, 즉 도 7에 도시되어 있는 제 3 단계(94)에서의 질의에 대한 대답이 "아니오"이고, 이에 의해 프로세스 컴퓨터(80)는 제 4 단계(96)로 진행한다. 제 4 단계(96)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 래핑 이벤트를 시작하기 전에 제 1 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68)에 대기하라고 명령하고, 부수적으로 제 2 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)에 래핑 이벤트를 즉시 시작하라고 명령한다. 제 2 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)은 이어서 그 래핑 디바이스, 즉 래핑 디바이스(48)에 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 수행하도록 명령한다. 제 2 버스-섹션(20)의 래핑이 완료될 때, 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)는 세척되고 이와 같이 재차 이제 최대 먼지 집진 용량을 갖는다. 래핑이 "완료"되었다는 것은, 래핑 디바이스(48)가 그 작동을 정지하였다는 것을 의미한다. 선택적으로, 래핑이 "완료"된 것으로 간주될 때까지 래핑 디바이스(48)가 그 작동을 중지한 후에 약 0.5 내지 3분의 휴지 시간이 허용된다. 휴지 시간 중에, 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)로부터 배출된 임의의 먼지는 호퍼(64) 내로 낙하하거나 제 2 버스-섹션(20)을 떠나 하류측 버스-섹션에 진입하기 위한 시간을 갖는다. 제 5 단계(98)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 1 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68)이 래핑 디바이스(44)를 작동시킴으로써 래핑 이벤트를 시작하도록 허용한다. 제 3 단계(94)에서의 대답이 "예"이면, 이는 제 2 버스-섹션(20)이 먼저 래핑되지 않고 제 2 버스-섹션(20)이 제 1 버스-섹션(16)의 래핑으로부터 먼지 입자를 수용할 수 있다는 것을 의미하고, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 3 단계(94)로부터 제 5 단계(98)로 즉시 진행하고 따라서 제 1 버스-섹션(16)은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 래핑 이벤트를 시작하도록 허용된다.
도 8a는 종래 방법에 따른 작동예이고, 제 1 필드(10)의 버스-섹션(16) 이후에 측정된 바와 같은 먼지 입자의 배출(EM)을 곡선(AFF)에 의해, 그리고 제 2 필드(12)의 버스-섹션(20) 이후에 측정된 바와 같은 먼지 입자의 배출(EM)을 곡선(ASF)에 의해 도시하고 있다. TR16에 의해 도 8a에 지시되어 있는 시간에서, 래핑은 버스-섹션(16)에서 수행된다. 도 8a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 버스-섹션(16)에서의 래핑은 버스-섹션(16) 이후에 측정된 먼지 입자 배출 피크(PFF)를 생성한다. 도 8a에 도시되어 있는 조건에 따르면, 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)는 다소간의 소정 시간 동안 래핑되지 않는다. 따라서, 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)는 먼지 입자로 다소 "충만"되어 있다. 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)가 이미 대량의 먼지 입자를 갖고 버스-섹션(20)의 증가된 스파킹 및 결과적인 전압의 감소에 기인하여 시간(TR16)에서 발생하는 버스-섹션(16)의 래핑에 의해 방출되는 증가된 양의 먼지 입자의 충분한 양을 제거할 수 없기 때문에, 버스-섹션(16) 이후의 먼지 입자 배출 피크(PFF)는 버스-섹션(20)후에 PSF1에 의해 도 8a에 지시되어 있는 큰 먼지 입자 배출 피크를 초래한다. 요약하면, 그 래핑 중에 버스-섹션(16)으로부터 방출되는 대량의 먼지 입자는 이미 다소 "충만"되어 있는 버스-섹션(20)이 높은 스파킹 비율의 상태에 도달하게 하여, 감소된 전압 및 감소된 먼지 제거 용량을 초래한다. 종래의 방법에 따르면, 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)이 동시에, 즉 버스-섹션(16)이 그 래핑 이벤트에 있는 동안 래핑 이벤트를 시작하도록 허용되지 않기 때문에, 버스 섹션(20)은 래핑 이벤트가 시작될 때까지 소정시간 기간 동안 대기해야 한다. TR 20에서 래핑 이벤트가 버스-섹션(20)에서 최종적으로 시작될 때, 버스-섹션(20)의 과충전된 집진 전극 플레이트(30)의 래핑은 버스-섹션(20) 이후에 측정된 PSF2에서 도 8a에 지시되어 있는 다른 먼지 입자 배출 피크를 초래할 것이다. 따라서, 도 8a에 도시되어 있는 종래의 방법에 따르면, 각각 PSF1 및 PSF2에 지시되어 있는 2개의 큰 먼지 입자 배출 피크가 발생된다. PSF1 및 PSF2에서 도 8a에 지시되어 있는 이들 피크는 버스-섹션(20)의 하류측에 위치된 임의의 다른 버스-섹션 이후에, 예를 들어 버스-섹션(24) 이후에 또한 측정된 먼지 입자의 증가된 배출을 유도할 수 있고, 전기 집진기(1)를 떠나는 연도 가스(8)에서 측정된 바와 같은 먼지 입자의 증가된 배출을 초래할 수 있을 것이다. 따라서, 도 8a에 도시되어 있는 종래의 방법에 따른 제어 체계는 고도의 먼지 입자의 배출을 초래한다.
도 8b는 도 7을 참조하여 전술되어 있는 본 발명의 제 2 양태에 따라 작동할 때 먼지 입자의 배출을 도시하고 있다. 제 1 필드(10)의 버스-섹션(16) 이후에 측정된 바와 같은 먼지 입자의 배출(EM)은 도 8b에 곡선(AFF)에 의해 도시되어 있고, 제 2 필드(12)의 버스-섹션(20) 이후에 측정된 바와 같은 먼지 입자의 배출(EM)은 도 8b에 곡선(ASF)에 의해 도시되어 있다. 본 발명의 제 2 양태에 따른 이 방법의 도 8b의 도시에 따르면, 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68)은 제 1 단계(90)에서 제어 유닛(68)이 곧, 예를 들어 다음의 3분 이내에 래핑 이벤트를 시작할 의도가 있다는 것을 프로세스 컴퓨터(80)에 통지한다. 프로세스 컴퓨터(80)는 이어서 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68)으로부터의 이 정보의 수신에 대한 응답으로서 도 7에 도시되어 있는 제 2 단계(92)에 따라 버스-섹션(16)의 하류측에 위치되어 있는 버스-섹션(20)의 래핑 상황을 점검한다. 도 7에 도시되어 있는 제 3 단계(94)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 적합한 기준에 기초하여, 래핑 이벤트가 버스-섹션(20) 내에서 최종 10분 내에 시작되어야 한다고, 또는 버스-섹션(20)의 스파킹 비율이 선택된 임계치 미만이어야 한다고, 버스-섹션(20)이 버스-섹션(16) 내의 래핑 이벤트로부터 발생하는 먼지 입자를 수용할 준비가 되어 있지 않다고 판정하는데, 즉 도 7의 단계 94에 도시되어 있는 질의에 대한 대답이 "아니오"이다. 이 점검의 결과는 도 7에 도시되어 있는 제 4 단계(96)에 따라 실질적으로 즉시 래핑 디바이스(48)를 작동시킴으로써 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)에 래핑 이벤트를 시작하라고 명령한다. 버스-섹션(16)은 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트가 완료될 때까지 래핑 이벤트를 시작하도록 허용되지 않는다. 버스-섹션(20)의 래핑은 도 8b에 도시되어 있는 시간(TR20)에 수행된다. 시간(TR20)에서의 제 2 버스-섹션(20)의 래핑은 도 8b에 도시되어 있는 먼지 입자 배출 피크(PSF1)를 초래한다. 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트는 집진 전극 플레이트(30)가 충만하기 전에 시작되기 때문에, 버스-섹션(20) 의 래핑 이벤트로부터 발생하는 피크(PSF1)는 도 8b에서 알 수 있는 바와 같이 다소 작다. 프로세스 컴퓨터(80)가 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트가 완료되었다고, 즉 래핑 디바이스(48)가 그 작동을 정지하였고 그 후에 예를 들어 2분의 휴지 기간이 경과되었다고 판정할 때, 프로세스 컴퓨터(80)는 도 7에 도시되어 있는 제 5 단계(98)에 따라 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68)이 래핑 이벤트를 시작하도록 허용한다. 버스-섹션(16)의 래핑 이벤트는 도 8b에 도시되어 있는 시간(TR16)에서 래핑 이벤트(44)에 의해 실행된다. 도 8b에 도시되어 있는 곡선(AFF)[이 곡선(AFF)은 버스-섹션(16) 이후의 먼지 입자의 배출을 도시하고 있음]은 버스-섹션(16)의 래핑이 영향을 받지 않았기 때문에 도 8a의 것과 유사하게 보일 수 있다. 따라서, 버스-섹션(16)의 래핑은 또한 이 경우에도 도 8b에 도시되어 있는 먼지 입자 배출 피크(PFF)를 초래한다. 도 8a에 도시되어 있는 종래 기술과는 대조적으로, 제 2 버스-섹션(20)은 시간(TR16)에 청결한 집진 전극 플레이트(30)를 갖는다. 이 사실에 기인하여, 버스-섹션(20)은 버스-섹션(16)의 래핑 이벤트로부터 발생하는 먼지 입자 배출 피크(PFF)를 흡수하도록 양호하게 준비된다. 도 8b를 참조하여 즉시 명백해질 수 있는 바와 같이, 시간(TR16)에서의 버스-섹션(16)의 래핑은 버스-섹션(20) 이후에 작은 먼지 입자 배출 피크(PSF2)를 초래한다.
도 8a에 도시되어 있는 종래의 방법과 도 8b에 도시되어 있는 본 발명의 제 2 양태의 방법을 비교하면, 도 8b에 도시되어 있는 바와 같은 2개의 먼지 입자 배출 피크(PSF1, PSF2)가 도 8a에 도시되어 있는 종래의 방법이 이용될 때 얻어지는 도 8a에 도시되어 있는 바와 같은 2개의 먼지 입자 배출 피크(PSF1, PSF2)보다 훨씬 작다는 것을 이러한 비교로부터 알 수 있다. 따라서, 도 7에 도시되어 있는 방법은 신규하고 독창적인 방식으로 본 발명의 제 2 양태의 제 1 실시예에 따라 동일한 기계적 구성 요소를 사용하지만 이들을 제어함으로써 전기 집진기(1) 이후의 먼지 입자 배출을 상당히 감소시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 제어 방법을 이용함으로써, 종래의 방법보다 적은 수의 필드로, 예를 들어 6분의 롤링 평균으로서 연도 가스(8) 내에 10 mg/Nm3 건조 가스와 같은 먼지 입자 배출 요건에 부합하는 것이 가능할 수 있다. 도 7 및 도 8b를 참조하여 전술되어 있는 제어 방법은 전기 집진기(1)의 제거 효율을 최대화할 수 있다. 몇몇 경우에, 이는 종래 기술의 방법에 따라 ESP를 제어할 때 가능한 것과 비교하여, 더 적은 필드 또는 더 작은 또는 더 적은 집진 전극 플레이트로 배출 요구를 관리하는 것을 가능하게 할 수 있다. 도 9는 본 발명의 제 2 양태의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 이 실시예에 따르면, 프로세스 컴퓨터(80)는 프로세스 컴퓨터(80)가 제 1 버스-섹션(16)에서 래핑 이벤트를 시작하도록 허용하기 전에 추가의 단계의 사용을 수행한다. 이를 위해, 도 9에 도시되어 있는 단계는 도 7에 도시되어 있는 단계 94 및 96 사이에 삽입되고, 일반적으로 단계 94에서의 질의에 대한 대답이 "아니오"인 경우에만 이용된다. 도 9를 참조하여 가장 양호하게 이해되는 바와 같이, 단계 100에서 프로세스 컴퓨터(80)는 제 2 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(20)의 바로 하류측에 위치된 제 3 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(24) 내의 래핑 상황을 점검한다. 도 9를 계속 참조하면, 단계 102에서 프로세스 컴퓨터(80)는 제 3 버스-섹션(24)이 제 2 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트 중에 발생할 수 있는 먼지 입자의 증가된 배출을 수용할 수 있는 지의 여부를 판정한다. 이에 대한 기준은 선택된 시간과 관련하는 제 3 버스-섹션(24)의 최종 래핑 이벤트의 시작 이후에 경과된 시간, 또는 선택된 임계 스파킹 비율에 관련하는 제 3 버스-섹션(24)의 스파킹 비율일 수 있다. 상기 선택된 시간 또는 상기 선택된 임계 스파킹 비율은, 실제 시간 또는 실제 스파킹 비율이 각각 상기 선택된 시간 또는 상기 선택된 임계 스파킹 비율의 미만이면 제 2 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트 중에 발생할 수 있는 먼지 입자의 증가된 배출을 제 3 버스-섹션(24)이 포획할 수 있도록 선택된다. 제 3 버스-섹션(24)의 집진 전극 플레이트(30)가 소정 시간 동안 래핑되어 있지 않으면, 예를 들어 최종 10시간 이내에 래핑되지 않으면, 또는 스파킹 비율이 예를 들어 분당 12 스파크-오버를 초과하면, 그때 프로세스 컴퓨터(80)는 제 2 버스-섹션(20)의 래핑으로부터 발생할 수 있는 먼지 입자의 증가된 배출을 수용할 준비가 되어 있지 않다고 판정할 수 있는데, 즉 도 9에 도시되어 있는 단계 102에서의 질의에 대한 응답이 "아니오"이고, 이와 같이 프로세스 컴퓨터(80)는 도 9에 도시되어 있는 단계 104로 진행한다. 단계 104에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 1 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68) 및 제 2 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)에 래핑 이벤트를 시작하기 전에 대기하라고 명령한다. 프로세스 컴퓨터(80)는 또한 제 3 버스-섹션(24)의 제어 유닛(76)에 제 3 버스-섹션(24)의 래핑 디바이스, 예를 들어 래핑 디바이스(52)를 작동시킴으로써 래핑 이벤트를 실질적으로 즉시 시작하라고 명령한다. 제 3 버스-섹션(24)의 래핑 이벤트가 완료될 때, 제 3 버스-섹션(24)의 집진 전극 플레이트(30)는 최대 먼지 집진 용량을 가질 수 있다. 마지막으로, 도 9에 도시되어 있는 단계 106에 따르면, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 2 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)이 래핑 디바이스(48)의 작동의 결과로서 래핑 이벤트를 시작하도록 허용한다. 제 2 버스-섹션(20)의 래핑은 이어서 도 7에 도시되어 있는 단계 96에 따라 수행된다. 단계102에서의 대답이 "예"이면, 즉 제 3 버스-섹션(24)이 최근에 래핑되어 있으면, 프로세스 컴퓨터(80)는 도 9를 참조하면 단계 102로부터 단계 106으로 즉시 진행하고, 따라서 제 2 버스-섹션(20)이 도 7에 도시되어 있는 단계 96에 따라 래핑 이벤트를 시작하도록 즉시 허용된다.
래핑이 하류측 버스-섹션에서 수행된 이후의 시간 버스-섹션이 상류측 버스-섹션의 래핑에 앞서 래핑될 필요가 있는 지의 여부의 척도로서 취해진다고 전술되었지만, 대안적인 실시예가 또한 가능하다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 제 1 양태와 관련하여 전술되어 있는 바와 같이 하류측 버스-섹션에서의 현재의 스파킹 비율을 측정하고, 측정된 현재의 스파킹 비율을 하류측 버스-섹션의 집진 전극 플레이트(30) 상의 현재의 부하의 지시로서 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 제어 유닛(68)은 하류측 버스-섹션의 측정된 현재의 스파킹 비율에 기초하여, 하류측 버스-섹션이 상류측 버스-섹션을 래핑하기에 앞서 래핑될 필요가 있는 지를 판단할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 양태의 제 3 실시예를 도시하고 있다. 이 제 3 실시예에서, 상류측 제 1 버스-섹션의 래핑의 제어는, 상류측 제 1 버스-섹션의 래핑이 하류측 제 2 버스-섹션의 래핑에 선행해야 하는 방식으로 수행된다. 제 1 단 계(190)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 가까운 미래에, 예를 들어 3분 이내에 제어 유닛(68)이 래핑 이벤트를 개시하도록 의도하는 취지로, 래핑 이벤트를 제 1 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(16)의 제어 유닛, 예를 들어 제어 유닛(68)으로부터 입력을 제공받는다. 제 2 단계(192)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 래핑 이벤트를 즉시 시작하도록 제 1 버스-섹션(16)의 하류측에 위치된 제 2 버스-섹션, 즉 버스-섹션(20)의 제어 유닛, 즉 제어 유닛(72)에 명령한다. 제 2 버스-섹션(20)의 제어 유닛(72)은 이어서 그 래핑 디바이스, 즉 래핑 디바이스(48)에 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 수행하라고 명령한다. 제 3 단계(194)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)가 세척되어 최대 먼지 집진 용량을 갖고 있는 지를 점검하도록 제 2 버스-섹션(20)의 래핑이 완료되었는 지를 점검한다. 제 3 단계(194)에서의 점검이 출력 "아니오"를 제공하면, 제 3 단계(194)의 점검은 출력이 "예"일 때까지 소정 시간 후에, 예를 들어 30초 후에 반복되는데, 이는 제 2 버스-섹션(20)의 집진 전극 플레이트(30)가 세척되어 제 1 버스-섹션(16)의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑에 의해 발생될 수 있는 먼지 입자 배출물을 집진할 준비가 된 것을 의미한다. 제 4 단계(196)에서, 프로세스 컴퓨터(80)는 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 버스-섹션(16)의 제어 유닛(68)이 래핑 이벤트를 시작하도록 허용한다. 본 발명의 제 2 양태의 제 3 실시예는, 도 10을 참조하여 설명되어 있는 바와 같이, 상류측 제 1 버스-섹션이 래핑되기 전에 하류측 제 2 버스-섹션이 자동으로 래핑되는 방법을 제공한다는 것을 이해할 수 있다. 이 방식으로, 하류측 제 2 버스-섹션이 상류측 제 1 버스-섹션의 래핑으로부터 발생하는 먼지 입자 배출물을 집진할 준비가 되어 있는 것을 항상 보장할 수 있다. 상류측 제 1 버스-섹션은 주 먼지 입자 집진기로서 작용할 수 있고, 하류측 제 2 버스-섹션은 상류측 제 1 버스-섹션 내에 집진되지 않은 임의의 잔류 먼지 입자를 제거하는 가드(guard) 버스-섹션으로서 작용한다.
하류측 제 2 버스-섹션(20)이 상류측 제 1 버스-섹션(16)의 각각의 래핑에 앞서 래핑되는 것이 도 10을 참조하여 전술되었지만, 대안적인 방식으로 하류측 제 2 버스-섹션(20)의 래핑을 제어하는 것도 또한 가능하다. 일 대안적인 방식에 따르면, 하류측 제 2 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트는 상류측 제 1 버스-섹션(16)에서의 래핑 이벤트를 개시하는 모든 제 2 경우에 앞서서만 개시되어, 상류측 제 1 버스-섹션(16)의 2개의 연속적인 래핑 이벤트가 하류측 제 2 버스-섹션(20)의 하나의 래핑 이벤트에 대응할 수 있게 된다. 명백하게, 몇몇 경우에, 도 10에 도시되어 있는 본 발명의 제 2 양태의 이 제 3 실시예에 따라 작동할 때, 상류측 제 1 버스-섹션(16)에서의 래핑 이벤트의 모든 제 3 또는 모든 제 4 이상의 경우에 앞서 하류측 제 2 버스-섹션(20)의 래핑 이벤트를 개시하는 것 조차 충분할 수도 있다.
더욱이, 상류측 버스-섹션이 래핑 이벤트를 개시하는 것을 허용할 때까지 하류측 버스-섹션의 래핑 이벤트가 종료되었는 지를 프로세스 컴퓨터(80)가 점검하는 것이 전술되었다. 다른 가능성은 하류측 버스-섹션에서의 래핑 이벤트의 종료가 상류측 버스-섹션의 래핑 이벤트의 개시를 자동으로 트리거링하는 방식으로 제어 방법을 설계하는 것이다. 이러한 제어는 몇몇 경우에 래핑의 더 고속의 제어를 초래할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 제 2 양태의 제 4 실시예를 도시하고 있다. 도 11은 직렬로 배치된 4개의 버스-섹션(116, 118, 120, 122)을 갖는 전기 집진기(ESP)(101)를 개략적으로 도시하고 있다. 연도 가스(104)는 제 1 버스-섹션(116)으로 진입하고, 이어서 제 2 버스-섹션(118)으로, 제 3 버스-섹션(120)으로, 마지막으로 제 4 버스-섹션(122)으로 더 이어진다. 세정된 연도 가스(108)는 제 4 버스-섹션(122)을 나온다. 제 1 버스-섹션(116) 및 제 2 버스-섹션(118)은 제 1 버스-섹션(116)이 주 집진 유닛으로서 작동하고 제 2 버스-섹션(118)은 제 1 버스-섹션(116)에 의해 제거되지 않은 먼지 입자를 집진하는 가드 버스-섹션으로서 작동할 수 있는 제 1 쌍의 버스-섹션(124)을 형성한다. 제 1 쌍의 버스-섹션(124)의 제 1 버스-섹션(116) 및 제 2 버스-섹션(118)은 따라서 도 10을 참조하여 전술되어 있는 방식으로 작동할 수 있는데, 즉 도시되어 있지 않은 프로세스 컴퓨터가 제 1 버스-섹션(116)이 래핑 이벤트를 수행하는 것을 허용하기 전에 제 2 버스-섹션(118)에서의 래핑 이벤트를 명령할 수 있다. 제 3 버스-섹션(120) 및 제 4 버스-섹션(122)은 제 3 버스-섹션(120)이 주 집진 유닛으로서 작동하고, 제 4 버스-섹션(122)이 제 3 버스-섹션(120)에 의해 제거되지 않은 먼지 입자를 집진하는 가드 버스-섹션으로서 작동할 수 있는 제 2 쌍의 버스-섹션(126)을 형성한다. 제 2 쌍의 버스-섹션(126) 을 형성하는 제 3 버스-섹션(120) 및 제 4 버스-섹션(122)은 도 10을 참조하여 전술되어 있는 방식으로 작동할 수 있는데, 즉 도시되어 있지 않은 프로세스 컴퓨터가 제 3 버스-섹션(120)이 래핑 이벤트를 수행하는 것을 허용하기 전에 제 4 버스-섹션(122)에서의 래핑 이벤트를 명령할 수 있다. 따라서, 도 11의 실시예는 각각의 버스-섹션(116, 118, 120, 122)이 하나의 특정 작업에 대해 최적화된 방식으로 제어되는 ESP(101)를 도시하고 있다. 제 1 및 제 3 버스-섹션(116, 120)은 최대 제거 효율로 제어된다. 이들 2개의 버스-섹션(116, 120)의 임의의 것에서 래핑 이벤트를 수행하기 위한 요구는 도 4 내지 도 6을 참조하여 전술되어 있는 방식으로 분석되는데, 즉 스파킹 비율은 이들 버스-섹션(116, 120)의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 현재의 부하의 척도로서 이용된다는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 버스-섹션(116, 120) 각각의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 측정된 부하는, 각각의 버스-섹션(116, 120)의 도 11에는 도시되어 있지 않은 제어 유닛이 래핑 이벤트가 특정 버스-섹션(116, 120)에 대해 수행될 필요가 있다는 요청을 프로세스 컴퓨터에 송신해야 할 때 제어를 위해 이용된다. 이 방식으로, 제 1 및 제 3 버스-섹션(116, 120)은 이들의 각각의 집진 전극 플레이트(30)가 먼지 입자로 충만할 때에만 래핑된다. 제 2 및 제 4 버스-섹션(118, 122)은 상류측 버스-섹션(116, 120) 각각에 집진되지 않은 먼지 입자를 제거하기 위한 최대 용량을 갖도록, 특히 각각의 상류측 버스-섹션(116, 120)의 래핑 중에 생성된 먼지 입자 배출 피크를 제거하기 위한 최대 용량을 갖도록 제어된다. 이 방식으로, 버스-섹션(118, 120)은 결코 그 자체로 "충만"하게 되지 않을 수 있고, 버스-섹션(116, 120)은 대부분의 먼지를 제거할 수 있고, 버스-섹션(118, 122)은 버스-섹션(116, 120) 각각으로부터 대부분의 재혼입된 먼지가 버스-섹션의 쌍(124, 126)을 나오는 것을 방지하는 가드 버스-섹션으로서 기능할 수 있다. 도 11을 참조하여 설명된 바와 같은 버스-섹션의 쌍으로 ESP를 분할하는 방식은 균일한 수의 버스-섹션을 갖는 임의의 ESP에 대해 이용될 수 있다. 불균일한 수의 버스-섹션을 갖는 ESP에 대해, 최종 버스-섹션은 최종 쌍의 버스-섹션의 가드 버스-섹션의 래핑 중에 발생하는 먼지 입자 배출 피크의 최대 제거를 위해 제어되는 여분의 가드 버스-섹션으로서 이용될 수 있다. 직렬의 3개의 버스-섹션을 갖는 도 1 내지 도 3의 ESP(1)와 유사한 ESP에서, 버스-섹션(24, 26)은 여분의 가드 버스-섹션인 기능을 가질 수 있다. 버스-섹션의 각각의 쌍(124, 126)의 2개의 버스-섹션이 상이한 주 목적을 가질 수 있다는 사실에 기인하여, 이들은 그 주 목적을 위해 각각의 버스-섹션(116, 118, 120, 122)을 더 최적화하기 위해, 기계적 디자인과 관련하여, 예를 들어 집진 전극 플레이트(30)의 크기 및 수와 관련하여 상이한 방식으로 또한 설계될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태의 다양한 실시예에 따르면, 도 7, 도 8b, 도 9, 도 10 및 도 11을 참조하여 가장 양호하게 이해되는 바와 같이, 래핑은 전기 집진기(1)로부터의 먼지 입자의 배출이 종래의 방법의 것과 비교하여 감소되는 방식으로 재조정된다. 따라서, 본 발명의 제 2 양태의 다양한 실시예는 케이싱(9) 및 그 내용물의 기계적 설계를 변경할 필요 없이 전기 집진기(1)로부터의 먼지 입자의 배출을 감소시킬 수 있게 한다.
본 발명의 제 1 및 제 2 양태의 다양한 실시예의 다수의 변형예가 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고 가능하다.
예를 들어, 프로세스 컴퓨터(80)는 버스-섹션의 제 1 열(82) 및 버스-섹션의 제 2 열(84)이 열(82, 84)의 양자 모두에서 동시에 래핑이 수행되지 않는 방식으로 작동되도록 기능하게 설계될 수 있다. 특히, 제 1 필드(10)의 버스-섹션(16, 18)을 동시에 래핑되는 것을 회피하려고 시도하는 것이 바람직한 것으로 고려된다. 이를 위해, 프로세스 컴퓨터(80)는 버스-섹션(16, 18)의 래핑이 시차 방식(staggered manner)으로 수행되는 방식으로 래핑의 제어를 실행함으로써 이를 처리하도록 설계될 수 있다. 시차 방식이라는 것은 버스-섹션(16)의 래핑이 예를 들어 버스-섹션(18)이 래핑되기 전에 3분의 대기 시간으로 이어지고, 다음에 버스-섹션(16)이 재차 래핑된 후에 예를 들어 다른 3분의 대기 시간이 존재하는 것을 의미한다. 그러나, 기본 제어 방법은 도 7, 도 8b 및 도 9에 도시되어 있는 것일 수 있는데, 즉 소정의 버스-섹션의 래핑은 단지 소정의 버스-섹션의 하류측의 버스-섹션이 소정의 버스-섹션의 래핑으로부터 발생하는 먼지 입자의 증가된 배출을 취급할 수 있다는 것이 보장되는 경우에만 허용된다.
도 9를 참조하여 전술되어 있는 본 발명의 제 2 양태의 제 2 실시예는 절차적인 점검의 이후의 연쇄를 도시하고 있는데, 제 1 버스-섹션에서의 래핑을 허용하기 위해, 도 7의 단계 92에 따라 점검이 먼저 이루어져 래핑이 제 2 버스-섹션에서 필요한지를 판정한다. 래핑이 제 2 버스-섹션에서 요구되면, 도 9의 단계 100에 따라 점검이 이루어져 제 3 버스-섹션에서 래핑이 요구되는 지 여부를 판정한다. 따라서, 모든 3개의 버스-섹션은 제 2 버스-섹션에 관련하여 제 1 버스-섹션의 관점으로부터 제 1 점검이 이루어지고, 제 3 버스-섹션과 관련하여 제 2 버스-섹션의 관점으로부터 제 2 점검이 이어서 이루어지는 방식으로 함께 연결된다. 3개의 연속적인 버스-섹션을 함께 연결하는 이 방식의 대안은 제 2 및 제 3 버스-섹션의 양 자 모두와 관련하여 제 1 버스-섹션의 관점으로부터 하나의 조합된 점검을 수행하고, 동시에 래핑이 제 1 버스-섹션에서 수행될 수 있기 전에 제 2 버스-섹션 또는 제 3 버스-섹션이 래핑될 필요가 있는 지를 확인하는 것이다.
몇몇 경우에, 제 2 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(20)의 래핑은 버스-섹션(16)이 래핑 이벤트의 시작을 받게 되는 사실 이외의 다른 이유로 개시될 수도 있다는 것이 또한 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 제 2 버스-섹션(20)의 스파킹 비율은 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 명세서에 이미 설명되어 있는 본 발명의 제 1 양태에 의해 결정된 바와 같은 값(NR2)에 도달하는 것도 발생할 수 있다. 이러한 경우에, 제 2 버스-섹션(20)에서의 래핑 이벤트의 시작은, 소정의 지정된 조건이 상류측 버스-섹션에 존재한다는 사실에 의해서가 아니라 제 2 버스-섹션(20) 자체에 의해 트리거링된다. 또한 이러한 경우에, 래핑 이벤트가 버스-섹션(20)에서 시작되도록 허용되기 전에, 하류측 버스-섹션, 예를 들어 버스-섹션(24)의 래핑 상황을 점검하여 하류측 버스-섹션이 래핑되도록 요구되는 지 여부를 판정하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 작동은 도 7에 지시되어 있는 단계가 고려되는 한, 버스-섹션(20)이 제 1 버스-섹션의 기능을 수행하고 버스-섹션(24)이 제 2 버스-섹션의 기능을 수행하는 상태로 도 7을 참조하여 전술되어 있는 바와 유사할 수 있다.
도 7, 도 8b, 도 9 및 도 10을 참조하여 전술되어 있는 본 발명의 제 2 양태의 제 1, 제 2 및 제 3 실시예는 3개의 연속적인 버스-섹션(16, 20, 24)에 대해 도시되어 있다는 것이 더 이해될 수 있을 것이다. 더욱이, 도 11을 참조하여 전술되 어 있는 본 발명의 제 2 양태의 제 4 실시예는 4개의 연속적인 버스-섹션(116, 118, 120, 122)에 대해 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 제 2 양태는 그 본질로부터 벗어나지 않고 2개 이상의 연속적인 버스-섹션의 임의의 수로 유용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 종종, 본 발명의 제 2 양태는 2 내지 5개의 연속적인 버스-섹션, 즉 2 내지 5개의 필드를 갖는 전기 집진기(1)로 이용될 수 있다. 전기 집진기의 첫 번째의 2개, 3개 또는 4개의 버스-섹션이 제어된다는 것을 전술하였다. 본 발명의 제 2 양태의 본질로부터 벗어나지 않고, 전기 집진기의 입구에 가장 근접하게 위치된 버스-섹션(들)을 제어하는 것을 회피하는 것도 또한 가능하다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 6개의 연속적인 버스-섹션 넘버 1 내지 6을 갖는 전기 집진기에서, 따라서 본 발명의 제 2 양태에 따라 단지 버스-섹션 넘버 3 내지 5만을 제어하는 것이 가능할 수 있는데, 이 경우 버스-섹션 넘버 3은 "제 1 버스-섹션"으로서 간주될 수 있고, 버스-섹션 넘버 4는 "제 2 버스-섹션"으로서 간주될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 양태는 전기 집진기 내의 임의의 위치에 위치된 임의의 2개 이상의 연속적인 버스-섹션에 적용될 수 있고, "제 1 버스-섹션"은 반드시 전기 집진기의 입구에 가장 근접하게 위치되어 있는 버스-섹션일 필요는 없다는 것이 명백하다. 더욱이, "제 2 버스-섹션"은 "제 1 버스-섹션"의 바로 하류측에 위치될 필요가 없으며, "제 1 버스-섹션"의 더 하류측에 위치될 수도 있다. 그러나, "제 2 버스-섹션"은 "제 1 버스-섹션"의 바로 하류측에 위치되는 것이 종종 바람직하다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 전술되어 있는 본 발명의 제 1 양태는 하나 이상 의 버스-섹션을 갖는 전기 집진기의 각각의 버스-섹션에 대해 이용될 수 있다.
전술된 실시예의 무수히 많은 변형예가 첨부된 청구범위의 범주 내에서 가능하다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 설명되고 도시되어 있는 바와 같이, 프로세스 컴퓨터(80)는 제어 유닛(68 내지 78)의 모두를 제어하는 기능을 한다. 그러나, 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고, 제어 유닛 중 하나, 바람직하게는 최종 필드(14)에 위치된 제어 유닛(76) 또는 제어 유닛(78)을 배열하여 상기 제어 유닛 중 하나가 다른 제어 유닛에 대한 제어를 갖고 다른 제어 유닛에 명령을 송신하도록 작동하는 마스터 제어기로서 기능하게 하는 것도 또한 가능하다.
상기에는 해머가 래핑을 위해 사용되는 것이 설명되었다. 그러나, 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않고, 예를 들어 또한 MIGI-래퍼로서 공지된 소위 자기 임펄스 중력 충격 래퍼와 같은 다른 유형의 래퍼로 래핑을 실행하는 것도 또한 가능하다.
도 1에 도시되어 있는 바에 따르면, 각각의 래핑 디바이스(44, 48, 52)는 각각의 집진 전극 플레이트(30)의 상류측 단부를 래핑하기 위해 구성된 제 1 세트의 해머(56)와, 각각의 집진 전극 플레이트(30)의 하류측 단부를 래핑하기 위해 구성된 제 2 세트의 해머(58)를 구비한다. 대안으로서, 각각의 래핑 디바이스는 제 1 세트의 해머(56) 및 제 2 세트의 해머(58) 중 단지 하나만을 구비하여, 각각의 집진 전극 플레이트(30)가 그 상류측 단부 또는 그 하류측 단부에서 래핑될 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
Claims (14)
- 전기 집진기(1)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하는 래핑 제어 방법에 있어서,전원(32)에 의해, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 적어도 하나의 방전전극(28) 사이에 전압을 인가하는 단계,상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이의 스파킹 비율을 측정하는 단계, 및상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 래핑 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하는 단계는, 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)에 대해 래핑 이벤트를 개시하는 시간(TR2; T1, T2)의 지점을 조정하는 단계를 추가로 포함하는 래핑 제어 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑은, 상기 측정된 스파킹 비율이 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)에 도달할 때 발생하도록 제어되는 래핑 제어 방법.
- 제 2 항에 있어서, 래핑 비율은 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)과 상기 집진 전극 플레이트(30)의 래핑이 개시되는 측정된 스파킹 비율(N1, N2) 사이의 차이를 최소화하기 위해 조정되는 래핑 제어 방법.
- 제 2 항에 있어서, 스파킹 비율의 상한 안전 한계가 이용되고, 상기 스파킹 비율의 상한 안전 한계는 상기 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)보다 높고, 상기 측정된 스파킹 비율이 스파킹 비율의 상한 안전 한계에 도달할 때 래핑 이벤트가 개시되는 래핑 제어 방법.
- 전기 집진기(1)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30) 상에 존재하는 먼지 입자의 현재의 부하를 추정하는 추정 방법에 있어서,전원(32)에 의해, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 적어도 하나의 방전전극(28) 사이에 전압을 인가하는 단계,상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이의 스파킹 비율을 측정하는 단계, 및상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 추정 방법.
- 전기 집진기(1)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하를 추정하기 위한 디바이스에 있어서,상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30), 적어도 하나의 방전전극(28), 및 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이에 전압을 인가하기 위해 구성된 전원(32),상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이의 스파킹 비율을 측정하기 위해 구성된 측정 디바이스(68), 및상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30) 상의 먼지 입자의 부하를 추정하기 위해 구성된 추정 디바이스(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
- 제 7 항에 있어서, 상기 측정 디바이스는 상기 전원(32)을 제어하는 제어 유닛(68)을 포함하는 디바이스.
- 전기 집진기(1)의 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하기 위한 디바이스에 있어서,상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30), 적어도 하나의 방전전극(28), 및 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이에 전압을 인가하기 위해 구성된 전원(32),상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)와 상기 적어도 하나의 방전전극(28) 사이의 스파킹 비율을 측정하기 위해 구성된 측정 디바이스(68), 및상기 측정된 스파킹 비율을 사용하여, 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 제어하기 위해 구성된 제어 디바이스(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
- 제 9 항에 있어서, 상기 제어 디바이스(68)는 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)에 대한 래핑 이벤트를 개시하는 시간(TR2; T1, T2)의 지점을 조정하도록 구성된, 디바이스.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 제어 디바이스는 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)과 래핑이 발생하는 측정된 스파킹 비율(N1, N2) 사이의 차이를 최소화하도록 래핑 비율을 제어하기 위해 구성된 제어기를 포함하는 디바이스.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 제어 디바이스(68)는 상기 측정된 스파킹 비율이 선택된 제어 스파킹 비율(NR2)에 도달할 때 상기 적어도 하나의 집진 전극 플레이트(30)의 래핑을 개시하기 위해 구성되는 디바이스.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 디바이스를 포함하는 전기 집진기.
- 제 13 항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 전기 집진기의 전체 버스-섹 션(16)을 제어하기 위해 구성되는 전기 집진기.
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