SE506246C2 - Method of controlling an electrostatic dust separator - Google Patents
Method of controlling an electrostatic dust separatorInfo
- Publication number
- SE506246C2 SE506246C2 SE9601189A SE9601189A SE506246C2 SE 506246 C2 SE506246 C2 SE 506246C2 SE 9601189 A SE9601189 A SE 9601189A SE 9601189 A SE9601189 A SE 9601189A SE 506246 C2 SE506246 C2 SE 506246C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- frequency
- beating
- voltage
- current
- during
- Prior art date
Links
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
-
- 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
- B03C3/74—Cleaning the electrodes
- B03C3/76—Cleaning the electrodes by using a mechanical vibrator, e.g. rapping gear ; by using impact
- B03C3/763—Electricity supply or control systems therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 35 506 246 fx) pulsmatning av strömmen till filtren föreslagits. Exempel finns i US 4,052,l77 och US 4,4lO,849. föreslas inmatning av pulser som är av storleksordningen I det förstnämnda mikrosekunder, vilket innebär höga krav pä den elektriska utrustningen. I det senare föreslas pulser av storleksord- ningen millisekunder, vilket enkelt kan erhällas genom selektiv styrning av tyristorer som matas med växelspanning av nätfrekvens. 15) 25) pulse supply of the current to the filters has been proposed. Examples are found in US 4,052, 177 and US 4,410,849. it is proposed to input pulses which are of the order of magnitude in the first-mentioned microsecond, which means high demands on the electrical equipment. In the latter, pulses of the order of milliseconds are proposed, which can easily be obtained by selective control of thyristors which are supplied with alternating voltage of mains frequency.
En för funktionen av en elektrostatisk stoftavskiljare central process är slagningen av utfällningselektroderna.A central process for the operation of an electrostatic precipitator is the beating of the precipitating electrodes.
Genom slagningen lösgöres det avskilda stoftet fràn elekt- roderna och faller i därför avsedda uppsamlingsfickor. Slag- ningsfrekvensen, dvs hur ofta slagningen genomförs per tids- enhet, styrs i huvudsak av tva motsatta krav: Eftersom stoft- kakan vid utfällningselektroden genom sin tillväxt gradvis försämrar filtrets funktion är slagning önskvärd innan stoft- kakan blir för tjock. Å andra sidan frigörs under varje slag- ning en avsevärd mängd stoft som äterförs till rökgasen, med momentant minskad avskiljningsgrad som följd. Dessutom leder en för hög slagningsfrekvens till utbildandet av en härd fastsittande beläggning pä utfällningselektroden som ej längre kan avlägsnas genom slagning. Den valda slagningsfrek- vensen blir en kompromiss som exempelvis ska maximera den genomsnittliga avskiljningsgraden. Andra slagningsparametrar som kan varieras är antalet slag under varje slagningsperiod och deras styrka. Även den elektriska spänningen och/eller strömmen mellan emissionselektrod och utfällningselektrod kan sänkas, kopplas bort eller t o m reverseras under slagningen för att underlätta stoftets lösgörande under slagningen.Through the beating, the separated dust is released from the electrodes and falls into the collection pockets intended for this purpose. The beating frequency, ie how often the beating is carried out per unit time, is mainly governed by two opposite requirements: Since the dust cake at the precipitation electrode gradually deteriorates the filter's function through its growth, beating is desirable before the dust cake becomes too thick. On the other hand, during each beating, a considerable amount of dust is released which is returned to the flue gas, with a momentarily reduced degree of separation as a result. In addition, too high a beating frequency leads to the formation of a hardening coating on the precipitating electrode which can no longer be removed by beating. The selected beating frequency will be a compromise that, for example, will maximize the average degree of separation. Other beating parameters that can be varied are the number of beats during each beating period and their strength. The electrical voltage and / or current between the emission electrode and the precipitation electrode can also be lowered, disconnected or even reversed during the beating to facilitate the release of the dust during the beating.
Reversering beskrivs exempelvis i SE 455 048.Reversal is described, for example, in SE 455 048.
En elektrostatisk stoftavskiljare bestar av ett antal avskiljarenheter som är seriekopplade. Eftersom den, i en viss enhet, avskilda stoftmängden per tidsenhet minskar kraftigt med antalet avskiljarenheter som rökgasen har 10 l5 20 25 30 35 506 246 passerat mäste slagningen regleras separat för varje av- skiljarenhet. För att vid slagning i en avskiljarenhet frigjort stoft ska kunna avskiljas igen i en senare av- skiljarenhet ska dock slagningen vara samordnad sä att den inte genomförs samtidigt i flera avskiljarenheter. Även slagningsföljden i en avskiljarenhet, som innehåller ett flertal avskiljningselektroder som ska släs, väljs med omsorg, sä att alla plätar släs en gäng under en s k slagningscykel, där slagningsföljden mellan plätarna har valts med mälet att minimera äterföringen av stoft till rökgasen.An electrostatic precipitator consists of a number of separator units that are connected in series. Since the amount of dust separated in a certain unit per unit time decreases sharply with the number of separator units that the flue gas has passed, the beating must be regulated separately for each separator unit. However, in order to be able to separate dust released in a separator unit again in a later separator unit, the sorting must be coordinated so that it is not carried out simultaneously in several separator units. The beating sequence in a separator unit, which contains a plurality of separating electrodes to be beaten, is also chosen carefully, so that all plates are beaten once during a so-called beating cycle, where the beating sequence between the plates has been chosen with the aim of minimizing the return of dust to the flue gas.
Det växande antalet styrparametrar hos en elektrostatisk stoftavskiljare har ökat komplexiteten i reglersystemen. Ett problem med detta är att själva inregleringen av slagnings- parametrar som exempelvis slagningsfrekvensen ökar störningen i avskiljarens funktion.The growing number of control parameters of an electrostatic precipitator has increased the complexity of the control systems. A problem with this is that the actual adjustment of beating parameters such as the beating frequency increases the disturbance in the function of the separator.
Om injusteringen av exempelvis slagningsfrekvensen görs manuellt med hjälp av utslaget pä en opacitesmätare (röktät- hetsmätare) atgär sä läng tid för justeringen, att ett ogynn- samt värde hos slagningsfrekvensen under injusteringen kan leda till förhöjda utsläpp under inställningstiden. Dessutom finns en risk att driftvariationer negativt päverkar injuste- ringen om avsevärda förändringar i stoftkoncentrationen, stoftsammansättningen eller gastemperaturen förekommer under den tid som ätgär för injusteringen. Detta gäller redan vid inreguleringen av avskiljarens elektriska parametrar och är ett ännu mera svärbemästrat problem vid injusteringen av exempelvis slagningsfrekvensen därför att slagningsfrekvensen varierar mellan minuter för den första avskiljarenheten till flera timmar eller t o m dygn för den sista.If the adjustment of the beating frequency, for example, is done manually with the aid of the reading on an opacity meter (smoke density meter), the adjustment takes so long that an unfavorable value of the beating frequency during the adjustment can lead to increased emissions during the setting time. In addition, there is a risk that operating variations will adversely affect the adjustment if significant changes in the dust concentration, dust composition or gas temperature occur during the time required for the adjustment. This already applies to the adjustment of the separator's electrical parameters and is an even more difficult problem when adjusting, for example, the beating frequency because the beating frequency varies between minutes for the first separator unit to several hours or even days for the last.
I US 4,432,062 beskrivs en automatisk optimering av slag- ningsfrekvensen med avseende pa medelvärdet av den resterande stofthalten i rökgasen efter filtret. Nackdelarna med denna lO 15 20 25 30 35 506 246 metod är ett beroende av mätningen av den resterande stoft- halten i rökgasen och att slagningsfrekvensen varierar över flera storleksordningar mellan avskiljarenheterna. Vid val av slagningsfrekvenserna hos avskiljarenheterna som oberoende parametrar leder detta till en samtidig optimering av manga parametrar, nagot som lätt leder till suboptimering eller avsaknad av konvergens hos optimeringsalgoritmen. Väljs i förväg bestämda funktionella sammanhang mellan slagningsfrek- be- gränsas ä andra sidan antalet frihetsgrader för mycket, venserna, exempelvis konstanta relativa förhällanden, med risk för suboptimering. Motsvarande förhållanden gäller för andra slagningsparametrar, exempelvis spänningen/strömmen under slagningen.US 4,432,062 describes an automatic optimization of the beating frequency with respect to the average value of the residual dust content in the flue gas after the filter. The disadvantages of this method are a dependence on the measurement of the residual dust content in the flue gas and that the beating frequency varies over several orders of magnitude between the separator units. When selecting the beat frequencies of the separator units as independent parameters, this leads to a simultaneous optimization of many parameters, something that easily leads to sub-optimization or lack of convergence of the optimization algorithm. If pre-determined functional relationships are chosen between strokes, on the other hand, the number of degrees of freedom is too limited, the veins, for example constant relative conditions, with the risk of sub-optimization. Corresponding conditions apply to other beating parameters, for example the voltage / current during beating.
Det har visat sig att de hittills prövade metoderna för styr- ning av slagningsparametrarna inte alltid leder fram till den optimala parameterkombinationen och framför allt är alldeles för längsamma.It has been shown that the methods tested so far for controlling the beating parameters do not always lead to the optimal parameter combination and, above all, are far too slow.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen avser ett förfarande vid styrning av en elekt- risk stoftavskiljarenhet, som innefattar emissionselektroder och utfällningselektroder. Mellan elektroderna upprätthålls en varierande högspänning genom en till dessa matad pulse- rande likström. Under inverkan av det elektriska fältet mellan elektroderna förs de av strömmen mellan dessa upp- laddade partiklarna mot utfällningselektroderna och deponeras pä dessa. Pä utfällningselektroderna deponerat stoft avlägs- nas med mekanisk slagning under äterkommande, relativt korta, slagningsperioder ätskilda genom slagningsintervall av väsentligt större längd. Under varje slagningsperiod rensas enhetens samtliga utfällningselektroder genom att de pà ett förutbestämt sätt, enskilt eller gruppvis, päförs en eller flera mekaniska impulser. Under slagningsperioden reduceras spänningen mellan elektroderna i förhällande till spänningen 10 15 20 25 30 35 506 246 mellan elektroderna under intervallen mellan slagningsperioderna.DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a method of controlling an electric dust collector unit, which comprises emission electrodes and precipitation electrodes. A varying high voltage is maintained between the electrodes by a pulsating direct current supplied to them. Under the influence of the electric field between the electrodes, the particles charged by the current between them are carried towards the precipitation electrodes and deposited thereon. Dust deposited on the precipitation electrodes is removed by mechanical beating during recurring, relatively short, beating periods separated by beating intervals of significantly greater length. During each beating period, all the precipitation electrodes of the unit are cleaned by applying one or more mechanical impulses in a predetermined manner, individually or in groups. During the beating period, the voltage between the electrodes is reduced relative to the voltage between the electrodes during the intervals between the beating periods.
Vid förfarandet enligt uppfinningen varieras den pulserande likströmmens frekvens, pulsladdning och/eller pulslängd, sä att ett flertal frekvens-laddnings-längd-kombinationer er- hälls. laddnings-längd-kombination fastställs. En eller flera av En för driften av avskiljarenheten optimal frekvens- parametrarna slagningsfrekvens, slagningsstyrka, antalet slag per slagningsperiod och ström eller spänning under slagnings- perioden regleras i beroende av pulsfrekvensen för den fast- ställda optimala frekvens-laddnings-längd-kombinationen.In the method according to the invention, the frequency, pulse charge and / or pulse length of the pulsating direct current are varied, so that a plurality of frequency-charge-length combinations are obtained. charge-length combination is determined. One or more of One for the operation of the separator unit optimal frequency parameters beat frequency, beat strength, number of beats per beat period and current or voltage during the beat period are regulated depending on the pulse frequency for the determined optimal frequency-charge-length combination.
Syftet med uppfinningen är att styra parametrarna för slag- ning av utfällningselektroder hos en elektrostatisk stoftav- skiljare sä att avsevärda vinster uppnäs i form av lägre utsläpp genom en förändrad utvärdering av driftförhällandena.The object of the invention is to control the parameters for beating precipitating electrodes of an electrostatic precipitator so that considerable gains are achieved in the form of lower emissions through a changed evaluation of the operating conditions.
Detta gäller speciellt i jämförelse med de metoder som bygger pä mätning av stoftkoncentration.This is especially true in comparison with the methods that are based on measuring dust concentration.
Det är därför en huvuduppgift för föreliggande uppfinning att anvisa en förbättrad metod för individuell styrning av ström eller spänning under slagningsperioden.It is therefore a principal object of the present invention to provide an improved method for individually controlling current or voltage during the beating period.
En andra uppgift för föreliggande uppfinning är att anvisa en metod för individuell styrning av en eller flera parametrar för slagningen säsom slagningsstyrka, slagningsfrekvens, an- tal slag per slagningsperiod som lättare än hittills kända kan följa driftvariationer med en snabb anpassning av slag- fliflgsparametrarna .A second object of the present invention is to provide a method for individually controlling one or more parameters of the beating such as beating strength, beating frequency, number of beats per beating period which can more easily than hitherto known follow operating variations with a rapid adjustment of the beating flow parameters.
Förfarandet är speciellt lämpligt när den pulserande likströmmen har formen av ett med nätspänningens frekvens synkroniserat pulstäg, där pulserna genereras genom att en del av en halvväg av nätspänningen, med hjälp av en fasvin- kelstyrd likriktare (tyristor) efter upptransformering l0 20 25 30 35 506 246 tillföres avskiljarens elektroder varefter ett flertal perioder av nätspanningen far passera utan att ström till- föres elektroderna. Därefter tillföres anyo en del av en halvvag följd av ett flertal perioder utan ström osv.The method is particularly suitable when the pulsating direct current is in the form of a pulse train synchronized with the frequency of the mains voltage, where the pulses are generated by a part of a halfway of the mains voltage, by means of a phase angle-controlled rectifier (thyristor) after uptransformation. 246, the electrodes of the separator are supplied, after which a number of periods of the mains voltage are allowed to pass without current being supplied to the electrodes. Then any part of a half-wave is added, followed by several periods without current, and so on.
Pa detta sätt kan den pulserande likströmmens frekvens, pulsladdning och/eller pulslängd varieras, sa att ett flertal frekvens-laddnings-längd-kombinationer erhalls. För varje kombination mäts eller beräknas ett godhetstal. Godhetstalen används för att fastställa en optimal kombination. Paramet- rarna som exempelvis spänningen eller strömmen under slag- ningsperioden regleras som funktion av pulsfrekvensen för den fastställda optimala kombinationen.In this way, the frequency, pulse charge and / or pulse length of the pulsating direct current can be varied, so that a plurality of frequency-charge-length combinations are obtained. For each combination, a goodness number is measured or calculated. The goodness numbers are used to determine an optimal combination. The parameters, such as the voltage or current during the switching period, are regulated as a function of the pulse frequency for the determined optimal combination.
Uppfinningen innebär att man under givna och sa langt det är möjligt konstanta betingelser genomför en rent elektrisk optimering sa att optimala värden pa pulsfrekvens, pulsladd- ning och pulslängd erhalls. Den vid den fastställda optimala kombinationen erhallna pulsfrekvensen används därefter som styrande parameter för val av parametrarna som exempelvis spänningen eller strömmen under slagningsperioden. Exempelvis innebär en högre pulsfrekvens en högre ström/spänning under slagningen, en högre slagningsfrekvens och ett minskat antal slagningar per slagningsperiod.The invention means that under given and as far as possible constant conditions a purely electrical optimization is carried out so that optimal values of pulse frequency, pulse charge and pulse length are obtained. The pulse frequency obtained at the determined optimal combination is then used as a controlling parameter for selecting the parameters such as the voltage or current during the beating period. For example, a higher pulse rate means a higher current / voltage during beating, a higher beating frequency and a reduced number of beats per beating period.
Godhetstal för beskrivningen av drifttillstandet hos en elektrostatisk stoftavskiljare är i och för sig kända, dock ej för styrningen av slagningsparametrarna. Exempel pa god- hetstal kan vara maximalt toppvärde. medelvärde eller bot- tenvärde för spänningen mellan stoftavskiljarens elektroder.Goodness figures for the description of the operating state of an electrostatic precipitator are known per se, but not for the control of the beating parameters. Examples of goodness figures can be the maximum peak value. average value or bottom value for the voltage between the dust collector electrodes.
En sadan metod föreslas i US 4,3ll,49l.Such a method is proposed in US 4,311,491.
Det kan ocksa med fördel vara ett pa mer sofistikerade grun- der fastställt värde, som kvoten mellan toppspänning och eventuellt när en av dessa parametrar halles Detta föreslas i EP 0184922. '“ pulsladdning, konstant under injusteringen. 10 15 20 25 30 35 506 246 Ett lämpligt och effektivt förfarande för bestämning av ett godhetstal, ett individuellt godhetstal, PCT/SE92/00815, vis mellan toppvärde och bottenvärde för spänningen mellan och att den där varje parameterkombination kan avspeglas med är att, som föreslas i en referensspänningsnivä fastläggs, vanligt- emissionselektroder och utfällningselektroder, tid som spänningen ligger över denna nivä tillmätes ett posi- tivt värde och den tid spänningen ligger under denna nivä tillmäts ett negativt värde. Denna tillmätning sker före- trädesvis med viktning enligt funktionen A = U-(U-Uref) där U är den för en viss tidpunkt aktuella spänningen mellan elektroderna i stoftavskiljaren.It can also advantageously be a value determined on more sophisticated grounds, such as the ratio between peak voltage and possibly when one of these parameters is held. This is suggested in EP 0184922. '“pulse charge, constant during adjustment. 10 15 20 25 30 35 506 246 A suitable and efficient method for determining a goodness number, an individual goodness number, PCT / SE92 / 00815, wise between peak value and bottom value for the voltage between and that the one where each parameter combination can be reflected with is that, as proposed in a reference voltage level is determined, ordinary emission electrodes and precipitation electrodes, time when the voltage is above this level is assigned a positive value and the time the voltage is below this level is assigned a negative value. This measurement preferably takes place with weighting according to the function A = U- (U-Uref) where U is the current voltage between the electrodes in the dust collector for a certain time.
Efter en optimering genom variation av pulsparametrarna, som resulterar i en optimal frekvens-laddnings-längd kombination, later man, vid det här föreslagna sättet, den fastställda optimala pulsfrekvensen avgöra hur slagningsparametrarna, exempelvis spänningen och/eller strömmen under slagningen, förändras. Vanligtvis blir spänningen/strömmen läg om den optimala pulsfrekvensen är lag och hög om den optimala puls- frekvensen är hög. Pulsfrekvensen fär alltsa tjäna som en mellanparameter för valet av lämpliga slagningsparametrar.After an optimization by varying the pulse parameters, which results in an optimal frequency-charge-length combination, the determined optimal pulse frequency is determined in the method proposed here, how the beating parameters, for example the voltage and / or the current during beating, change. Usually the voltage / current becomes low if the optimal pulse rate is low and high if the optimum pulse rate is high. The pulse frequency can thus serve as an intermediate parameter for the selection of suitable beating parameters.
Slagningsparametrarna kan utöver den optimala pulsfrekvensen även vara en funktion av den varierande högspänningens mini- minivä omedelbart före slagningsperioden och av den pulse- rande likströmmens medelvärde omedelbart före slagnings- perioden.In addition to the optimal pulse frequency, the beating parameters can also be a function of the minimum high voltage of the varying high voltage immediately before the beating period and of the average value of the pulsating direct current immediately before the beating period.
Denna optimering av pulsparametrarna och val av slagnings- parametrarna genomförs individuellt för varje stoftavskiljar- enhet med respektive högspänningsförsörjning och slagnings- utrustning vilket betyder, att de olika tidskalorna för slag- l0 20 25 506 246 ningen i de olika avskiljarenheterna inte behöver blandas i optimeringsprocessen.This optimization of the pulse parameters and selection of the beating parameters is carried out individually for each dust collector unit with the respective high voltage supply and beating equipment, which means that the different time scales for the beating in the different separator units do not have to be mixed in the optimization process.
KORTFATTAD FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar där Fiq.l visar den principiella relationen mellan ström och spänning, som funktion av tiden, i en elektrostatisk stoft- avskiljare; Fig.2 visar uppmätt spänning, som funktion av tiden, i en elektrostatisk stoftavskiljare som matas med strömpulser med en frekvens pà ungefär ll Hz; Fig.3 visar toppvärdet och bottenvärdet för spänningen, mel- lan elektroderna i en elektrostatisk stoftavskiljare, vid konstant pulsfrekvens, som funktion av kvadratroten ur medel- värdet för strömmen genom stoftavskiljaren; Fig.4 visar det principiella sambandet mellan medelvärdet av strömmen genom en stoftavskiljare och respektive toppvärde, medelvärde och bottenvärde för spänningen mellan stoftav- skiljarens elektroder vid driftförhällanden där elektriska urladdningar i avskilt stoftskikt kan förekomma; Fig.5 visar ett sätt att utvärdera spänningen mellan en stoftavskiljarens elektroder; Fig.6 visar i förenklad form en anläggning för genomförande av föreslaget sätt att styra spänningsreverseringen hos en elektrostatisk stoftavskiljare; 10 15 20 25 30 35 506 246 Fig.7 visar schematisk hur den optimala strömmen genom stoft- avskiljaren under slagningen varierar med den optimala puls- frekvensen; Pig.8 visar en bitvis linjär approximation av funktionen enligt Fig.7, lämpad för en regleralgoritm.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail in connection with the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the principal relationship between current and voltage, as a function of time, in an electrostatic precipitator; Fig. 2 shows measured voltage, as a function of time, in an electrostatic precipitator which is supplied with current pulses with a frequency of approximately 11 Hz; Fig. 3 shows the peak value and the bottom value of the voltage, between the electrodes in an electrostatic dust collector, at constant pulse frequency, as a function of the square root from the average value of the current through the dust collector; Fig. 4 shows the principal relationship between the average value of the current through a dust collector and the respective peak value, average value and bottom value of the voltage between the electrode dust collector electrodes in operating conditions where electrical discharges in separated dust layers may occur; Fig. 5 shows a method of evaluating the voltage between the electrodes of a dust collector; Fig. 6 shows in simplified form a plant for carrying out the proposed method of controlling the voltage reversal of an electrostatic precipitator; Fig. 7 schematically shows how the optimum current through the dust separator during beating varies with the optimum pulse frequency; Fig. 8 shows a bit linear approximation of the function according to Fig. 7, suitable for a control algorithm.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Fig.la visar den allmänna relationen mellan ström och spänn- ing i en elektrostatisk stoftavskiljare som matas med ström frän en fasvinkelstyrd likriktare, bestäende av tyristorer, när tyristorerna tänds i växelspänningens samtliga halv- perioder. Fig.lb visar samma relation när tyristorerna tänds bara i var tredje halvperiod. Sättet enligt föreliggande upp- finning kommer vanligtvis att användas vid väsentligt lägre tändfrekvenser än de visade, som för tydlighetens skull inte ritats skalenligt. Relationen mellan nivåerna är därför ocksa helt utan relevans.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Fig. 1a shows the general relationship between current and voltage in an electrostatic precipitator which is supplied with current from a phase-angled rectifier, consisting of thyristors, when the thyristors are switched on during all half periods of the alternating voltage. Fig. 1b shows the same relationship when the thyristors are turned on only in every third half period. The method according to the present invention will usually be used at significantly lower ignition frequencies than those shown, which for the sake of clarity have not been drawn to scale. The relationship between the levels is therefore also completely irrelevant.
I Fig.2 visas faktiskt uppmätt spänning i en mer realistisk situation, där tyristorerna tänds i var nionde halvperiod och dä ger en mycket brant spänningsökning varefter spänningen först faller brant och sedan allt längsammare. Den stora skillnaden mellan toppvärdet och bottenvärdet för spänningen mellan elektroderna är helt realistisk. Skalförändringen gör jämförelser med föregående figur olämplig. I Fig.2 är spänn- ingens toppvärde ungefär 58 kV och spänningens bottenvärde ungefär 16 kV.Fig. 2 actually shows measured voltage in a more realistic situation, where the thyristors are turned on every ninth half period and then gives a very steep increase in voltage after which the voltage first falls steeply and then more slowly. The large difference between the peak value and the bottom value of the voltage between the electrodes is completely realistic. The change in scale makes comparisons with the previous figure inappropriate. In Fig. 2, the peak value of the voltage is approximately 58 kV and the bottom value of the voltage is approximately 16 kV.
Om tyristorernas tändvinklar varieras vid konstant frekvens, kommer säväl topp- som bottenvärden för spänningen att variera. Under gynnsamma driftförhällanden eller nära optimal drift är bottenvärdet förhällandevis oberoende av tändvinkeln medan toppvärdet växer monotont med minskande tändvinkel, dvs ökad ledtid för tyristorerna. Under svära driftförhällanden 10 15 20 25 30 35 506 246 10 och vid drift med olämpliga parametrar sjunker bottenspänn- ingen, redan vid lag ström, med minskande tändvinkel, och vid högre strömmar sjunker säväl medelvärdet av spänningen som toppvärdet.If the ignition angles of the thyristors are varied at a constant frequency, both the peak and bottom values of the voltage will vary. Under favorable operating conditions or close to optimal operation, the bottom value is relatively independent of the ignition angle, while the peak value grows monotonically with decreasing ignition angle, ie increased lead time for the thyristors. Under severe operating conditions 10 15 20 25 30 35 506 246 10 and during operation with unsuitable parameters, the bottom voltage drops, even at low current, with decreasing ignition angle, and at higher currents both the average value of the voltage and the peak value drops.
Pig 3 äskadliggör de faktiskt uppmätta sambanden för en viss pulsfrekvens vid nära optimal drift.Pig 3 damages the actually measured relationships for a certain pulse frequency at near optimal operation.
I Fig.4 visas de principiella sambanden mellan ström och spänning i en stoftavskiljare vid ävskiljning av ett stoft 42 och 43 motsvarar bot- med hög resistivitet. Kurvorna 41, tenvärde 41, medelvärde 42 och toppvärde 43 för spänningen mellan stoftavskiljarens elektroder. Alla tre kurvorna upp- visar ett lokalt maximum. Detta kan ses som exempel pà elektriska parametrar som indikerar optimal drift. Genom variation av tändvinkel och pulsfrekvens kan man söka sig fram till en optimal kombination.Fig. 4 shows the principal connections between current and voltage in a dust separator when separating a dust 42 and 43 corresponds to a fine with high resistivity. The curves 41, ten value 41, mean value 42 and peak value 43 for the voltage between the electrodes of the dust collector. All three curves show a local maximum. This can be seen as an example of electrical parameters that indicate optimal operation. By varying the ignition angle and pulse frequency, you can look for an optimal combination.
I Fig.5 äskädliggörs en annan metod för att fastställa god- hetstalet för en viss parameterkombination. Där visas en, för tydlighetens skull nagot förvrängd, bild av hur spänningen mellan stoftavskiljarens elektroder varierar med tiden under intervallet fràn en strömpulsstart till starten av nästa strömpuls. Där antyds också att mätning av spänningen mellan stoftavskiljarens elektroder sker vid ett flertal diskreta och ekvidistanta tidpunkter. Mätning sker i det praktiska fallet vid väsentligt fler tidpunkter än de som visas, exem- pelvis l - 3 gänger per millisekund. Dessa mätvärden lagras i en, företrädesvis datoriserad, styrenhet 630, visat i Fig.6, och med hjälp av det likaledes i styrenheten 630 lagrade värdet pä Uref beräknas för varje mätpunkt Ai = Ui~(Ui-Uref).Fig. 5 illustrates another method for determining the goodness number for a certain parameter combination. It shows, for the sake of clarity, a slightly distorted picture of how the voltage between the electrodes of the dust collector varies with the time during the interval from one current pulse start to the start of the next current pulse. It also indicates that measurement of the voltage between the dust collector electrodes takes place at a number of discrete and equidistant times. Measurement takes place in the practical case at significantly more times than those shown, for example 1-3 times per millisecond. These measured values are stored in a, preferably computerized, control unit 630, shown in Fig. 6, and by means of the value of Uref also stored in the control unit 630, for each measuring point Ai = Ui ~ (Ui-Uref) is calculated.
Därefter approximeras numeriskt integralen Ik = I U- (U-Uref) -dc 10 15 20 25 30 35 506 246 11 genom summan Ik = 2AiAt där At är den konstanta tidsdifferensen mellan tva mätningar.Then, the integral Ik = I U- (U-Uref) -dc is numerically approximated by the sum Ik = 2AiAt where At is the constant time difference between two measurements.
Denna beräkning utförs automatiskt i styrenheten 630 och resultatet lagras som ett godhetstal för aktuell kombination av pulsfrekvens och tändvinkel för tyristorerna i aktuell likriktare 621, 622 och 623.This calculation is performed automatically in the control unit 630 and the result is stored as a goodness number for the current combination of pulse frequency and ignition angle for the thyristors in the current rectifiers 621, 622 and 623.
Här förutsätts att pulsfrekvensen inte är alltför läg. Vid frekvenser under 10 Hz föreslas att utvärdering sker under ett intervall som är kortare än tiden mellan starten för tvä pä varandra följande pulser. Detta kan ske antingen genom att ett för varje frekvens fast värde pä intervallet bestäms och lagras i styrenheten 630 eller genom att intervallets längd bestäms genom utvärdering av spänningens avtagande.Here it is assumed that the pulse frequency is not too low. At frequencies below 10 Hz, it is suggested that evaluation take place during an interval that is shorter than the time between the start of two consecutive pulses. This can be done either by determining a fixed value of the interval for each frequency and storing it in the control unit 630 or by determining the length of the interval by evaluating the decrease in voltage.
Fig.6 visar schematiskt en anläggning för genomförande av aktuellt förfarande. En stoftavskiljare 600, med en inlopps- kanal 641 och en utloppskanal 642, innefattar tre stoftav- 602, 603 med var sin stoftficka 611, 612, 613 och avskiljarenheterna matas med pulserande likström frän tre likriktare 621, 622 och 623. 621-623 styrs och övervakas av en styrenhet 630. Denna styrenhet 630 kom- skiljarenheter 601, Likriktarna municerar även med anordningar 651.652 och 653 för slagning av utfällningselektroderna i stoftavskiljarenheterna 601, 602 och 603.Fig. 6 schematically shows a plant for carrying out the current procedure. A dust collector 600, with an inlet channel 641 and an outlet channel 642, comprises three dust collectors 602, 603, each with a dust pocket 611, 612, 613, and the separator units are supplied with pulsating direct current from three rectifiers 621, 622 and 623. 621-623 is controlled and is monitored by a control unit 630. This control unit 630 com separator units 601, The rectifiers also communicate with devices 651, 652 and 653 for beating the precipitation electrodes in the dust separator units 601, 602 and 603.
Vid föreslaget förfarande matar likriktaren 621, med en efter förutbestämd princip varierande parameter, pulserande lik- Under slag- ström till sektionens 601 elektroder, ej visade. ningen minskas strömmen, som fär tjäna som exempel för en slagningsparameter. Styrenheten 630 utvärderar inmatad puls- formad ström och uppträdande spänning och beräknar för varje kombination av parametrar eller för varje grupp av kombina- 10 15 20 30 506 246 12 tioner ett godhetstal. Enligt förutbestämd strategi utväljes med hjälp av dessa godhetstal den parameterkombination som kan anses vara den elektriskt optimala, och driften fortsät- ter med denna fastställda parameterkombination, exempelvis med en pulsfrekvens av 18 Hz. Under slagningsperioden redu- ceras dä strömmen till 50 %.In the proposed method, the rectifier 621, with a parameter varying according to a predetermined principle, supplies pulsating direct current to the electrodes of the section 601, not shown. the current is reduced, which may serve as an example of a beating parameter. The control unit 630 evaluates input pulse-shaped current and occurring voltage and calculates a goodness number for each combination of parameters or for each group of combinations. According to a predetermined strategy, the parameter combination that can be considered to be the electrically optimal is selected with the aid of these goodness numbers, and the operation continues with this established parameter combination, for example with a pulse frequency of 18 Hz. During the beating period, the current is then reduced to 50%.
Det principiella sammanhanget mellan pulsfrekvens och optimal strömreducering, visat som strömmen under slagningen i pro- cent av strömmen mellan slagningsperioderna, Fig.7. àskàdliggörs i En approximation av sammanhanget i Fig.7 som bitvis linjär funktion, lämpad för en regleralgoritm, visas i Fig.8: Om den optimala parameterkombinationen innebär en högre puls- frekvens, sker en mindre reducering av strömmen under slag- ningen, överskrider pulsfrekvensen ett förutbestämt första gränsvärde G1, exempelvis 30 Hz, sker ingen reducering alls.The principal relationship between pulse frequency and optimal current reduction, shown as the current during beating as a percentage of the current between beating periods, Fig.7. is approximated in An approximation of the context in Fig.7 as a bit linear function, suitable for a control algorithm, is shown in Fig.8: If the optimal parameter combination means a higher pulse frequency, there is a smaller reduction of the current during beating, exceeds the pulse frequency a predetermined first limit value G1, for example 30 Hz, there is no reduction at all.
Pä motsvarande sätt reduceras strömmen mera för en lägre pulsfrekvens för att slutligen hàllas konstant pà en lägsta när pulsfrekvensen underskrider procentniva, exempelvis 10 %, ett förutbestámt andra gränsvärde G2, exempelvis 8 Hz. Denna lägsta nivä kan även vara 0 %. Lämplig förändringstaktik maste bygga pa en viss erfarenhet av aktuell anläggning och eventuellt även av aktuellt stoft i den gas som skall renas.Correspondingly, the current is reduced more for a lower pulse rate to finally be kept constant at a minimum when the pulse rate falls below the percentage level, for example 10%, a predetermined second limit value G2, for example 8 Hz. This minimum level can also be 0%. Appropriate change tactics must be based on some experience of the current plant and possibly also of the current dust in the gas to be purified.
Pa liknande sätt genomförs optimeringen av andra slagnings- parametrar. Exempelvis ökas slagningsfrekvensen med ökande pulsfrekvens, i ett typiskt exempel fràn l gäng per 120 minuter för pulsfrekvensen 4 Hz till 1 gäng per 20 minuter för pulsfrekvensen 30 Hz. Det principiella sammanhanget kan äskadliggöras med hjälp av Fig.7, ett praktiskt tillväga- gàngssätt med hjälp av Fig.8, genom att byta strömreducering mot slagningsfrekvens. Pà samma sätt medför den höga puls- frekvensen 30 Hz, att bara en slagning per slagningscykel genomförs mot tva vid den laga pulsfrekvensen 4 Hz. 10 15 20 25 30 35 506 246 13 Med korta intervall sker en elektrisk optimering av ström- 602 och 603.In a similar way, the optimization of other beating parameters is performed. For example, the beat frequency is increased with increasing pulse frequency, in a typical example from 1 thread per 120 minutes for the pulse frequency 4 Hz to 1 thread per 20 minutes for the pulse frequency 30 Hz. The principal context can be degraded by means of Fig.7, a practical approach by means of Fig.8, by switching current reduction to beat frequency. In the same way, the high pulse frequency of 30 Hz means that only one beat per beat cycle is performed against two at the low pulse frequency of 4 Hz. 10 15 20 25 30 35 506 246 13 At short intervals, electrical optimization of currents 602 and 603 takes place.
Detta initieras och utvärderas av styrenheten 630. tillförseln till samtliga tre sektioner 601, För de nedströms belägna sektionerna 602 och 603 genomförs valet av optimala slagningsparametrar under slagningen pä samma sätt. Även andra storheter än den optimala pulsfrekvensen kan användas som styrande parametrar för slagningen. Tvä sàdana storheter är den varierande spänningens miniminivä omedelbart före slagningsperioden och den pulserande likströmmens medel- värde omedelbart före slagningsperioden. Spänningen och/eller strömmen under slagningsperioden ökas bäde för högre värden hos den varierande spänningens miniminivä och den pulserande' likströmmens medelvärde omedelbart före slagningsperioden. Även antalet slag per slagningsperiod kan väljas som funktion av den varierande spänningens miniminivä eller den pulserande likströmmens medelvärde omedelbart före slagningsperioden. Ändring av en eller flera slagningsparametrar, sker kon- tinuerligt inför varje slagningsperiod. Detta kan också göras efter larm fràn eventuellt övervakande känselorgan, ej visa- de, för stoftmängd eller andra gasen karakteriserande mät- värden i stoftavskiljarens utlopp 642.This is initiated and evaluated by the control unit 630. the supply to all three sections 601. For the downstream sections 602 and 603, the selection of optimal beating parameters during the beating is performed in the same way. Quantities other than the optimal pulse frequency can also be used as controlling parameters for the beating. Two such quantities are the minimum level of the varying voltage immediately before the beating period and the mean value of the pulsating direct current immediately before the beating period. The voltage and / or current during the beating period is increased both for higher values of the minimum voltage of the varying voltage and the mean value of the pulsating direct current immediately before the beating period. The number of beats per beating period can also be selected as a function of the minimum level of the varying voltage or the average value of the pulsating direct current immediately before the beating period. Changing of one or more beating parameters takes place continuously before each beating period. This can also be done after alarms from any monitoring sensing means, not shown, for dust quantity or other gas characterizing measured values in the dust collector outlet 642.
Spänningen och/eller strömmen kan antingen hällas konstant pä en nivä under hela slagningsperioden, eller regleras även i beroende av tidpunkten för de enskilda slagen mot utfäll- ningselektroderna. Exempelvis kan strömmen/spänningen regle- ras intermittent mellan tva värden väsentligen synkront med slagen mot utfällningselektroderna.The voltage and / or current can either be poured constantly at one level throughout the beating period, or also regulated depending on the time of the individual beats against the precipitation electrodes. For example, the current / voltage can be regulated intermittently between two values substantially synchronously with the beats against the precipitation electrodes.
Förfarandet enligt uppfinningen är givetvis inte begränsat till det ovan beskrivna utföringsexemplet utan kan varieras pà ett flertal sätt inom ramen för följande patentkrav.The method according to the invention is of course not limited to the exemplary embodiment described above, but can be varied in a number of ways within the scope of the following claims.
Claims (10)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9601189A SE506246C2 (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Method of controlling an electrostatic dust separator |
AU23136/97A AU2313697A (en) | 1996-03-28 | 1997-03-24 | Method for controlling an electrostatic precipitator |
PCT/SE1997/000494 WO1997035666A1 (en) | 1996-03-28 | 1997-03-24 | Method for controlling an electrostatic precipitator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9601189A SE506246C2 (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Method of controlling an electrostatic dust separator |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9601189D0 SE9601189D0 (en) | 1996-03-28 |
SE9601189L SE9601189L (en) | 1997-09-29 |
SE506246C2 true SE506246C2 (en) | 1997-11-24 |
Family
ID=20401984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9601189A SE506246C2 (en) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | Method of controlling an electrostatic dust separator |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2313697A (en) |
SE (1) | SE506246C2 (en) |
WO (1) | WO1997035666A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3775417B2 (en) * | 2004-02-09 | 2006-05-17 | ダイキン工業株式会社 | Discharge device and air purification device |
KR20110007170A (en) | 2008-04-15 | 2011-01-21 | 알베마를 코포레이션 | Methods and sorbents for utilizing a hot-side electrostatic precipitator for removal of mercury from combustion gases |
CN110935567A (en) * | 2019-12-05 | 2020-03-31 | 浙江浙能台州第二发电有限责任公司 | Thermal power generating unit dry-type electric precipitator optimization control method and system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3017685A1 (en) * | 1980-05-08 | 1981-11-12 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | METHOD FOR REGULATING THE VOLTAGE OF AN ELECTROFILTER USED IN A PLANT |
US5477464A (en) * | 1991-11-26 | 1995-12-19 | Abb Flakt Ab | Method for controlling the current pulse supply to an electrostatic precipitator |
-
1996
- 1996-03-28 SE SE9601189A patent/SE506246C2/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-03-24 AU AU23136/97A patent/AU2313697A/en not_active Abandoned
- 1997-03-24 WO PCT/SE1997/000494 patent/WO1997035666A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997035666A1 (en) | 1997-10-02 |
SE9601189L (en) | 1997-09-29 |
AU2313697A (en) | 1997-10-17 |
SE9601189D0 (en) | 1996-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5707422A (en) | Method of controlling the supply of conditioning agent to an electrostatic precipitator | |
US4626261A (en) | Method of controlling intermittent voltage supply to an electrostatic precipitator | |
AU631627B2 (en) | Method for controlling the current pulse supply to an electrostatic precipitator | |
US4808200A (en) | Electrostatic precipitator power supply | |
US5378978A (en) | System for controlling an electrostatic precipitator using digital signal processing | |
US5477464A (en) | Method for controlling the current pulse supply to an electrostatic precipitator | |
JPS6125650A (en) | Method for controlling electrical charge of electrical dust precipitator | |
EP0186338B1 (en) | Method of controlling the pulse frequency of a pulse operated electrostatic precipitator | |
SE506246C2 (en) | Method of controlling an electrostatic dust separator | |
RU94026258A (en) | METHOD FOR REGULATING PULSING DC | |
SE506245C2 (en) | Method of controlling an electrostatic dust separator | |
SE506423C2 (en) | Method for controlling the length of the stroke intervals and other stroke parameters at an electrostatic dust separator | |
SE451675B (en) | SET AND DEVICE FOR VARIABLE VOLTAGE PRESENTING ACTION BETWEEN ELECTROSTATIC SUBSTANCE DISPENSERS | |
WO1999012649A1 (en) | Method to control current supply to an electrostatic precipitator | |
AU8338087A (en) | A method and an arrangement for enabling changes in the level of dust extraction in dust precipitators to be determined | |
SE506572C2 (en) | Method of controlling an electrostatic dust separator | |
RU2168368C1 (en) | Method for automatic determination, selection and control of mode of electric power supply of filter | |
RU2166999C1 (en) | Method for automatic control of electric filter voltage according to breakdown (variants) | |
SE510510C2 (en) | Optimising supply of pulsed DC current to electrostatic separator for e.g. purifying flue gases | |
JPS61136454A (en) | Charging control system of electric precipitator | |
RU2147468C1 (en) | Method of automatic control over voltage of electric filter | |
JPH0250788B2 (en) | ||
SU1428473A1 (en) | Method of charging particles in apparatus for electronic ionic technology under conditions of reverse corona discharge | |
JPH08168701A (en) | Pulse charging electric precipitator | |
JPS59154155A (en) | Electrical dust precipitator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9601189-5 Format of ref document f/p: F |