SE510380C2 - Ways of regulating power supply to an electrostatic dust separator - Google Patents

Abstract

In a method for use in an electrostatic precipitator unit, comprising discharge electrodes and collecting electrodes between which a varying high voltage is maintained, to control a pulsating direct current supplied to the electrodes, the frequency, pulse height and/or pulse length of the pulsating direct current are varied, so as to obtain a plurality of frequency-height-length combinations. A first point of time for the end of the supplied current pulse, and a second point of time when the voltage between discharge electrodes and collecting electrodes has fallen to a predetermined level Uref, are determined. The length of a time interval between the first point of time and the second point of time is determined, and the length of the time interval is used to select the frequency-height-length combination of the pulsating direct current.

Description

510 380 10 15 20 25 30 35 2 i det på utfällningselektroderna successivt växande stoft- skiktet. När man får partialurladdningar i stoftskiktet blir effekten bland annat emission av laddningar och stoft från utfällningselektroderna, s.k. återstrålning (eng. back- corona). 510 380 10 15 20 25 30 35 2 in the gradually growing dust on the precipitating electrodes. the layer. When you get partial discharges in the dust layer becomes the effect including emission of charges and dust from the precipitation electrodes, so-called back- radiation corona).

För att optimera driften och minska energiförbrukningen samtidigt som avskiljningen förbättras har flera metoder för pulsmatning av strömmen till filtret föreslagits. Exempel finns i US-4,052,l77 och US-4,410,849. I den först nämnda föreslås inmatning av pulser som är av storleksordningen mikrosekunder, vilket innebär att likriktarna blir mycket dyra. I den senare föreslås pulser av storleksordningen millisekunder, vilket ganska enkelt kan erhållas genom selektiv styrning av helt vanliga tyristorlikriktare som matas med växelspänning av nätfrekvens.To optimize operations and reduce energy consumption while the separation is improved has several methods for pulse supply of the current to the filter has been suggested. Example are found in US-4,052, 177 and US-4,410,849. In the first mentioned it is suggested to input pulses which are of the order of magnitude microseconds, which means that the rectifiers become a lot expensive. In the latter, pulses of the order of magnitude are suggested milliseconds, which can be obtained quite easily by selective control of ordinary thyristor rectifiers such as supplied with AC voltage of mains frequency.

Genom pulsbreddsmodulering av en mellanfrekvens på 10 till 50 kHz erhålles med relativt enkla medel pulslängder ned till 0,02-0,10 ms och en snabb reglering med tillför- litlig styrning av strömtillförseln till den elektrostatiska stoftavskiljaren. Sådana metoder beskrivs i bland annat DE 35 22 568 Och WO 88/07413.By pulse width modulation of an intermediate frequency of 10 to 50 kHz are obtained by relatively simple means pulse lengths down to 0.02-0.10 ms and a fast regulation with reliable control of the power supply to the electrostatic the dust separator. Such methods are described in, among other things DE 35 22 568 Och WO 88/07413.

Med de nya teknikerna har antalet styrparametrar ökat och därmed komplexiteten i reglersystemen. Tyvärr leder detta också till att själva inregleringen ökar störningen i avskiljarens funktion. På samma sätt som utsläppen ökar under renslagningen av filtret kommer utsläppen att öka under den tid som inreglering pågår eller kontroll av in- ställda reglerparametrar göres.With the new technologies, the number of control parameters has increased and thus the complexity of the control systems. Unfortunately leads this also means that the regulation itself increases the disturbance in the function of the separator. In the same way as emissions increase during the cleaning of the filter, the emissions will increase during the period of adjustment or control of the set control parameters are made.

Det är därför synnerligen angeläget att metoder utveck- las för en snabb och säker inreglering av strömmatningen till elektrostatiska stoftavskiljare grundad på enbart elektriska mätningar i själva avskiljaren eller tillhörande likriktare. Det har visat sig att även om renslagningen mycket starkt påverkar stoftkoncentrationen i den från avskiljaren utgående gasen ändras relationen mellan ström och spänning i en avskiljare endast marginellt på grund av detta. 10 15 20 25 30 35 510 380 3 Några försök med optimering grundad på enbart mätning av elektriska storheter har redan gjorts och som exempel hänvisas till US-4,311,49l, EP-465 547 och EP-184 922. Dessa exempel har dock kvarvarande brister när det gäller följsam- het, vid processändringar, och tillförlitlighet, när det gäller att finna den inställning som ger minimal energi- förbrukning under varierande förhållanden vid avskiljning av högresistivt stoft.It is therefore of the utmost importance that methods read for a fast and safe adjustment of the power supply to electrostatic precipitators based solely on electrical measurements in the separator itself or associated rectifier. It has been shown that even if the cleaning very strongly affects the dust concentration in it from the separator outgoing gas changes the relationship between current and voltage in a separator only marginally due to this. 10 15 20 25 30 35 510 380 3 Some experiments with optimization based on measurement only of electrical quantities have already been made and as an example See U.S. 4,311,491, EP-465,547 and EP-184,922 examples, however, have remaining shortcomings in terms of , in case of process changes, and reliability, when to find the setting that provides minimal energy consumption under varying conditions when separating high-resistance dust.

Den av oss kända äldre teknik som ligger närmast föreliggande uppfinning presenteras i US 4,690,694 (DE 35 26 009). I denna föreslås en utvärdering av den hastighet med vilken spänningen faller från sitt toppvärde under en strömpuls till nivån för koronastart. Detta förslag har dock visat sig leda till helt felaktiga slutsatser och ofta inte ge någon information om optimal strömtillförsel.The older technology we know is the closest The present invention is presented in US 4,690,694 (DE 35 26 009). In this, an evaluation of it is proposed rate at which the voltage drops from its peak value during a current pulse to the level of corona start. This proposal has, however, been shown to lead to completely erroneous conclusions and often do not provide any information on optimal power supply.

UPPFINNINGENS SYFTE Det har visat sig att de hittills prövade metoderna inte alltid, vid avskiljning av högresistivt stoft, leder fram till den optimala parameterkombinationen. Detta gäller speciellt för de metoder som bygger på mätning av stoftkonc- entrationen, men det gäller även för hittills föreslagna metoder som bygger på mätning av elektriska storheter.OBJECT OF THE INVENTION It has been shown that the methods tried so far have not always, when separating high-resistance dust, leads to the optimal parameter combination. This applies especially for the methods based on the measurement of dust integration, but this also applies to those proposed so far methods based on the measurement of electrical quantities.

Det är en huvuduppgift för föreliggande uppfinning att anvisa en förbättrad metod för val av driftsparametrar för elektrostatiska stoftavskiljare vid avskiljning av s.k. svårt stoft, exv. stoft med hög resistivitet.It is a principal object of the present invention that indicate an improved method for selecting operating parameters for electrostatic dust collectors when separating so-called hard dust, exv. dust with high resistivity.

En annan uppgift för föreliggande uppfinning är att anvisa en metod som, grundad på mätning av enbart elektriska storheter i en viss stoftavskiljarenhet, rent allmänt ger en snabbare och säkrare inreglering av denna elektrostatiska stoftavskiljarenhet.Another object of the present invention is to assign a method that, based on the measurement of electrical only quantities in a particular dust collector unit, generally gives one faster and safer regulation of this electrostatic dust separator unit.

Det är speciellt en uppgift för aktuell uppfinning att anvisa en metod som kan användas vid all pulsmatning ända ned till pulslängder av storleksordningen 1 mikrosekund och därunder och som utan komplicerade beräkningsprogram med 510 sso 4 10 15 20 25 30 35 stor säkerhet ger information om den bästa arbetspunkten för den elektrostatiska stoftavskiljaren.It is especially an object of the present invention to indicate a method that can be used for all heart rate feeding all the way down to pulse lengths of the order of 1 microsecond and below and as without complicated calculation programs with 510 sso 4 10 15 20 25 30 35 great security provides information on the best working point for the electrostatic precipitator.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser ett sätt att vid en elektro- statisk stoftavskiljarenhet, innefattande emissionselek- troder och utfällningselektroder, mellan vilka en varierande högspänning upprätthålles, styra en till dessa matad pulserande likström. Den pulserande likströmmens frekvens, pulshöjd och/eller pulslängd varieras, så att ett flertal frekvens-höjd-längd-kombinationer erhålls.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method of static dust collector unit, including emission electrons electrodes and precipitation electrodes, between which a varying high voltage is maintained, control one to these supplied pulsating direct current. The frequency of the pulsating direct current, pulse height and / or pulse length are varied, so that a plurality frequency-height-length combinations are obtained.

Vid sättet enligt uppfinningen fastställes en första tidpunkt, för slutet på den tillförda strömpulsen, och en andra tidpunkt, när spänningen mellan emissionselektroder och utfällningselektroder fallit till en förutbestämd nivå Uref. Längden på ett tidsintervall mellan den första tid- punkten och den andra tidpunkten beräknas och längden på tidsintervallet användes för utväljande av den pulserande likströmmens frekvens-höjd-längd-kombination.In the method according to the invention, a first is determined time, for the end of the applied current pulse, and a second time, when the voltage between emission electrodes and precipitation electrodes have fallen to a predetermined level Uref. The length of a time interval between the first time the point and the second time are calculated and the length of the time interval was used to select the pulsating DC frequency-height-length combination.

ALLMÄN BESKRIVNING Av UPPFINNINGEN En av de grundläggande iakttagelserna vid drift av elektro- statiska stoftavskiljare är att avskiljningen blir mer effektiv när spänningen mellan emissionselektroder och utfällningselektroder ökas. Väsentligen finner man att partiklarnas fysiska vandringshastighet beror på kvadraten av den elektriska fältstyrkan och därmed även på kvadraten av spänningen.GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION One of the basic observations in the operation of the static dust separator is that the separation becomes more effective when the voltage between emission electrodes and precipitation electrodes are increased. Essentially, one finds that the physical velocity of the particles depends on the square of the electric field strength and thus also on the square of the voltage.

En effektiv avskiljning kräver därför en hög spänning - ju högre desto bättre. Det användbara spänningsintervallet begränsas uppåt av att man får överslag mellan elektroderna.Effective separation therefore requires a high voltage - the higher the better. The useful voltage range limited upwards by having an overshoot between the electrodes.

Vid problemfri drift söker man därför att arbeta så nära överslagsgränsen som möjligt. 10 15 20 25 30 35 510 380 5 Hög spänning betyder också generellt att strömtätheten blir hög. Om det stoft som avskiljes leder ström bra innebär detta inte något problem, men om stoftet har hög resisti- vitet och strömtätheten i gasen är hög kommer det avskiljda stoftskiktet på utfällningselektroderna att laddas upp så att den elektriska fältstyrkan i skiktet blir tillräcklig för att genom stoftskiktet driva samma höga strömtäthet.With trouble-free operation, you therefore seek to work so closely the projection limit as possible. 10 15 20 25 30 35 510 380 5 High voltage also generally means the current density gets high. If the dust that is separated conducts current well means this is not a problem, but if the dust has a high white and the current density in the gas is high, it will be separated the dust layer on the precipitation electrodes to be charged so that the electric field strength in the layer becomes sufficient to drive the same high current density through the dust layer.

Detta leder ofta till elektrisk nedbrytning av stoftskiktet, s.k. återstrålning (eng. back-corona) om inte strömtätheten begränsas.This often leads to electrical degradation of the dust layer, s.k. back-corona if not the current density limited.

Det är sedan länge, mer än 50 år, känt att pulsmatning av strömmen till elektrostatiska avskiljare ger förbättrade prestanda för avskiljaren när stoftet är svårt att avskilja, d.v.s. högresistivt. Detta anses bero på att man kan hålla nere medelvärdet på strömmen utan att avsevärt försämra strömmens fördelning vid utfällningselektroderna. Som nämnts ovan har detta lett till att man med ibland mycket kompli- cerad utrustning sökt införa nödvändig energi i avskiljaren även med mycket korta pulser.It has long been known, more than 50 years, that pulse feeding of the current to electrostatic precipitators provides improved performance of the separator when the dust is difficult to separate, i.e. highly resistive. This is considered to be due to the fact that one can hold lower the average value of the current without significantly deteriorating the distribution of current at the precipitation electrodes. As mentioned above, this has led to sometimes very complicated equipment sought to introduce the necessary energy into the separator even with very short pulses.

Så småningom växte kunskapen fram att det fungerade utmärkt även med pulser av samma storleksordning som halv- vågorna i den vanliga växelspänning som används i distribu- tionsnäten. Detta förklarades med att laddningsförändringar i stoftskiktet, som vid laddningstillväxt orsakar den s.k. återstrålningen, har en tidskonstant på ungefär 1 sekund.Eventually, the knowledge grew that it worked excellent even with pulses of the same order of magnitude as the waves in the usual AC voltage used in the distribution networks. This was explained by charge changes in the dust layer, which during charge growth causes the so-called the radiation, has a time constant of about 1 second.

Det får emellertid inte tolkas som så, att det tar 1 sekund att ladda upp skiktet, även om många gör detta misstag, utan som att det tar ungefär en sekund för skiktet att ladda ur sig när uppladdningen har upphört. Uppladdningen styrs enbart av tillförd laddning, d.v.s. av strömmens storlek.However, it must not be interpreted as meaning that it takes 1 second to upload the layer, although many make this mistake, without as if it takes about a second for the layer to discharge when charging has stopped. Charging is controlled only by applied charge, i.e. of the size of the current.

Uppladdningen kan alltså ske på mindre än en millisekund om strömstyrkan är tillräckligt stor.The charging can thus take place in less than a millisecond the current is large enough.

En elektrostatisk stoftavskiljarenhet kan betraktas som en kondensator med relativt hög läckström. Ju högre spän- ningen ligger över koronaurladdningens tändspänning, desto större är läckströmmen. Resultatet blir även att spänningen då faller ganska snabbt om inte ny laddning tillföres. 510 380 10 15 20 25 30 35 6 Om utfällningselektroderna är rena eller belagda med ett stoftskikt vars resisitvitet är låg slocknar korona- urladdningen ungefär vid tändspänningen och därmed upphör spänningsfallet. Detta gäller dock inte generellt. När stoftskiktet har tillräckligt hög resisitivitet, nivån styrs av strömtätheten, sker urladdningar även i stoftskiktet.An electrostatic precipitator unit can be considered as a capacitor with a relatively high leakage current. The higher the voltage the charge is above the ignition voltage of the corona discharge, deso larger is the leakage current. The result is also that excitement then falls fairly quickly unless a new charge is added. 510 380 10 15 20 25 30 35 6 If the precipitation electrodes are clean or coated with a layer of dust whose resistivity is low, the corona the discharge approximately at the ignition voltage and thus ceases the voltage drop. However, this does not apply in general. When the dust layer has a sufficiently high resistivity, the level is controlled of the current density, discharges also occur in the dust layer.

Detta leder till generering av laddningar av motsatt polari- tet och sänker koronans släckspänning så att stoftavskiljar- enheten kan ladda ur sig till väsentligt lägre nivå.This leads to the generation of charges of opposite polarization. and lowers the extinguishing voltage of the corona so that the dust separator the device can discharge to a significantly lower level.

Urladdningen går också fortare, läckströmmen vid en given spänning är större.The discharge also goes faster, the leakage current at a given voltage is greater.

Tillförsel av ström i form av pulser till en stoft- avskiljarenhet leder generellt till en ökande spänning under pulsen och en minskande mellan pulserna, se Fig. 1 och Fig. 2. Som nämnts ovan beror ökningshastigheten under pulsen på strömmens storlek och urladdningshastigheten på aktuell spänningsnivå samt om jonisering även sker vid stoftskiktet, s.k. återstrålning.Supply of current in the form of pulses to a dust separator unit generally leads to an increasing voltage below the pulse and a decrease between the pulses, see Fig. 1 and Figs. 2. As mentioned above, the rate of increase below the heart rate depends on the size of the current and the discharge speed of the current stress level and if ionization also occurs at the dust layer, s.k. re-radiation.

Konsekvenserna av återstrålning kommer dock att märkas redan under pulsen. När man tillfört stoftskiktet den laddning som krävs för att fältstyrkan i stoftskiktet skall leda till partialurladdningar i skiktet ökar strömmen kraftigt vid konstant spänning. Vanligtvis finns andra begränsningar som leder till att man trots fortsatt laddningstillförsel får en fallande spänning. Spänningens tidsförlopp blir i princip det som visas i Fig. 3. En faktiskt registrerad kurva visas i Fig. 4.However, the consequences of re-radiation will be felt already below the pulse. When you added the fabric layer it charge required for the field strength of the dust layer to lead to partial discharges in the layer increases the current strongly at constant voltage. Usually there are others restrictions that lead to continued despite charge supply gets a falling voltage. The excitement time course will in principle be that shown in Fig. 3. A actually registered curve is shown in Fig. 4.

I den tidigare nämnda US 4,690,694 är detta faktum obekant. I denna föreslås att man skall sträva efter att göra tiden mellan spänningens topp och koronans släckning så lång som möjligt. Vid studie av Fig. 4 inses att man kan få denna att bli hur lång som helst under pågående återstrål- ning med ytterst miserabla förhållanden i stoftavskiljar- enheten. p Då detta leder till att man vid pulsens slut har en förhållandevis låg spänning och en förhållandevis hög ström kommer dock spänningen efter pulsen att avta mycket snabbt.In the aforementioned US 4,690,694 this is a fact unfamiliar. In this it is suggested that one should strive to make the time between the peak of the voltage and the extinguishing of the corona so as long as possible. When studying Fig. 4, it is realized that one can get this to become as long as possible during ongoing re-radiation extremely miserable conditions in the dust separator the device. p As this leads to having one at the end of the pulse relatively low voltage and a relatively high current however, the voltage after the pulse will decrease very quickly.

Denna insikt leder fram till föreliggande uppfinning som 10 15 20 25 30 35 510 380 7 föreslår att man använder den faktiskt urladdande delen av spänningskurvan som kriterium för styrning av strömtillförseln till stoftavskiljarenheten. Detta sker genom att man fastställer längden på ett tidsintervall som börjar då strömpulsen slutar och slutar då spänningen mellan emissionselektroder och utfällningselektroder fallit till en förutbestämd nivå. Denna nivå bör ligga vid eller över koronans tändspänning, lämpligtvis högst 25% över. Längden på intervallet användes som reglerparameter, i första hand så att man söker arbeta nära de förhållanden som ger maximal längd på intervallet.This insight leads to the present invention which 10 15 20 25 30 35 510 380 7 suggests using the actual discharging part of the voltage curve as a criterion for controlling the power supply to the dust collector unit. This takes place by determining the length of a time interval that begins when the current pulse ends and then ends the voltage between emission electrodes and precipitation electrodes have fallen into a predetermined level. This level should be at or above corona ignition voltage, preferably not more than 25% above. The length on the interval was used as a control parameter, in the first place so that one seeks to work close to the conditions that provide maximum length of the interval.

Enligt föreliggande uppfinning föreslås därför att man varierar pulsernas längd, höjd och frekvens så att man ex- empelvis för varje frekvens fastställer den maximalt uppnåeliga längden på intervallet och sedan upprepar detta förfarande för andra frekvenser och använder dessa intervallängder för att välja parametrar för den fortsatta driften. Lämpligtvis genomför man en undersökning av ett tillräckligt stort frekvensområde så att man finner en viss frekvens som ger det allra längsta intervallet, över vilken frekvens man åter får ett kortare intervall, och fortsätter driften med en frekvens nära eller lika med detta värde. I takt med förändringar i gasen som skall renas varierar man sedan pulsens storlek vid denna frekvens så att man ligger nära överslagsgränsen. Företrädesvis väljer man just den frekvens som ger maximum för intervallets längd.According to the present invention, therefore, it is proposed that varies the length, height and frequency of the pulses so that for example, for each frequency it sets the maximum achievable length of the interval and then repeats this procedure for other frequencies and uses these interval lengths to select parameters for the continued operations. Appropriately, one conducts an examination of one sufficiently large frequency range to find a certain one frequency that gives the longest interval, over which frequency you again get a shorter interval, and continue operation with a frequency close to or equal to this value. IN rate of changes in the gas to be purified varies then the size of the pulse at this frequency so that one lies close to the estimate limit. Preferably you choose just that frequency that gives the maximum for the length of the interval.

Vid en lämplig utföringsform användes ett speciellt pulsdon för tillförsel av strömmen till den elektrostatiska stoftavskiljarenheten. Vid användning av speciella pulsdon, som högfrekvensomriktare, kan pulsfrekvensen varieras t.ex. mellan 1 Hz och 10 kHz, företrädesvis mellan 1 Hz och 1 kHz.In a suitable embodiment, a special one is used pulse device for supplying the current to the electrostatic the dust collector unit. When using special pulse devices, as a high-frequency converter, the pulse frequency can be varied e.g. between 1 Hz and 10 kHz, preferably between 1 Hz and 1 kHz.

Vid användning av nätfrekvens och tyristorer, som, via en transformator, överför en del av en halvvåg från en väsentligen sinusformad spänning till den elektrostatiska stoftavskiljarenheten, tvingas man att acceptera att pulslängd och pulshöjd samvarierar på ett sätt som bestäms av nätspänningen och att pulsfrekvensen bara kan varieras som submultipler av nätfrekvensen. 510 380 10 15 20 25 30 35 8 Den föredragna variationen av pulsernas utseende är sådan att man väljer den, med tillgänglig utrustning, maximala höjden på pulsen och för att få en varierande laddning varierar längden på pulsen. Lämpligen börjar man med en förhållandevis låg frekvens och fastställer vid denna den pulsform som ger maximal intervallängd och upprepar sedan detta förfarande vid successivt högre frekvenser. När en ytterligare frekvenshöjning ger en reducerad maxlängd avbrytes inregleringen.When using mains frequency and thyristors, which, via a transformer, transmits a portion of a half-wave from a substantially sinusoidal voltage to the electrostatic the dust collector unit, you are forced to accept that pulse length and pulse height covariate in a manner determined of the mains voltage and that the pulse frequency can only be varied as submultiples of the mains frequency. 510 380 10 15 20 25 30 35 8 The preferred variation of the appearance of the pulses is such as to select it, with available equipment, maximum height of the pulse and to get a varying charge varies the length of the pulse. It's convenient to start with a relatively low frequency and determines at this the pulse shape that gives maximum interval length and repeats then this procedure at successively higher frequencies. When a further frequency increase gives a reduced maximum length the adjustment is interrupted.

Ett alternativt förfarande är att man under inregler- ingen håller frekvensen konstant och börjar med en kort puls vars längd och/eller laddning successivt ökas så länge som detta leder till ökad intervallängd. Man kan också exv. hålla pulsernas laddning konstant och variera frekvensen med början på ett lågt värde.An alternative procedure is to no one keeps the frequency constant and starts with a short pulse whose length and / or charge gradually increase as long as this leads to increased interval length. You can also e.g. keep the charge of the pulses constant and vary the frequency with beginning of a low value.

Valet av styralgoritm beror i hög grad på pulsdonets uppbyggnad.The choice of control algorithm depends to a large extent on the pulse device Construction.

Uppfinningens fördelar är mest markanta när ström- pulserna har en kort falltid, eller åtminstone till sist avtager med hög hastighet.The advantages of the invention are most marked when the pulses have a short fall time, or at least finally decreases at high speed.

KORTFATTAD FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar där Fig. 1 visar det principiella tidsberoendet för spänningen mellan elektroderna för en elektrostatisk stoftavskiljar- enhet som tillföres en relativt kort strömpuls; Fig. 2 visar motsvarande för en något längre strömpuls som dock inte ger återstrålning från stoftskiktet; Fig. 3 visar det principiella tidsberoendet för spänningen mellan elektroderna för en elektrostatisk stoftavskiljar- enhet som tillföres en så stor strömpuls att återstrålning från stoftskiktet begränsar spänningsstegringen; 10 15 20 25 30 35 510 380 9 Fig. 4 visar tidsberoendet för spänningen, motsvarande Fig. 3, uppmätt på en elektrostatisk stoftavskiljarenhet i drift; Fig. 5 visar ett förenklat kopplingsschema för en anordning lämplig vid utförande av det föreslagna sättet.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES The invention will now be described in more detail in connection with attached drawings there Fig. 1 shows the principal time dependence of the voltage between the electrodes of an electrostatic precipitator unit supplied with a relatively short current pulse; Fig. 2 shows the corresponding for a slightly longer current pulse as however, does not provide re-radiation from the dust layer; Fig. 3 shows the principal time dependence of the voltage between the electrodes of an electrostatic precipitator device that is supplied with such a large current pulse that re-radiation from the fabric layer limits the stress increase; 10 15 20 25 30 35 510 380 9 Fig. 4 shows the time dependence of the voltage, correspondingly Fig. 3, measured on an electrostatic precipitator unit in Operation; Fig. 5 shows a simplified wiring diagram for a device suitable for carrying out the proposed method.

BESKRIVNING AV FÖRESLAGEN UTFÖRINGSFORM I Fig. 1 visas spänningens tidsberoende som en heldragen linje då en elektrostatisk stoftavskiljarenhet tillföres en strömpuls, med konstant amplitud, visad med en streckad linje. Strömpulsen innehåller förhållandevis lite laddning.DESCRIPTION OF THE PROPOSED EMBODIMENT In Fig. 1, the time dependence of the voltage is shown as a solid line when an electrostatic precipitator unit is supplied to a current pulse, with constant amplitude, shown by a dashed line line. The current pulse contains relatively little charge.

Spänningen stiger under hela strömpulsen och faller sedan åter ned till koronatändspänningen. Med en dubbelpil markerad "d" antyds längden på ett intervall mellan ström- pulsens slut och den tidpunkt då spänningen fallit till en vald spänningsnivå, U¿ef, som i detta fall är koronans tändspänning. Den punktstreckade linjen anger denna spän- ningsnivå, Uref. Bestämning av koronans tändspänning kan exv. ske med en metod beskriven i US 5,477,464.The voltage rises during the entire current pulse and then falls back down to the corona ignition voltage. With a double arrow marked "d" indicates the length of an interval between the end of the pulse and the time when the voltage has dropped to one selected voltage level, U¿ef, which in this case is the coronation ignition voltage. The dotted line indicates this voltage level, Uref. Determination of the ignition voltage of the corona can exv. be done by a method described in US 5,477,464.

I Fig. 2 visas på samma sätt spänningens tidsberoende då strömpulsen förlängts något med bibehållen amplitud.Fig. 2 similarly shows the time dependence of the voltage when the current pulse is slightly extended while maintaining amplitude.

Pulsladdningen är dock inte så stor att återstrålning startar. Intervallet "d" är här väsentligt längre.However, the pulse charge is not so great as to re-radiation starts. The interval "d" is here significantly longer.

I Fig. 3 visas spänningens tidsberoende då strömpulsen förlängts så att laddningen är tillräcklig för att åter- strålningen skall starta under pulsen. Detta leder till en deformation genom att spänningsökningen avbrytes och att spänningen börjar avta trots fortsatt laddningstillförsel.Fig. 3 shows the time dependence of the voltage then the current pulse extended so that the charge is sufficient to return the radiation should start below the pulse. This leads to a deformation by interrupting the voltage increase and that the voltage starts to decrease despite continued charging.

Spänningen mellan elektroderna vid strömpulsens slut är i detta fall väsentligt lägre än i Fig. mellan pulserna väsentligt under den förutbestämda nivån 2. Spänningen faller Utef- Det i Fig. 3 erhållna intervallet "d" är väsentligt kortare än det i Fig. 2. Detta motsvarar på ett korrekt sätt den väsentligt sämre funktionen för den elektrostatiska 510 380 10 15 20 25 30 35 10 stoftavskiljarenheten vid drift enligt Fig. 3. Om man använder den metod som föreslagits i nämnda US 4,690,694 får man ingen information om denna skillnad. Tidsintervallet från spänningsmaximum till koronastartspänning är ungefär lika i båda figurerna. Detta gör att metoden enligt US 4,690,694 har så avgjorda nackdelar att den inte är ändamålsenlig.The voltage between the electrodes at the end of the current pulse is i this case is significantly lower than in FIG. between the pulses significantly below the predetermined level 2. The voltage drops Utef- The interval "d" obtained in Fig. 3 is essential shorter than that in Fig. 2. This corresponds correctly the significantly inferior function of the electrostatic 510 380 10 15 20 25 30 35 10 the dust collector unit during operation according to Fig. 3. If man uses the method proposed in said US 4,690,694 sheep there is no information about this difference. The time interval from voltage maximum to corona starting voltage is approx equal in both figures. This allows the method according to the US 4,690,694 has such definite disadvantages that it is not appropriate.

Fig. 1 - 3 visar för åskådlighetens skull förenklade samband. I Fig. 4 visas en med oscillograf registrerad kurva utvisande spänningen under normal drift med en elektro- statisk stoftavskiljare. Strömpulsen är väsentligt längre än den optimala som skulle erhållas med här föreslagen metod.Figs. 1 - 3 show for the sake of clarity simplified connection. Fig. 4 shows a curve registered with an oscillograph indicating the voltage during normal operation with an static dust collector. The current pulse is significantly longer than the optimum that would be obtained with the method proposed here.

Det aktuella medelvärdet på strömmen är drygt tre gånger så stort som det vid optimal drift.The current average value of the current is just over three times that large as that of optimal operation.

Figur 5 visar i ett principkopplingsschema en spänningsomvandlande anordning som matar högspänd likström till en stoftavskiljarenhet 1. Anordningen består av en trefas likriktarbrygga 2, en pulsgenerator 3, en trans- formator 4, en helvågslikriktarbrygga 5 för enfas, en drossel 6 samt en styrutrustning 7 med tillhöriga mät- motstånd 8, 9 och 10.Figure 5 shows in a principle circuit diagram one voltage converter device that supplies high voltage direct current to a dust collector unit 1. The device consists of a three-phase rectifier bridge 2, a pulse generator 3, a trans- formator 4, a full-wave rectifier bridge 5 for single-phase, a choke 6 and a control equipment 7 with associated measuring resistors 8, 9 and 10.

Den trefasiga likriktarbryggan 2 innefattar sex dioder 21 till 26 och är via tre ledare 27, 28, 29 anslutna till ett vanligt trefas växelströmsnät.The three-phase rectifier bridge 2 comprises six diodes 21 to 26 and are connected via three conductors 27, 28, 29 to an ordinary three-phase AC network.

Pulsgeneratorn 3 består av fyra transistorer 31 till 34 och fyra dioder 35 till 38. Transistorerna styrs genom att deras baser är anslutna till styrutrustningen 7.The pulse generator 3 consists of four transistors 31 to 34 and four diodes 35 to 38. The transistors are controlled by their bases are connected to the control equipment 7.

Helvågslikriktarbryggan 5 består av fyra dioder 51 till 54.The full-wave rectifier bridge 5 consists of four diodes 51 more 54.

Styrutrustningen 7 är förutom anslutningen till tran- sistorerna 31-34 kopplad till ett mätmotstånd 8 i serie med stoftavskiljarenheten 1, för mätning av strömmen till stoft- avskiljarens elektroder, och till en spänningsdelare bestående av två motstånd 9 och 10 kopplade mellan stoft- avskiljarenhetens elektroder för mätning av aktuell spänning mellan dessa elektroder. 10 15 20 25 30 35 510 380 ll Anordningens funktion är följande. Via ledningarna 27-29 matas likriktarbryggan 2 med trefas växelström. Denna lik- riktas och överför via ledningar 11 och 12 en likspänning till pulsgeneratorn 3. Med styrutrustningen 7 styrs tran- sistorernas 31-34 ledtider så att en pulsbreddsmodulerad spänning, väsentligen formad som en fyrkantsvåg, via ledningar 13 och 14 påföres transformatorns 4 primärsida.The control equipment 7 is in addition to the connection to the resistors 31-34 connected to a measuring resistor 8 in series with dust collector unit 1, for measuring the current to the dust the electrodes of the separator, and to a voltage divider consisting of two resistors 9 and 10 connected between dust the electrodes of the separator unit for measuring the current voltage between these electrodes. 10 15 20 25 30 35 510 380 ll The function of the device is as follows. Via lines 27-29 the rectifier bridge 2 is supplied with three-phase alternating current. This similar is rectified and transmits a direct voltage via lines 11 and 12 to the pulse generator 3. With the control equipment 7, the lead times 31-34 so that a pulse width modulated voltage, essentially shaped like a square wave, via lines 13 and 14 are applied to the primary side of the transformer 4.

Den i transformatorns 4 sekundärlindning inducerade spänningen likriktas av likriktarbryggan 5 och via glätt- ningsdrosseln 6 matas stoftavskiljarenhetens 1 elektroder med den erhållna likströmmen.The secondary winding induced in the transformer 4 the voltage is rectified by the rectifier bridge 5 and via smoothing the electrodes of the dust separator unit 1 are fed with the obtained direct current.

Styrutrustningen 7 styr som nämnts transistorerna 31-34 och övervakar dessutom stoftavskiljarens ström och spänning via motstånden 8 och 10. Genom att ledtiderna för transisto- rerna styrs kan pulsbredden för den genererade, väsentligen fyrkantsformade, strömpulsen varieras och därmed styr man såväl ström som spänning i stoftavskiljaren.The control equipment 7 controls the transistors 31-34 as mentioned and also monitors the current and voltage of the dust collector via resistors 8 and 10. By the lead times of the transistor can control the pulse width of the generated, substantially square-shaped, the current pulse is varied and thus you control both current and voltage in the dust collector.

Vid en exemplifierande användning av uppfinningen tänkes anordningen enligt ovan arbeta med en mellanfrekvens på 50 kHz och en aktuell pulsfrekvens på 10 Hz. Pulshöjden är den för donet maximala och strömmen regleras så att överslags- gränsen kontinuerligt avkännes genom att pulslängden varieras något runt ett medelvärde på ungefär 1 ms.In an exemplary use of the invention, it is contemplated the device as above operate at an intermediate frequency of 50 kHz and a current pulse frequency of 10 Hz. The heart rate is it for the device maximum and the current is regulated so that the limit is continuously sensed by the pulse length varies slightly around an average of about 1 ms.

Vid inregleringen sänkes pulsfrekvensen till 5 Hz och pulslängden ökas stegvis under registrering av längden på tidsintervallet mellan strömpulsens slut och den tidpunkt då spänningen fallit till en bestämd nivå strax över koronans tändspänning. När ökad pulslängd ger ett kortare intervall avbrytes ökningen. Den maximala intervallängden registreras.During the adjustment, the pulse frequency is reduced to 5 Hz and the pulse length is increased step by step during registration of the length of the time interval between the end of the current pulse and the time then the voltage dropped to a certain level just above the coronation ignition voltage. When increased heart rate gives a shorter interval the increase is interrupted. The maximum interval length is registered.

Vid successivt ökad pulsfrekvens, upp till värden över 10 Hz, upprepas förloppet så att, för varje frekvens, en maximal intervallängd fastställes. Den frekvens för vilken den under regleringen noterade maximala intervallängden erhölls används i den fortsatta driften. Vid denna frekvens varieras sedan på sedvanligt sätt pulslängden så att väsentligen maximal ström kan tillföras. Intervallet mellan inregleringarna måste fastställas erfarenhetsmässigt, men då 510 380 10 15 20 12 inregleringen inte innebär ett totalt avbrott eller en avgörande störning kan den utan olägenhet utföras med korta intervall om driftsparametrarna varierar.With gradually increasing pulse frequency, up to values above 10 Hz, the process is repeated so that, for each frequency, one maximum interval length is determined. The frequency for which the maximum interval length noted during regulation obtained is used in the continued operation. At this frequency then the pulse length is varied in the usual way so that substantially maximum current can be supplied. The interval between the adjustments must be determined from experience, but then 510 380 10 15 20 12 the adjustment does not mean a total interruption or one decisive disturbance, it can be performed without inconvenience with short intervals if the operating parameters vary.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Sättet enligt uppfinningen är givetvis inte begränsat till det ovan angivna utföringsexemplet utan kan varieras på ett flertal sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.ALTERNATIVE EMBODIMENTS The method according to the invention is of course not limited to the above embodiment but can be varied on one several ways within the scope of the appended claims.

Så kan exempelvis strömpulsen genereras genom att fasvinkelstyrda likriktare överför åtminstone en del av en halvvåg från en väsentligen sinusformad nätspänning som efter upptransformering och likriktning tillföres den elektrostatiska stoftavskiljarenheten.For example, the current pulse can be generated by phase angle controlled rectifiers transmit at least a portion of a half-wave from a substantially sinusoidal mains voltage which after uptransformation and rectification, it is added electrostatic precipitator unit.

Vidare kan varje form av pulsdon användas där hela eller åtminstone en stor del av spänningsavklingningen beror på den interna strömmen mellan stoftavskiljarenhetens elektroder. Speciell försiktighet måste dock iakttagas om, utifrån styrd, tvångsmässig urladdning av stoftavskiljar- enheten förekommer. Uppfinningens förutsättning är att den registrerade storheten beror på interna förlopp.Furthermore, any form of pulse device can be used there throughout or at least a large part of the voltage drop depends on the internal current between the dust collector unit electrodes. However, special care must be taken if, externally controlled, forced discharge of dust collectors the device occurs. The prerequisite for the invention is that it registered quantity depends on internal processes.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 510 380 13 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 510 380 13 PATENT REQUIREMENTS 1. Sätt att vid en elektrostatisk stoftavskiljarenhet, innefattande emissionselektroder och utfällningselektroder, mellan vilka en varierande högspänning upprätthålles, styra en till dessa matad pulserande likström, genom en inreglering varvid den pulserande likströmmens frekvens, pulshöjd och/eller pulslängd varieras, så att ett flertal frekvens-höjd-längd-kombinationer erhålls, k ä n n e t e c k n a t av att en första tidpunkt för slutet på den tillförda ström- pulsen fastställes, att en andra tidpunkt, när spänningen mellan emissions- elektroder och utfällningselektroder fallit till en förutbestämd nivå Uref, fastställes, att längden på ett tidsintervall mellan den första tid- punkten och den andra tidpunkten beräknas och att längden på tidsintervallet användes för utväljande av den pulserande likströmmens frekvens-höjd-längd-kombination för fortsatt drift.In an electrostatic precipitator unit, comprising emission electrodes and precipitation electrodes, between which a varying high voltage is maintained, control a pulsating direct current supplied thereto, by an adjustment in which the frequency, pulse height and / or pulse frequency of the pulsating direct current are varied, so that -height-length-combinations are obtained, characterized in that a first time for the end of the applied current pulse is determined, that a second time, when the voltage between emission electrodes and precipitation electrodes has fallen to a predetermined level Uref, is determined that the length on a time interval between the first time and the second time is calculated and that the length of the time interval is used to select the frequency-height-length combination of the pulsating direct current for continued operation. 2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att Uref väljes över eller lika med tändspänningen för koronaurladdningen vid emissionselektroderna, företrädesvis högst 25% över tändspänningen.2. A method according to claim 1, characterized in that Uref is selected above or equal to the ignition voltage for the corona discharge at the emission electrodes, preferably not more than 25% above the ignition voltage. 3. Sätt enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t aV att den frekvens-höjd-längd-kombination för vilken tids- intervallet är längst fastställes och 510 380 10 15 20 25 30 35 14 att en pulsfrekvens nära eller lika med den som erhölls vid denna frekvens-höjd-längd-kombination väljes för den fort- satta driften.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency-height-length combination for which the time interval is longest is determined and that a pulse frequency is close to or equal to that obtained at this frequency-height-length combination is selected for the continued operation. 4. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 3, varvid pulserna genereras av ett pulsdon, k ä n n e t e c k n a t av att pulsfrekvensen varieras mellan 1 Hz och 10 kHz, före- trädesvis mellan 1 Hz och 1 kHz.A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulses are generated by a pulse device, characterized in that the pulse frequency is varied between 1 Hz and 10 kHz, preferably between 1 Hz and 1 kHz. 5. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 3, varvid pulserna genereras genom att fasvinkelstyrda likriktare överför åtminstone en del av en halvvåg från en väsentligen sinusformad nätspänning som efter upptransformering och likriktning tillföres den elektrostatiska stoftavskiljar- enheten, k ä n n e t e c k n a t av att frekvensen varieras genom att de fasvinkelstyrda likriktarna hålles ledande under en del av eller en hel halvvåg och därefter väsentligen oledande under en eller flera halvvågor.A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulses are generated by phase-angled rectifiers transmitting at least a part of a half-wave from a substantially sinusoidal mains voltage which after up-transformation and rectification is supplied to the electrostatic precipitator unit, characterized in that the frequency is varied by that the phase angle controlled rectifiers are kept conductive during a part of or a whole half wave and then substantially non-conductive during one or more half waves. 6. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 4, varvid puls- erna genereras av ett pulsdon, i form av en högfrekvens- omriktare, genom pulsbreddsmodulering av en mellanfrekvens och pulsdonets mellanfrekvens är mellan 1 kHz och 100 kHz, företrädesvis mellan 10 kHz och 50 kHz, k ä n n e t e c k n a t av att pulsfrekvensen varieras mellan 1 Hz och 10 kHz, före- trädesvis mellan 1 Hz och 1 kHz. 10 15 20 25 30 35 510 380 15A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the pulses are generated by a pulse device, in the form of a high frequency converter, by pulse width modulation of an intermediate frequency and the intermediate frequency of the pulse device is between 1 kHz and 100 kHz, preferably between 10 kHz and 50 kHz. kHz, characterized in that the pulse frequency is varied between 1 Hz and 10 kHz, preferably between 1 Hz and 1 kHz. 10 15 20 25 30 35 510 380 15 7. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a t av att man vid inregleringen börjar med en frekvens som är lägre än den som gällde för driften alldeles före inreg- leringen och vid successivt ökande frekvens fastställer, för aktuell längsta tidsintervall, tills man har passerat ett nära dem som gav frekvens, maximum och därefter väljer pulsparametrar, aktuellt maximum, för den fortsatta driften.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the adjustment starts with a frequency which is lower than that which applied to the operation just before the adjustment and, in the case of a gradually increasing frequency, is determined, for the current longest time interval, until one has passed one close to those that gave frequency, maximum and then select pulse parameters, current maximum, for the continued operation. 8. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a t av att man vid inregleringen håller frekvensen konstant, att man börjar med en pulslängd som är kortare än den som gällde för driften alldeles före inregleringen och vid successivt ökande pulslängd fastställer tidsintervallets längd, tills man har passerat ett maximum och därefter väljer pulsparametrar, nära dem som gav aktuellt maximum, för den fortsatta driften.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the frequency is kept constant during the adjustment, that one starts with a pulse length which is shorter than that which applied to the operation just before the adjustment and with successively increasing pulse length the length of the time interval is determined. until you have passed a maximum and then select pulse parameters, close to those that gave the current maximum, for continued operation. 9. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a t av att man vid inregleringen håller pulsens laddning konstant, att man vid inregleringen börjar med en frekvens som är lägre än den som gällde för driften alldeles före inreg- leringen och vid successivt ökande frekvens fastställer tidsintervallets längd, tills man har passerat ett maximum och därefter väljer pulsparametrar, nära dem som gav aktuellt maximum, för den fortsatta driften.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the charge charge is kept constant during the adjustment, that at the adjustment it starts with a frequency which is lower than that which applied to the operation just before the adjustment and when successively increasing frequency determines the length of the time interval, until one has passed a maximum and then selects pulse parameters, close to those that gave the current maximum, for the continued operation.