SE524886C2 - Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare - Google Patents
Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljareInfo
- Publication number
- SE524886C2 SE524886C2 SE0000662A SE0000662A SE524886C2 SE 524886 C2 SE524886 C2 SE 524886C2 SE 0000662 A SE0000662 A SE 0000662A SE 0000662 A SE0000662 A SE 0000662A SE 524886 C2 SE524886 C2 SE 524886C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- frequency
- voltage
- pulse
- current
- height
- Prior art date
Links
- 238000011017 operating method Methods 0.000 title 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 claims description 14
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 46
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- CXVGEDCSTKKODG-UHFFFAOYSA-N sulisobenzone Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C(OC)=CC(O)=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 CXVGEDCSTKKODG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
lO 15 20 25 30 35 - ~ ~ - o» . . ~ - » . 524 886 ÉÉ?%;{¥ïjÅÜ:fw" 2 har làga driftskostnader och är förbundna med väsentligt mindre risker för haverier och driftsavbrott p.g.a. funktionsfel är de i mànga sammanhang ett självklart val.
Ett ofta mycket svàrbemästrat problem uppträder när stoft med hög resistivitet skall avskiljas. Vid sádana driftsfall tvingas man ofta att arbeta med ytterst ogynnsamma driftsparametrar p.g a. risken för partialurladdningar i det pà utfällningselektroderna successivt växande stoftskiktet. När man fär partialurladdningar i stoftskiktet blir effekten bl.a. emission av laddningar och stoft frän utfällnings- elektroderna, s.k. àterstràlning (eng. back-corona).
För att optimera driften och minska energiförbrukningen samtidigt som avskiljningen förbättras har flera metoder för pulsmatning av strömmen till elektrostatiska stoftavskiljare föreslagits. Exempel finns i US-4,052,l77 och US-4,4l0,849.
I den först nämnda föreslas inmatning av pulser som är av storleksordningen mikrosekunder, vilket innebär att likriktarna blir mycket dyra. I den senare föreslas pulser av storleksordningen millisekunder, vilket ganska enkelt kan erhållas genom selektiv styrning av helt vanliga tyristorlikriktare som matas med växelspänning av nätfrekvens.
Genom pulsmodulering av en mellanfrekvens pà 10 till 50 kHz erhàlles med relativt enkla medel pulslängder ned till 0,02-0,10 ms och en snabb reglering med tillförlitlig styrning av strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare. Sàdana metoder beskrivs i bl.a.
DE-35 22 568 och WO-88/07413.
Kriteriet för en god reglering är antingen att gasen som passerar stoftavskiljaren renas sä langt som möjligt eller att man med minsta energiförbrukning häller utsläppen av renad gas med stofthalter under ett föreskrivet gränsvärde. Stoftkoncentrationen i skorstenen är alltsá det slutgiltiga kvalitetsmàttet pá regleringen.
Ofta arbetar ett flertal stoftavskiljarenheter parallellt och även i serie. Det totala antalet kan vara mer ecco 10 15 20 25 30 35 . - - » . . -ø . n « s n- ~ . ~ - n. » . . . .- . än 20. Av detta skäl är det mycket svàrt, för att inte säga omöjligt att enbart med ledning av den stoftkoncentration som uppmätes i skorstenen söka optimera varje enhet i den elektrostatiska stoftavskiljaren.
Ett flertal försök med optimering av driften grundad pà enbart mätning av elektriska storheter har redan gjorts och som exempel hänvisas till US-4,3ll,491, EP-097 161, EP-465 547, EP-184 922 och EP-186 338 samt WO-93/10902.
Dessa exempel, med undantag av den näst sista, EP-186 338, förutsätter dock, kanske omedvetet, att ström matas in till stoftavskiljaren med tyristorstyrda likriktare fràn ett nät 50 eller 60 Hz. I en situation där full frihet ràder att mata in strömpulser med godtycklig storlek med làg frekvens, vid godtycklig frekvens kommer de flesta av dessa metoder inte att kunna användas som optimeringsalgoritmer.
De av ovanstående referenser som anvisar de mest näraliggande metoderna är EP-097 161 (Truce), EP-465 547 (Johansson).
EP-097 161 använder bottenspänningen mellan stoftavskiljarens I den förstnämnda, (Truce), föreslàs att man elektroder som reglerparameter och söker fä denna sà hög som möjligt. Denna metod har dock visat sig användbar endast dä frekvensen är fast, som i aktuell beskrivning, eller då pulsfrekvensen har en konstruktionsbetingad övre begränsning och konvergerar inte då pulsfrekvensen tillàtes bli godtyckligt hög.
EP-465 547 använder ett momentant spänningsvärde under urladdningen I den senare, föreslas att man (Johansson), efter pulsen som reglerparameter och söker fà detta så högt som möjligt. Denna metod har dock visat sig användbar endast da pulsfrekvensen har en konstruktionsbetingad undre begränsning och konvergerar inte, i ett generellt fall, dà pulsfrekvensen tillàtes bli godtyckligt làg.
Bada metoderna bygger pà det, i och för sig väl kända, faktum att när àterstràlning förekommer faller spänningen snabbare och djupare. Detta kan vara nog när frihetsgraderna uno 10 15 20 25 30 35 . u» n. a ~ u .. . , . . .. ,, s 4 .- .u n » n n u p 1 a . n . n. n.. Q . . u a a o 1 - a. a s. a.. ~ n.. n e u . .. a n .q . . 1 - n .a .q .a a. a - - ø ~ .- 4 är fa, men det räcker inte med en sä enkel indikator när antalet styrbara parametrar ökar.
UPPFINNINGENS SYFTE Det har visat sig att de hittills föreslagna metoder för styrning, vid pulsmatning av ström till en elektrostatisk stoftavskiljare, som bygger pà mätning av elektriska storheter inte alltid, vid avskiljning av högresistivt stoft, leder fram till en optimal parameterkombination. En avgörande svaghet för de flesta anvisade metoderna är att de fungerar pá avsett sätt bara när pulsfrekvensen pá något sätt är under bivillkor, exv. är lika med eller en submultipel av nätfrekvensen.
Det är en huvuduppgift för föreliggande uppfinning att anvisa en metod som, grundad pà mätning av enbart elektriska storheter i en viss stoftavskiljarenhet, rent allmänt ger en snabb och säker inreglering av denna elektrostatiska stoftavskiljarenhet.
Det är speciellt en uppgift för aktuell uppfinning att anvisa en metod som kan användas vid pulsmatning av ström, vid sàväl höga som laga frekvenser, fràn förhållanden, med intermittent uppladdning, som nästan motsvarar likspänning, ända ned till pulslängder av storleksordningen 1 mikrosekund och därunder.
SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser ett sätt att vid en elektro- statisk stoftavskiljarenhet, innefattande emissionselek- troder och utfällningselektroder, mellan vilka en periodiskt varierande högspänning upprätthàlles, styra en till dessa matad pulserande likström. En inreglering sker genom att den pulserande likströmmens frekvens, pulshöjd och/eller puls- längd, varieras, sà att ett flertal frekvens-höjd-längd- 10 15 20 25 30 35 - - . . 1. - - . ø »- - - . « .'- p 524" 886 5 . . a - .n ~ . - ~ - . - . .- kombinationer erhàlls. Spänningen mellan emissionselektroder och utfällningselektroder mätes.
Vid sättet enligt uppfinningen registreras den periodiskt varierande spänningens lägsta värde eller ett momentant värde pà spänningen, omedelbart före eller omedelbart efter strömpulsens start, LL och den periodiskt varierande spänningens värde vid strömpulsens slut eller ett momentant värde pá spänningen, omedelbart före eller omedelbart efter strömpulsens slut, U, En funktion fUL,UQ av spänningarna Eg och Ue, definieras. Ett godhetstal fastställes för varje frekvens-höjd-längd-kombination som f(UWtL) för aktuella.LL och U_. Det fastställda godhetstalet användes för utväljande av den pulserande likströmmens frekvens-höjd-längd-kombination för fortsatt drift.
ALLMÄN BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN En av de grundläggande iakttagelserna vid drift av elektrostatiska stoftavskiljare är att avskiljningen blir mer effektiv när spänningen mellan emissionselektroder och utfällningselektroder ökas. Väsentligen finner man att partiklarnas fysiska vandringshastighet beror pà kvadraten av den elektriska fältstyrkan och därmed även pà kvadraten av spänningen.
En effektiv avskiljning kräver därför en hög spänning.
Ju högre desto bättre. Det användbara spänningsintervallet begränsas emellertid uppàt av att man fàr överslag mellan elektroderna. Vid problemfri drift söker man därför att arbeta sá nära överslagsgränsen som möjligt.
Hög spänning betyder ocksa generellt att strömtätheten blir hög. Om det stoft som avskiljes leder ström bra innebär detta inte nagot problem, men om stoftet har hög resistivitet och strömtätheten i gasen är hög kommer det avskiljda stoftskiktet pà utfällningselektroderna att laddas upp tills den elektriska fältstyrkan i skiktet blir tillräcklig för att genom stoftskiktet driva samma höga 10 15 20 25 30 35 524 886 6 . - . - .- - » a - a. - ~ » . ~ . . . strömtäthet. Detta leder ofta till elektrisk nedbrytning av stoftskiktet, s.k. áterstrálning (eng. back-corona) om inte strömtätheten begränsas.
Det är sedan länge, mer än 50 är, känt att pulsmatning av strömmen till elektrostatiska avskiljare ger förbättrade prestanda för avskiljaren när stoftet är svàrt att avskilja, d.v.s. högresistivt. Detta anses bero pà att man kan hälla nere medelvärdet pà strömmen utan att avsevärt försämra strömmens fördelning vid utfällningselektroderna. Som nämnts ovan har detta lett till att man med ibland mycket komplicerad utrustning sökt införa nödvändig energi i avskiljaren även med mycket korta pulser.
En elektrostatisk stoftavskiljarenhet kan betraktas som en kondensator med relativt hög läckström. Ju högre spänningen ligger över koronaurladdningens tändspänning, desto högre är läckströmmen. Resultatet blir även att spänningen faller ganska snabbt om inte ny laddning tillföres.
Om utfällningselektroderna är rena eller belagda med ett stoftskikt vars resisitvitet är làg slocknar koronaurladdningen ungefär vid tändspänningen och därmed upphör spänningsfallet. Detta gäller dock inte generellt.
När stoftskiktet har tillräckligt hög resisitivitet, nivàn beror pà strömtätheten, sker urladdningar även i stoftskiktet. Detta leder till generering av laddningar av motsatt polaritet och sänker koronans släckspänning sä att stoftavskiljarenheten kan ladda ur sig till väsentligt lägre nivà. Urladdningen gär ocksa fortare. Läckströmmen vid en given spänning är större.
Tillförsel av ström i form av pulser till en stoftavskiljarenhet leder generellt till en ökande spänning under pulsen och en minskande mellan pulserna. Se Fig. l och Fig. 2. Som nämnts ovan beror uppladdningshastigheten under pulsen pä strömmens storlek och urladdningshastigheten pà aktuell spänningsnivå samt om jonisering även sker vid stoftskiktet, s.k. àterstràlning. os: 10 15 20 25 30 35 u n . - - Q u . n» . . - a .- 524 886 7 . - . - . . . . ~ . . n Konsekvenserna av àterstràlning 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 fàr en fallande spänning. Spänningens tidsförlopp blir i princip som visas i Fig. 3. En experimentellt registrerad kurva visas i Fig. 4.
Denna insikt kan ha funnits med i bakgrundsarbetet för EP 465 547 men framgår inte ur skriften som ställer alla punkter frán toppvärdet till en tidpunkt nagra millisekunder efter strömpulsens slut som i huvudsak likvärdiga om än fràn fall till fall mer eller mindre lämpliga. Den fullständigt unika ställning som spänningen vid strömpulsens slut har som informationsbärare finns inte utsagd. Detta kan förklaras av att de pulsformer som förutsättes i EP 465 547 inte ger upplysning om den dramatiska slutdelen pà pulsen pà det sätt som denna framgår ur Fig. 4.
Om man försöker att tänja ut läran frán EP 465 547 finner man dock att den inte häller utan faller pà hur stoftavskiljaren beter sig vid mycket laga frekvenser. Med obegränsad kapacitet hos en pulsmatad strömförsörjning leder metoden till att den valda arbetspunkten blir mycket stora pulser med mycket làg frekvens. Metodens skenbara framgàng beror pà den självbegränsning som varje strömförsörjning i praktiken har. När frekvensen faller kommer också strömmen att minska och det blir inte längre möjligt att ladda upp stoftavskiljarens elektroder till önskad spänning. Metoden kommer att, som föreslagen arbetspunkt, ge den lägsta frekvens som med givna resurser, d.v.s. fullt utstyrda tyristorer, kan halla stoftavskiljaren uppladdad. Detta kommer mycket sällan att vara den optimala arbetspunkten för stoftavskiljaren.
För att fà en styralgoritm som konvergerar i ett generellt fall föreslas därför enligt föreliggande uppfinning att man mäter och utvärderar spänningen mellan 10 15 20 25 30 35 ~ ~ ~ ~ . . :av-ou y .a -n » n - . u n k - u. v» . . - - . . - .. . , ~ v- -.- ø » Q - 4» - - n ~ » ø - nu ,. n -q n... . ,,. , w - a. .. .. ~ stoftavskiljarens elektroder vid pulsens start och vid pulsens slut. Spänningen vid pulsens start LL registreras som den periodiskt varierande spänningens lägsta värde, om detta är lämpligt, eller som ett momentant värde pà A spänningen, omedelbart före eller omedelbart efter strömpulsens start, om samplad mätning sker. Spänningens värde vid strömpulsens slut Uenàtes lämpligen som ett momentant värde pà spänningen, omedelbart före eller omedelbart efter strömpulsens slut. Avsikten är givetvis att spänningarna vid pulsens start och vid pulsens slut skall mätas, men om man vid samplad mätning tar värdena närmast före är felen vanligtvis smà, och om man i bada fallen tar värdena omedelbart efter blir felen nagot större men motverkar varandra sà att man vid hög samplingsfrekvens kan tillåta även detta alternativ om mättekniska fördelar vinnes därmed.
Kärnan i uppfinningen är att en funktion f(UwIL) av spänningarna U¿ och.LL definieras. Denna funktion kan väljas pá ett flertal sätt med grundprincipen att funktionsvärdet, inom aktuellt definitionsomràde, är monotont växande vid ökning av sàväl U¿ som Ue. I de flesta fall torde ett aritmetiskt eller geometriskt medelvärde vara tillräckligt, men mer generellt föreslàs funktioner av typerna f(UvAL) = A(Uv k + Uf), där A, k och l är positiva konstanter eller f(UwtL) = A(Uf * Uf), där A, k och l är positiva konstanter.
De föreslagna funktionerna har maximipunkter om inte k och l väljes olämpligt, konstanterna k och l bör vara ungefär lika stora. Funktionerna är sàledes användbara som styralgoritmer. Det är dock ännu inte helt klarlagt hur valet av k och l pàverkar läget av funktionsmaximum och vilken koppling detta har till stoftavskiljarens verkningsgrad.
Inom uppfinningens ram ligger även att man beaktar det positiva värdet i en hög toppspänning. Detta kan ske genom att den definierade funktionen även beror pà toppspänningen Ik. Istället för den verkliga toppspänningen kan givetvis 10 15 20 25 30 35 n o nu n n n. a. ~ ~ - . nn n. ., u a v s . ~ - - ; . , . . fl , ,, a u n .- ., .. . . . , , , , _, _ »up .nu - a n . _ . . . ., , _ _ - u u e- f .- . . . . _ ,, . - - . »n .s ~- ._ 9 det momentant uppmätta högsta värdet användas vid samplad mätning.
Enligt uppfinningen definieras dà en funktion g(UwIL,UJ av spänningarna UV LL och UV Även här föreslas funktioner av typerna ovan exv. g(UwIL,Ue) = A(aU: + bUf + cU:), där A, a, b, c, j, k och l är positiva konstanter, eller g(Up,U_,,U_) = Amp* * UV* * Uj), där A, j, k och 1 är positiva konstanter. Vikten av toppspänningen.L% är dock lägre än vikten av de bada andra spänningarna Q,och Uf Ett godhetstal fastställes för varje frekvens-höjd- längd-kombination som f(LL,Ue) för aktuella U; och U¿, eller g(UwIL,Ue) för aktuella UW IL och U, De erhàllna godhetstalen användes sedan för att utvälja den pulserande likströmmens frekvens-höjd-längd-kombination för fortsatt drift. Detta sker lämpligtvis genom att man fortsätter driften med en frekvens-höjd-längd-kombination nära den som gav det största godhetstalet.
Enligt föreliggande uppfinning föreslas därför att man varierar pulsernas längd, höjd och frekvens sá att man exempelvis för varje frekvens fastställer det största godhetstalet och sedan upprepar detta förfarande för andra frekvenser och använder den grupp av största godhetstal man får pà detta sätt för att välja parametrar för den fortsatta driften. Lämpligtvis genomför man en undersökning av ett tillräckligt stort frekvensomráde sa att man finner en viss frekvens som ger det allra största godhetstalet, över, och under, vilken frekvens man äter fär ett lägre största godhetstal, och fortsätter driften med en frekvens nära detta värde. I takt med förändringar i gasen som skall renas varierar man sedan pulsens storlek vid denna frekvens sà att man fär det för denna frekvens maximala godhetstalet.
Företrädesvis väljer man just den frekvens som, under inregleringen, gav maximum för godhetstalet.
Vid en lämplig utföringsform användes ett speciellt pulsdon för tillförsel av strömmen till den elektrostatiska stoftavskiljarenheten. Vid användning speciella pulsdon, som 10 15 20 25 30 35 . . . » un 5241 886 10 högfrekvensomriktare, kan pulsfrekvensen varieras t.ex. mellan l Hz och 10 kHz, företrädesvis mellan l Hz och 1 kHz.
Vid användning av nätfrekvens och tyristorer, som, via en transformator, överför en del av en halvvág fràn en väsentligen sinusformad spänning till den elektrostatiska stoftavskiljarenheten, tvingas man att acceptera att bredd och höjd samvarierar pá ett sätt som bestäms av nätspänningen och att pulsfrekvensen bara kan varieras som submultipler av nätfrekvensen.
Den föredragna variationen av pulsernas utseende är sádan att man väljer den, med tillgänglig utrustning, maximala höjden pà pulsen och för att fa en varierande laddning varierar bredden pà pulsen. Lämpligen börjar man med en förhållandevis lag frekvens och fastställer vid denna den pulsform som ger största godhetstal och upprepar sedan detta förfarande vid successivt högre frekvenser. När en ytterligare frekvenshöjning ger ett reducerat största godhetstal avbrytes inregleringen.
Ett alternativt förfarande är att man under inregleringen häller frekvensen konstant och börjar med en kort puls vars längd och/eller laddning successivt ökas sä länge som detta leder till ökat godhetstal. Man kan ocksa exv. halla pulsernas laddning konstant och variera frekvensen med början pà ett lagt värde.
Valet av styralgoritm beror i hög grad pà pulsdonets uppbyggnad.
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 elektrisk stoftavskiljarenhet som tillföres en relativt kort puls; 10 15 20 25 30 35 ø « ~ - au . - . n . n . - ; « u I 524 886 ll . . ~ ~ u a _ _ _ _ , _ Fig. 2 visar motsvarande för en nàgot längre puls som dock inte ger áterstrálning fràn stoftskiktet; Fig. 3 visar det principiella tidsberoendet för spänningen mellan elektroderna för en elektrisk stoftavskiljarenhet som tillföres en sa stor puls att àterstràlning fràn stoftskiktet begränsar spänningsstegringen; Fig. 4 visar motsvarande uppmätt pá en elektrisk stoftavskiljare i drift; Fig. 5 visar en serie av tre pulser motsvarande Fig. 3 med införda förklarande beteckningar; Fig. 6 visar ett förenklat kopplingsschema för en anordning lämplig vid utförande av det föreslagna sättet.
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.
Spänningen före pulsen är Q,och stiger under hela strömpulsen till toppspänningen Ur Spänningen vid pulsens slut LL är därmed lika med toppspänningen Up. Därefter faller spänningen äter ned till koronatändspänningen UC som här är det samma som bottenspänningen Q, Nivàn för koronans tändspänning Ucnmrkeras i figuren med en punkt-streckad linje.
I Fig. 2 visas pà samma sätt spänningens tidsberoende da strömpulsen förlängts nàgot med bibehållen amplitud.
Pulsladdningen är dock inte sà stor att àterstràlning startar. Även här är toppspänning U; och spänning vid strömpulsens slut UU samt bottenspänning Q,och koronastartspänning Q:parvis lika. 10 15 20 25 30 35 _ "_ _ Q. ...". _ H U .. 5 4 8 6 ' " "" " ': :.°' 2 ...... . H .
U . . . . .. .. _ .. H .... . . ._ H U . . - . 1 v- 12 I Fig. 3 visas spänningens tidsberoende da strömpulsen förlängts sä att laddningen är tillräcklig för att àterstràlningen skall starta under pulsen. Detta leder till en deformation genom att spänningsökningen avbrytes och att spänningen börjar avta trots fortsatt laddningstillförsel.
Spänningen Uenællan elektroderna vid strömpulsens slut är i detta fall väsentligt lägre än toppspänningen U¿. Spänningen faller mellan pulserna till en bottenspänning'LL väsentligt under den punkt~streckade linjen som anger koronastartspänningen UH Fig. 1 - 3 visar för äskádlighetens skull förenklade samband. I Fig. 4 visas en med oscillograf registrerad kurva utvisande spänningen under normal drift med en elektrostatisk stoftavskiljare. Strömpulsen är väsentligt längre än den optimala som skulle erhållas med här föreslagen metod. Det aktuella medelvärdet pà strömmen är drygt tre gånger sa stort som det vid optimal drift.
Fig. 5 visar en följd av tre pulser motsvarande den som visas i Fig. 3. Under pulsen stiger spänningen fràn bottenspänningen UV först snabbt och sedan med avtagande hastighet för att nä ett toppvärde Up varefter spänningen sjunker nagot till LL och slutligen planar ut pà en nivà över koronastartspänningen Uzom pulsen är tillräckligt läng. Efter pulsen faller spänningen snabbt till en nivä under koronastartspänningen U:och planar ut eller faller därefter mycket làngsamt ned till Uf Fig. 6 visar i ett principkopplingsschema en spänningsomvandlande anordning som matar högspänd likström till en stoftavskiljare l. Anordningen bestär av en trefas likriktarbrygga 2, en pulsgenerator 3, en transformator 4, en helvägslikriktarbrygga 5 för enfas, en drossel 6 samt en styrutrustning 7 med tillhöriga mätmotstànd 8, 9 och 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. o o o a n n u mo; 10 15 20 25 30 35 - . ~ . -. . . . - .- . » n u .a u ~ . ~ - . - 13 Pulsgeneratorn 3 bestàr av fyra transistorer 31-34 och fyra dioder 35-38. Transistorerna styrs genom att deras baser är anslutna till styrutrustningen 7.
Mellan pulsgeneratorn 3 och transformatorns 4 primärlindning 43 är en serieresonanskrets bestàende av en drossel 41 och en kondensator 42 inkopplad.
Helvàgslikriktarbryggan 5 bestàr av fyra dioder 51-54.
Styrutrustningen 7 är förutom anslutningen till transistorerna 31-34 kopplad till ett motstånd 8 i serie med stoftavskiljaren 1, för mätning av strömmen till stoftavskiljarens elektroder, och till en spänningsdelare bestående av tvà motstànd 9 och 10 kopplade mellan stoftavskiljarens elektroder för mätning av aktuell spänning mellan dessa elektroder.
Anordningens funktion är följande. Via ledningarna 27-29 matas likriktarbryggan 2 med trefas växelström. Denna likriktas och via ledningar ll och 12 överförs en likspänning till pulsgeneratorn 3. Med styrutrustningen 7 styrs transistorernas 31-34 ledtider sä att en frekvens- modulerad spänning, via ledningar 13 och 14 pàföres transformatorns 4 primärlindning 43. Primärspänningens storlek avgöres av pulsgeneratorns 3 frekvens genom spänningsdelning mellan primärlindningen 43 och serie- resonanskretsens drossel 41 och kondensator 42.
Den i transformatorns 4 sekundärlindning 44 inducerade spänningen likriktas av likriktarbryggan 5 och via glättningsdrosseln 6 matas stoftavskiljarens l elektroder med den erhállna likströmmen.
Styrutrustningen 7 styr som nämnts transistorerna 31-34 och övervakar dessutom stoftavskiljarens ström och spänning via motstánden 8 och 10. Genom att ledtiderna för transistorerna styrs kan frekvensen för den genererade, strömmen varieras och därmed avgör man hur utspänningen frän pulsgeneratorn 3 fördelas mellan serieresonanskretsen och transformatorns primärlindning 43. Pà detta sätt styr man sàväl ström som spänning i stoftavskiljaren.
Gao lO 15 20 25 30 35 . ~ u . -~ n - . . .c 524 886 14 . . n - . u _ _ , _ _ , » .- Vid en exemplifierande användning av uppfinningen tänkes anordningen enligt ovan arbeta med en mellanfrekvens pà 50 kHz och en aktuell pulsfrekvens pà 10 Hz. Pulshöjden är den för donet maximala. Den valda spänningsfunktionen är f(UvJL) = UV-+I¿. Strömmen regleras, genom variation av pulslängden, sà att godhetstalet enligt uppfinningen maximeras vid denna frekvens.
Vid inreglering sänkes pulsfrekvensen till 5 Hz och pulslängden ökas stegvis under mätning av spänningen följd av beräkning av godhetstalet. När ökad pulslängd ger ett lägre godhetstal avbrytes ökningen. Det största godhetstalet registreras. Vid successivt ökad pulsfrekvens, upp till värden över 10 Hz, upprepas förloppet sä att för varje frekvens ett största godhetstal fastställes. Den frekvens för vilken det under regleringen noterade maximala godhetstalet erhölls används i den fortsatta driften. Vid denna frekvens varieras sedan pulslängden sà att ström tillföres vid väsentligen största möjliga godhetstal för denna frekvens. Intervallet mellan inregleringarna mäste fastställas erfarenhetsmässigt, men dà inregleringen inte innebär ett totalt avbrott eller en avgörande störning kan den utan olägenhet utföras med korta intervall om driftsparametrarna varierar.
ALTERNATIVA UTFöRINGsFoRMER Sättet enligt uppfinningen är givetvis inte begränsat till det ovan angivna utföringsexemplet utan kan varieras pá ett flertal sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.
Sà kan exempelvis strömpulsen genereras genom att fasvinkelstyrda likriktare överför àtminstone en del av en halvvàg fràn en väsentligen sinusformad nätspänning som efter upptransformering och likriktning tillföres den elektrostatiska stoftavskiljarenheten.
Vidare kan varje form av pulsdon användas där hela eller àtminstone en stor del av spänningsavklingningen beror n.. «~ . | . n. q u u u -- _ _ ' . . ~ 1 Q ~ q u ~ z : z _ : _ zxnxz: :::.... ..._ . , ,. . .n - . . 1 - . < n . - . . n. ~~ pà den interna strömmen mellan stoftavskiljarenhetens elektroder. Speciell försiktighet mäste dock iakttagas om, utifràn styrd, tvàngsmässig urladdning av stoftavskiljarenheten förekommer. Uppfinningens förutsättning är att den registrerade storheten, spänningen, beror pà interna förlopp.
Claims (5)
1. l. Sätt att vid en elektrostatisk stoftavskiljarenhet, innefattande emissionselektroder och utfällningselektroder, mellan vilka en periodiskt varierande högspänning upprätthàlles, 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, och den periodiskt varierande spänningen mellan emissionselektroder och utfällningselektroder mätes, k ä n n e t e c k n a t av att den periodiskt varierande spänningens lägsta värde eller ett momentant värde på spänningen, omedelbart före eller omedelbart efter strömpulsens start, IL mätes och registreras; att den periodiskt varierande spänningens värde vid strömpulsens slut eller ett momentant värde pà spänningen, omedelbart före eller omedelbart efter strömpulsens slut, U E mätes och registreras; att en funktion f(UWtL) definieras; av spänningarna U; och Um att ett godhetstal fastställes för varje frekvens-höjd- längd-kombination som f(UW1¿) för aktuella tg och U¿ och att det fastställda godhetstalet användes för utväljande av den pulserande likströmmens frekvens-höjd-längd-kombination för fortsatt drift. 10 15 20 25 30 524' 886 17
2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att funktionen f(UWIg) = A(Uf + U1), där A, k och l är 6 positiva konstanter.
3. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att funktionen fwwue) = Amf =~ Uj), där A, k och 1 är positiva konstanter.
4. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a t av att den frekvens-höjd-längd-kombination för vilken godhetstalet är störst fastställes och att en pulsfrekvens nära den som erhölls vid denna frekvens- höjd-längd-kombination väljes för den fortsatta driften.
5. Sätt enligt något av patentkraven 1 till 4, 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 inregleringen och för aktuell största godhetstal, tills man har passerat ett vid successivt ökande frekvens fastställer, frekvens, maximum och därefter väljer pulsparametrar, nära dem som gav aktuellt maximum, för den fortsätta driften.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0000662A SE524886C2 (sv) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0000662A SE524886C2 (sv) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0000662D0 SE0000662D0 (sv) | 2000-03-01 |
SE0000662L SE0000662L (sv) | 2001-09-02 |
SE524886C2 true SE524886C2 (sv) | 2004-10-19 |
Family
ID=20278633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0000662A SE524886C2 (sv) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE524886C2 (sv) |
-
2000
- 2000-03-01 SE SE0000662A patent/SE524886C2/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE0000662L (sv) | 2001-09-02 |
SE0000662D0 (sv) | 2000-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2216168C (en) | High voltage power supply having multiple high voltage generators | |
US4808200A (en) | Electrostatic precipitator power supply | |
JPH0126741B2 (sv) | ||
WO1994016820A1 (en) | Method for controlling the power supply to an electrostatic precipitator | |
EP0661100B1 (en) | Electric dust collector | |
US4464709A (en) | Current and voltage protection for a power supply circuit | |
US6373723B1 (en) | Method and device for generating voltage peaks in an electrostatic precipitator | |
US3443358A (en) | Precipitator voltage control | |
EP0508961B1 (en) | High-frequency switching-type protected power supply, in particular for electrostatic precipitators | |
US6479969B1 (en) | Circuit arrangement and method for pulsated charging of batteries | |
WO2000016906A1 (en) | A method of operating an electrostatic precipitator | |
SE468628B (sv) | Saett att reglera stroempulsmatningen till en elektrostatisk stoftavskiljare | |
SE524886C2 (sv) | Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare | |
SE510380C2 (sv) | Sätt att reglera strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare | |
US3462671A (en) | Thyristor firing circuit | |
EP0499138B1 (en) | An assembly for controlling a voltage pulse feeder in a electrostatic precipitator | |
SE507673C2 (sv) | Sätt att reglera strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare | |
SE515603C2 (sv) | Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare | |
SE513268C2 (sv) | Sätt att styra strömtillförsel till en elektrostatisk stoftavskiljare | |
DE4420957A1 (de) | Verfahren zur Regelung der Stromstärke eines Ladestroms | |
DE10253245B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung einer Versorgungsspannung für Leuchtmittel | |
SU771872A1 (ru) | Устройство дл отключени цепи переменного тока | |
SU1381647A1 (ru) | Устройство дл ограничени бросков тока включени однофазного трансформатора | |
JPH0549182A (ja) | 組電池の充電装置 | |
SU970344A1 (ru) | Устройство дл регулировани выпр мленного напр жени |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |