Устройство для питания электрофильтров газоочистки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 5 3/68 584 В АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСНО 11 31ательский и прозоочистным созопасности и уда омьппленности с в и Московское ьцых материю Электроизводственное о завод им. В.В. (72) В,И,Сикорс А,Л.Ефремиди и (53) 66.012-52( (56) Авторское Ф 355606, кл. С бъединециеКуйбышевакий, С.Е.Баран1.Я.Сыричев088,8)свидетельст05 Е 1/22,во СССР 1972. СССР 1976.ИЯ ЭЛЕКТ идетельств 05 Е 1/22 ДЛЯ ПИТАН ЖЕСТКИ Автор Р 752274 (54) УСТ ФИЛЬТРОВ (57) Изо кам высо электроф быть исп е с ОИСТВ ГАЗОО Оет е относи пряжения источниитания ог истки, мо ментной и ьтро льзовано в ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Научно в исследектцый институт по горужеццям, техцике б ческой промышленности и позволяет повысить эффективность процесса газоочистки, устойчивость и экономичность работы, уменьшить потери энергии и упростить конструкцию устройства. Устройство содержит силовойповьппающий трансформатор с дополнительной обмоткой низкого напряжения;токоограничивающий реактор; основнойблок управляемых вентилей; дополнителыппй блок управляемых вентилей,нключецньп последовательно с дополнительной обмоткой повышающего трансформатора, Устройство включает в себя также высоковольтный выпрямитель,датчик тока электрофильтра, датчикнапряжения на электрофильтре, блокавтоматического регулирования и блокавтоматического изменения крутизнырегулировочной характеристики агрегата, К выводам высокого напряжениявыпрямителя подключен электрофильтр.2 з.п. ф-лы, 1 ил.113Изобретение относится к источникам высокого напряжения для питанияэлектрофильтров и может быть использовано в области электрической очистки промышленных газовык выбросов отвзвешенных частиц в цементной, химической, металлургической, энергетической и других отраслях промьппленности,Цель изобретения - повышение эффективности газоочистки, экономичности работы, повышение надежности и упрощение устройства.На чертеже представлена принципиальная схема устройства для питанияэлектрофильтров газоочистки.Устройство содержит силовой повышающий трансформатор 1 с дополнительной обмоткой 2 низкого напряжения, токоограничивающий реактор 3,основной блок 4 управляемых вентилей, дополнительный блок 5 управляемых вентилей, включенный последовательно с обмоткой 2, высоковольтныйвыпрямитель 6, датчик 7 тока электрофильтра, датчик 8 напряжения наэлектрофильтре (высоковольтный резистивный делитель), блок 9 автоматического регулирования, блок 1 О,осуществляющий автоматическое изменение крутизны регулировочной характеристики агрегата.К выводам высокого напряжениявыпрямителя 6 подключен электрофильтр 11.Блок 9 автоматического регулирования напряжения и тока электрофильтра 11 содержит интегратор 12 сигналанапряжения на электрофильтре 11, селектор 13 искровых и дуговых разрядов, модуль 14 ограничения рабочеготока, модуль 15 ограничения перерегулирования и ограничения перенапряжений при включении устройства нахолостой ход, амплитудно-фазовый преобразователь 16, формирователь 17 импульсов управления основного блокасиловых управляемых вентилей.Блок 10, осуществляющий автоматическое изменение крутизны регулировочной характеристики агрегата, содержит буферный усилитель 18, представляющий собой повторитель напряжения, назначением которого являетсясогласование высокого выходного сопротивления интегратора с низким входным сопротивлением нагрузки, моДуль19 изменения крутизны регулировочной31566 2 55 5 10 15 21 30 35 10 45 50 характеристики устройства, состоящийиз амплитудного компаратора 20 с гистерезисом, выполненного с помощьюоперационного усилителя, охваченногопетлей положительной обратной связирезисторы 21 и 22, источник 23 регулируемого опорного напряжения), интегрирующей цепи (резистор 24 и конденсатор 25), дифференцирующей цепи(конденсатор 26 и резистор 27) и резистивного сумматора (резисторы 28и 29). При этом вход 30 интегрирующей цепи 24 и 25 является первым входом модуля 19, вход 31 дифференцирующей цепи 26 и 27 - вторым входом, авыход 32 компаратора 20 - выходоммодуля 19.Электронный коммутатор 33, представляющий собой логическое устройство, охваченное обратными связями понапряжению на силовых управляемыхвентилях и состоящее из двух четырехвходовых логических элементов И 34и 35, инвертора 36 и двух интегрирующих цепей (элементы 37-39 и (40-42),причем вторые 43 и 44, третьи 45 и46 и четвертые 47 и 48 входы логических элементов 34 и 35 попарнообъединены и являются соответственнопервым 49, третьим 50 и четвертым51 входами электронного коммутатора33. Входы инвертора 36 и второй интегрирующей цепи 40-42 составляютвторой вход 52 электронного коммутатора 33, Выход инвертора 36 черезинтегрирующую цепь 37-39 соединен спервым входом 53 логического элемента 35, выход второй интегрирующейцепи 40-42 соединен с первым входом54 логического элемента 34. Выходы55 и 56 логических элементов 35 и34 являются выходами электронногокоммутатора 33.Кроме того, устройство содержитформирователь 57 импульсов управления дополнительного блока 5 управляемых вентилей, цепь 58 и 59 связимодуля 19 изменения крутизны и амплитудно-фазового преобразователя 16.Устройство работает следующим образом,В предпусковом состоянии на всеузлы и блоки подаются питающие напряжения,На выходе амплитудно-фазовогопреобразователя 16 устанавливаютсяуправляющие импульсы, фронт которыхсоответствует начальному углу вклю 133156650 55 чения силовых управляемых вентилейблока 5. После осуществления операции "Пуск" модуль 19 изменения крутизны регулировочной характеристикиформирует сигнал управления, обеспечивающий прохождение сигнала с выхода амплитудно-фазового преобразователя 16 через электронный коммутатор33 на вход формирователя 57 импульсов управления. Генерируемые формирователем 57 импульсы подаются на управляющие электроды блока 5 силовыхуправляемых вентилей. Вентили открываются, и на электрофильтре 11 появляется напряжение, величина которогоопределяется начальным углом управления и коэффициентом трансформациисилового трансформатора 1, определяемым отношением чисел витков высоковольтной и последовательновключенных основной и дополнительной обмоток низкого напряжения.Сигнал с датчика 8, пропорциональный напряжению на электрофильтре11, подается на вход интегратора 12через буферный усилитель 18 на входыамплитудно-фазового преобразователя16 и модуль 19 изменения крутизны.Это приводит к увеличению угла регулирования и, как следствие, к возрастанию напряжения на электрофильтре11. Таким образом, осуществляетсяпроцесс самовозбуждения (разгона).Врезультате демпфирующего действияинтегратора 12 напряжение на электрофильтре 11 плавно возрастает, причемскорость нарастания определяется постоянной времени интегратора 12. Нарастание напряжения продолжается дотех пор, пока не возникнет одна изследующих ситуаций: в осадительномпространстве электрофильтра 11 возникнут искровые или дуговые пробои;величина тока электрофильтра 1 превысит заданную уставку; фронт импульса амплитудно-фазового преобразователя 16 начнет опережать фронт импульса тока электрофильтра 11 (процесс перерегулирования),В этих случаях нарастание напряжения на электрофильтре 11 будет приостановлено сигналом отрицательной обратной связи соответствующих блоков (селектор 13 искровых разрядов, модуль 14 ограничения рабочего тока, модуль 15 ограничения перерегулирования). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Если в процессе разгона не возникает ни одна из перечисленных ситуаций, то при углах проводимости силовых управляемых вентилей блока 5, близких к критическим, т.е. при напряжении на электрофильтре 11, а следовательно, и на входе 30 модуля 19 изменения крутизны, близком к предельному для данного коэффициента трансформации силового трансформатора 1, в момент времени окончания импульса управления на выходе амплитудно-фазового преобразователя 16 (входе 31 модуля 19) на выходе 32 модуля 19 появляется управляющий сигнал.Воздействие этого сигнала на вход 52 электронного коммутатора 33 и через цепь 58 и 59 на вход амплитуднофазового преобразователя 16 приводит к смещению в сторону отставания выходного импульса управления амплитудно-фазового преобразователя 16 и к переключению его (в бестоковую паузу, когда напряжение на входах 50 и 51 блока 33 присутствует) электронным коммутатором 33 с входа формирователя 57 импульсов управления дополнительного блока 5 силовых управляемых вентилей на вход формирователя 17 импульсов управления основного блока 4 силовых управляемых вентилей. Так м образом, в течение доли полупериода сетевого напряжения скачком изменяется (увеличивается) коэффициент трансформации силового трансформатора и крутизна регулировочной характеристики устройства.Регулирование напряжения на электрофильтре 11 осуществляется изменением угла управления вентилей блока 4, Величина отставания угла управления выбирается такой, при которой ток электрофильтра в первый момент после переключения блоков 5 и 4 не изменяется. Дальнейшее плавное увеличение напряжения на электрофильтре продолжается либо до полного открытия управляемых вентилей блока 4, либо пока не возникает сигнал отрицательной обратной связи на выходе одного из модулей 13, 14 или 15, Снижение напряжения на электродах фильтра 11 под действием автоматического или ручного регулирования приводит к обратному переключению коэффициента трансформации силового трансформатора 15 13315и снижению крутизны регулировочнойхарактеристики.При этом, благодаря тому, что вмодуле 19 изменения крутизны введен5гистерезис, величина которого определяется соотношениемсопротивлений резисторов 21-23, обратное изменениекрутизны происходит при углах регулирования на 2-37 ниже критических,что существенно повышает надежностьработы устройства особенно в режимечастых искровых и дуговых разрядов,в эоче переключения.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства посравнению с известным определяетсяулучшением газоочистки в среднем на1 ОЕ вследствие повышения среднегозначения напряжения на электрофильтре на 4-67, связанного со снижениемвеличины пульсаций и повышением устойчивости работы системы автоматического регулирования при низкихуровнях пробивных напряжений в результате автоматического изменениякрутизны регулировочной характеристики агрегата, а также повышением экономичности работы устройства и всейсистемы электроснабжения электроФильтра вследствие повышения коэффициента мощности системы агрегатэлектрофильтр, уменьшения коэффициента формы тока в результате увеличения рабочих углов проводимости управляемых вентилей при низких уровняхпробивных напряжений, что приводит куменьшению потерь энергии в агрегат ах ц сетях, а также уменьшению установленной мощности трансформаторов 40системы электроснабжения. Кроме того,повышается надежность устройства, в в связи с чем уменьшаются эксплуатационные затраты на объекте использования изобретения, и уменьшается се бестоимость устройства за счет его упрощения. 666тор напряжения на электрофильтре, селектор искровых и дуговых разрядов, модуль ограничения рабочего тока, модуль ограничения перерегулирования, амплитудно-фазовый преобразователь и основной формирователь импульсов управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности газоочистки, экономичности работы, повышения надежности и упрощения устройства, силовой повышающий трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с дополнительным блоком силовых управляемых вентилей, включенным последовательно с основной обмоткой низкого напряжения, а автоматический регулятор снабжен буферным усилителем, модулем изменения крутизны, электронным коммутатором и дополнительным формирователем импульсов управления дополнительного блока силовых управляемых вентилей, причем буферный усилитель своим входом подключен к выходу интегратора напряжения, а выходом - к первому входу модуля изменения крутизны и через резистор - к входу амплитудно-фазового преобразователя, выход которого подключен к второму входу модуля изменения крутизны и первому входу электронного коммутатора, а выход модуля изменения крутизны подключен к второму входу электронного коммутатора и входу амплитудно в фазово преобразователя, третий и четвертый входы электронного коммутатора соединены соответственно с информационными вь 1- ходами основного и дополнительного блоков силовых управляемых вентилей, а первый и второй выходы электронного коммутатора через основной и дополнительный формирователи импульсов управления - соответственно с входами основного и дополнительного блоков силовых управляемых вентилеи.Формулаизобретения501. Устройство для питания электроФцльтров газоочистки, содержащее силовой повышающий трансформатор, основноц блок силовых полупроводниковых управляемых вентилей, токоограни чивающцй реактор, высоковольтный выпрямитель, датчики тока и напряжения па электрофильтре и автоматический регулятор, включающий в себя интегра 2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электронный коммутатор выполнен в виде двух четырехвходовых логических элементов И, второй, третий и четвертый входы которых попарно объединены и соединены соответственно с первым, третьим и четвертым входами блока электронного коммутатора, инвертора и двух интегрирующих цепей на диоде и резистора, включенных параллельно,1331 Составитель Б.КаклюгинТехред А,Кравчук Корректор А.Ильин Редактор Л.ЛангазоЗаказ 3754/7 Тираж 511 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и конденсаторе, причем входы инвертора и второй интегрирующей цепи объединены и соединены с вторым входомблока, выход инвертора через первуюинтегрирующую цепь соединен с первымвходом одного логического элементаИ, выход второй интегрирующей цепи -с первым входом другого логического 5668элемента И, а выходы логических элементов являются выходами .блока.3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок изменения крутизны связан с входом амплитудно-фазового преобразователя через последовательно включенные диоди резистор