Способ управления работой электрофильтра

О П И С А Н И Е и 919747ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиинСоциалистичесиинРеспублик(5 )М. Кл. В 03 С 3/68 6 05 О 27/00 Ьеударстекнный камнтет СССР ав аеяаи нзаервтвннй н еткрнтнЯ(72) Авторы изобретения Д. С. Кройтор и Ж. Р, Кравец Кишиневский государственный медицинский институт(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА Изббретение относится к способам управления работой электрофильтра и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии и других отраслях промышленности.Известен способ улавливания высокоомных пылей путем использования. импульсного униполярного напряжения для питания электро- фильтра 11.Недостатком этого способа является то, что эффективность очистки невозможно увеличить путем повышения частоты импульсов, так как на слое пыли накапливается избыточный заряд, приводящий к пробою слоя, т.е. к возникновению обратной короны.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления работой электрофильтра, в котором на пылегазовый ноток воздействуют циклически изменяющимся напряжением переменной полярности с равным количеством электричества в положительной и отрицательной частях цикла 21.Недостатком известного способа является то, что ои не обеспечивает высокую скорость перемещения частиц к осадительному электроду н соответственно высокую степень очистки газа в каждой части цикла из.за постоянства напряжения в положительной и отрицательной частях цикла. Кроме того, питающее электро- фильтр напряжение изменяет свой знак на противоположный в момент достижения зарядом критического значения, Однако к момен.ту смены полярности напряжения слой пыли не успевает перезарядиться и сохраняет прежнее значение заряда по знаку, Поскольку по.лярность напряжения поменялась, то на осажденный спой некоторое время воздействует сила, направленная не к плоскости осадительного электрода а наоборот от него. В реэуль.тате чего осажденные частицы пыли вновь возвращаются в пылегазовый поток, а эффективность электрофильтра от этого снижается,Цель изобретения - повышение эффсктив.ности пылеулавливания.20Поставленная цель достигается тем, что воздействие на пылегазовый поток осуществля.ют пульсирующим напряженнем в положительной и отрицательной частях цикла.99747На фиг.нокдзднд форма циклическогонапряжения и кривая изменения плотностизаряда; на фиг. 2 - схема устройства для питания электрофильтров; улавливающих высоко.омную пыль, реализующего данный способ,Нд фиг. 1 и 2 обозначены: Оа - амплитуда на.пряжения; Ооначальное напряжение, Т+, Т -длительность положительной и отрицательнойчасти цикла; тп - длительность Паузы; тц -длительность импульса; ц - плотность заряда;. ОТ - длительность цикла,Способ осуществляется следующим образом.Блок управления 1 управляет коммутатором2 с управляющей обмоткой 3 и связан с ними проводами .4. Сигналы управления по проводам 5 и 6 передаются соответственно наформирователи импульсов 7 и 8, которымиснабжены генердторы 9 и 10. Коммутатор 2проводами 11 и 12 электрически соединен сгенераторами 9 и 10, а также имеет связь скоронирующим электродом. 13 электрофильтра 14.В верхнем положении контакта коммутатора 2 осуществляется напряжение от генератора 9 через провод 11 к коронирующему электроду 13 электрофильтра 14, Генераторы 9 и10 представляют собой тиристорные ключи,каждый из которых соединен с высоковольтным трансформатором, Один из (генераторов)обеспечивает напряженне на электрофильтрев положительной части цикла, а второй - вотрицательной,В качестве формирователей импульсов 7 и8 используется фазосдвигающее устройство,работающее в своей части цикла по заданному режиму. Из формирователей импульсов 735и 8 на тиристорные ключи.генераторов 9 и10 поступают отпирающие импульсы, смещенные по фазе относительно питающего ключ напряжения таким образом, что на выходе ключа40из серии волн высокого напряжения формиууются необходимой формы импульсы, в томчисле обеспечивается скошенность вершиныпервого импульса. Формирователи импульсов 7и 8 управляются блоком управления 1,Устройство обеспечивает на нагрузке (электрофильтре 14) напряжение, форма которогопоказана на, фиг, 1. В период времени от 0до т происходит зарядка электрической емкости электрофильтра 14, напряжение растет.по кривой ОК, электрический ток в это вре 50мя между электродами отсутствует, посколькунапряжение между электродами меньше начального напряжения Оо. В дальнейшем напряжение растет по прямой К, начинается коронный разряд, частицы пыли приобретают заряд 55и осаждаются, создавая на осддительном элек.троде поверхностный заряд ц. На фиг.пока.заид также кривая изменения плотности заря 4да ц. Нд истинной кривой ц значение плотности заряда возрасталО бгя во время импуль.са 1 ц и почти не изменялось бы во время пду.зы т, Указанное упрощение справедливо, таккак в данном случае не искажается в целомпроцесс накопления заряда в слое.,Из фиг. 1 следует, что кривая плотности заряда начинается не с нуля (ось т), а со вре.мени тк, т,е, с момента начала коронного разряда и достигает критического значения в точке Й, что соответствует времени т =Т+. Еслибы положительная часть цикла продолжаласьдальше, то плотность заряда д достигла быкритического значения, пылеслой пробился быи возникла бы обратная корона, Длительностьположительной Т+ и отрицательной Т частицикла определяют при наладке системы пылеулавливания, При этом с целью повышениянадежности работы устройства и, учитываявозможные флуктуации процесса, принимаютдлительность частей цикла, равной около 0,9от истинной длительности соответствующейчасти цикла,В момент времени 1 = Т+от блока управления 1 (фиг. 2) поступает импульс на уп.равляющую обмотку 3 коммутатора 2, пере.ведя его контакт в нижнее положение, а наформирователь импульсов 8 подается сигналуправления, включающий его в работу. Приэтом отключается генератор 9 и подключаетсягенератор 10, на коронирующем электроде 13происходит изменение полярности питающегонапряжения, действует отрицательная часть Тцикла. В период времени (фиг, 1) от С доЕ пылеслой перезаряжается, электросила, от.рываюшая заряженные частицы, снижена именьше сил адгезии и когезии. Осажденнаяпыль не срывается обратно в пылегазовый по.ток, в результате чего повышается степеньочистки. В период прохождения плотности заряда через точку Е происходит самообрушениепылеслоя,В дальнейшем процесс в отрицательной части цикла происходит подобно процессу в по.ложительной части, Из-за пульсирующего харак.тера напряжения длительность кдк положитель.ной Т+, так и отрицательной части Т. циклаувеличивается на несколько порядков, следовательно, в такой степени сокращается частотакоммутации напряжения, а значит и уменьшается влияние процесса коммутации нд снижение эффективности электрофильтра.Преимущество пульсирующего напряженияперед постоянным по величине основано натом, что электрическая прочность межэлектродного промежутка электрофильтра выше при им.пульсной форме питающего электрофильтра напряжения по сравнению с постоянным пдпря.жением неизменной величины. Повышение проч919747 ности (Повышение пробивного напряжения)объясняется рассасыванием объемного заряда,существующего в межэлектродном промежуткево время паузы между импульсами. При посто.янном же напряжении неизменной величины 5накопившийся объемный заряд перераспределя.ет напряженность электрического поля, такимобразом снижается напряжение пробоя. По.скольку заряд частицы пропорционален напря.женности электрического поля, то повышение 10напряжения при импульсном питании приводит к увеличению заряда частиц, что в своюочередь обеспечивает высокую скорость перемещения частиц к осадительному электроду,т,е. высокую степень очистки газа в каждой 15части цикла,Первый импульс в каждой части цикла неможет иметь очень крутой передний фронт,так как осажденный слой имеет определенноепостоянное время перезарядки, Поэтому сцелью предотвращения срыва осажденного слояпыли с осадительного электрода при смене полярности напряжение на электродах должнорасти плавно, т.е. вершина первого импульсадолжна быть скошенной. При этом в процессе нарастания напряжения происходит нейтрализация заряда слоя потоком ионов от коронирующего электрода, имеющим заряд, про.тивоположный знаку заряда слоя пыли. Снижение заряда слоя пыли позволяет увеличиватьнапряжение между электродами, при этом элек.трические силы, действующие на слой инаправленные в этот момент от осадительного электрода, должны быть меньше сил адгезии и когезии пылеслоя, чтобы предотвратить срыв слоя35пыли с осадительного электрода. В дальнейшемпроисходит уменьшение заряда слоя пыли донуля, а затем зарядка его электричеством противоположного знака.Кроме того, осуществление частей цикла40пульсирующим, а не постоянным напряжением,позволяет существенно увеличить длительностьчастей цикла. Это объясняется тем, что припульсирующем напряжении средняя плотность тока снижается, в результате чего скоростьнакопления заряда в слое уменьшается и вре.мя достижения предельного заряда, при кото.ром пробивается пылеслой, возрастает.Увеличение длительности частей цикла приводит к снижению на несколько порядков частоты переключения полярности напряжения, врезультате чего уменыдается потеря эффективности улавливания пыли за счет коммутациинапряжения. Потеря эффективности при сменеполярности напряжения на коронирующем элек.троде объясняется тем, что частицы не могутмгновенно изменить знак, и на этот процессперезарядки уходит определенное время, в течение которого частицы не перемещаются внаправлении осадительного электрода,При такой форме питающего электрофильтрнапряжения нормализуется процесс электроосаждения пыли, поскольку устраняется обратная корона. Обратная корона не можетвозникнуть по той причине, что длительностикак положительной, так и отрицательной части цикла принимаются несколько меньше, чемвремя накопления критического заряда в слое,когда он пробивается и наступает обратнаякорона. Формула изобретения Способ управления работой электрофильтра путем воздействия на пылегазовый поток цик. лическим изменяющимся напряжением переменной полярности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, воздействие на пылегазовый поток осуществляют пульсирующим напряжением в положительной и отрицательной частях цикла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Электричество", М 1978, Х 4, с. 70 - 7.2, Авторское свидетельство СССР У 548315,кл. В 03 С 3/38, .1974, 919747919747 Тираж 594 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушодписное зз 2216/7 итетз СССрытий 5 кая наб.,Проектиа Филиал ППН "Патент", г, Уж од едактор Л. Тюрина ставитель Э. Склярскхред Е Харитончик Корректор С. Шома