CN106269259B - 用于计算静电除尘器的变压器的脉冲点火模式的方法以及静电除尘器 - Google Patents

用于计算静电除尘器的变压器的脉冲点火模式的方法以及静电除尘器 Download PDF

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Abstract

用于计算静电除尘器（9）的变压器的脉冲点火模式的方法，该方法包括a）限定指示要供应给静电除尘器（9）的集电极和放电电极（19）的功率的目标参数，b）在点火一个附加脉冲的情况下使用被计算的脉冲点火模式计算指示供应给集电极和放电电极（19）的功率的第一参数，c）在未点火两个附加连续脉冲的情况下使用被计算的脉冲点火模式计算指示供应给集电极和放电电极（19）的功率的第二参数，d）在第一参数或第二参数基础上选择至少一个模式元素，e）重复步骤b）、c）、d）和e）。

Description

用于计算静电除尘器的变压器的脉冲点火模式的方法以及静 电除尘器
技术领域
本发明涉及用于计算静电除尘器的变压器的脉冲点火（firing）模式的方法以及静电除尘器。
例如，静电除尘器属于在发电厂或工业应用中使用的类型。具有更小静电除尘器的其他应用总之是可能的。
背景技术
已知静电除尘器包括连接到变压器、进而连接到整流器的过滤器。通常，变压器和整流器嵌入在一个单个单元中。过滤器连接到功率供应，例如到电网；整流器进而连接到集电极和放电电极。
在操作期间，整流器从电网接收电功率（例如，该电功率能够具有正弦电压和电流进程（course））并且根据脉冲点火模式跳过电功率（例如，电压或电流）的一些半波，从而生成被供应给变压器的脉动功率。
脉冲点火模式是指示要点火的脉冲的第一元素和指示不要点火的脉冲的第二元素的序列。脉冲点火模式限定为脉冲周期或脉冲点火模式长度，其具有一个第一元素和偶数个第二元素；脉冲周期因而具有奇数个元素。
如果变压器供应有具有相同极性（即，正或负）的两个或多个连续脉冲的脉动功率，这将会造成变压器饱和的风险。由于该原因，传统上使用的脉冲点火模式具有一个第一元素和偶数个第二元素。
另外，传统上仅进行脉动功率的供应以使发送到集电极和放电电极的功率适应于废气的性质（例如，在电阻率方面），而通过调节脉冲的幅度来进行能量管理（以调节发送到集电极和放电电极的功率）。
然而，因为在使用脉冲点火模式时来自电网的仅仅一些而不是全部的功率被供应给集电极和放电电极，脉冲点火模式限制供应给集电极和放电电极的功率。
图1、2a、2b、3a、3b示出供应给变压器的电压或电流。
图1示出在未应用脉冲点火模式并且来自电网的所有功率被供应给变压器时的情况。特别地，参考1标识从电网供应给过滤器的电压或电流并且参考2标识从过滤器供应给变压器的电压或电流。在该情况下，来自电网的100%功率被供应给变压器并且因而供应给集电极和放电电极。
图2a示出在过滤器处应用图2b的脉冲点火模式并且只有来自电网的1/3功率被转送到变压器而来自电网的2/3功率在过滤器处被阻断并且未供应给变压器时的情况。同样在该情况下，参考1标识从电网供应给过滤器的电压或电流并且参考2标识从过滤器供应给变压器的电压或电流。波形括号3标识脉冲周期或脉冲点火模式长度。在该情况下，来自电网的33%功率被供应给变压器并且因而供应给集电极和放电电极。
图3a示出在应用图3b的脉冲点火模式并且来自电网的1/5功率被转送到变压器并且来自电网的4/5功率在过滤器处被阻断并且未供应给变压器时的情况。同样在该情况下，参考1标识从电网供应给过滤器的电压或电流，参考2标识从过滤器供应给变压器的电压或电流并且波形括号3标识脉冲周期或脉冲点火模式长度。在该情况下，来自电网的20%功率被供应给变压器并且因而供应给集电极和放电电极。
允许向集电极和放电电极供应最大功率的脉冲点火模式的使用（图2a、2b）与未使用脉冲点火模式（图1）之间的梯级（step）对应于从电网供应的67%功率，这因而是明显的。
该大的功率梯级不能够允许最佳操作，因为仅在被处理的气体的特征允许仅以从电网供应的33%功率对集电极和放电电极供应的情况下，使用脉冲点火模式是可能的；如果来自电网的33%功率的使用鉴于被处理的气体的特征而是不可能的，需要没有脉冲点火模式的操作。换言之，如果气体的特征能够要求使用对应于例如来自电网的50%功率的脉冲点火模式，采用脉冲点火模式的操作是不可能的，因为脉冲点火模式的使用将会允许仅以来自电网的33%功率对集电极和放电电极供应。因而将会需要没有脉冲点火模式的操作。
另外，如传统上所进行的，经由（电压和/或电流的）幅度减少所做出的功率调节影响来自放电电极的电晕放电并且因而负面影响尘埃充电（其经由电晕发生）并且因此影响集电极处的尘埃收集。
发明内容
本发明的方面包含提供允许改进供应给集电极和放电电极的功率的调节的方法和静电除尘器。有利地，根据本发明能够实现细调。
这些和另外的方面通过提供根据附上的权利要求的方法和静电除尘器而获得。
有利地，对于调节不需要幅度调节（电压和/或电流），使得幅度调节在有限程度上不影响电晕放电或能够进行幅度调节以在有限程度上影响电晕放电。
附图说明
另外的特性和优势从脉冲点火模式和静电除尘器的优选但非排他性实施例的描述将更加明显，其在附图中通过非限制性示例图示，其中：
图1示出在未使用脉冲点火模式（现有技术）时进入或移出过滤器的电压或电流；
图2a示出在使用图2b中示出的脉冲点火模式（现有技术）时进入和移出过滤器的电压或电流；
图2b示出脉冲点火模式（现有技术）；
图3a示出在使用图3b中示出的脉冲点火模式（现有技术）时进入和移出过滤器的电压或电流；
图3b示出脉冲点火模式（现有技术）；
图4示出静电除尘器；
图5示出在静电除尘器的不同位置处的电压或电流。
具体实施方式
在下面首先描述静电除尘器。
静电除尘器9包括过滤器10，其连接到功率输入11；过滤器10被布置用于过滤来自功率输入11的输入功率、根据脉冲点火模式生成脉动功率。
控制单元13连接到过滤器10以便驱动它并且实现脉动点火模式。例如，过滤器能够包括晶体管或其他类型的电子开关14。
变压器16连接到过滤器10；变压器16被布置用于将来自过滤器10的脉动功率变换成所变换的脉动功率。
整流器17连接到变压器16；整流器17被布置用于对所变换的脉动功率整流，从而生成所整流脉动功率。
集电极和放电电极19连接到整流器17用于接收所整流脉动功率。集电极和放电电极19浸入路径中，要净化的废气通过该路径。
控制单元10驱动电子开关14以根据脉动点火模式转到导电态或非导电态。
脉冲点火模式包括：
-指示要点火的脉冲的第一元素；这些元素指示为“1”；
-指示不要点火的脉冲的第二元素，这些元素指示为“0”。
图5示出在静电除尘器9的不同位置A、B、C处的电压或功率。
功率单元11（例如电网）供应电功率，其的电压或电流具有例如正弦进程（图5，位置A）。在过滤器10处，仅允许与脉动点火模式的“1”对应的半波通过，而与脉冲点火模式的“0”对应的半波被阻断。
图5位置B示出过滤器10下游和变压器16上游的电压或电流。
在变压器之后，在整流器17处对电功率整流；图5位置C示出整流器17下游的电压或电流。
因为根据方法，能够通过计算脉冲点火模式来获得任何期望或要求的功率，不需要通过幅度调节的功率调节。
用于计算静电除尘器的变压器的脉冲点火模式的方法包括：
a）限定指示要供应给集电极和放电电极19的功率的目标参数；
b）在点火一个附加脉冲的情况下，使用被计算的脉冲点火模式计算指示供应给集电极和放电电极19的功率的第一参数，
c）在未点火两个附加连续脉冲的情况下，使用被计算的脉冲点火模式计算指示供应给集电极和放电电极19的功率的第二参数，
d）在第一参数或第二参数基础上在一个第一元素或两个第二元素之间选择模式元素，
e）重复步骤b）、c）、d）、e）。
能够进行选择模式元素：
-在第一参数或第二参数之间的哪个参数落到更接近目标参数的基础上，或在这因为例如第一参数或第二参数都未落到更接近目标参数（例如，第一参数和第二参数离目标参数具有相同距离）而不可能的情况下，
-能够选择给定模式元素；例如在该情况下，能够选择模式元素“1”；备选地选择模式元素“0”也是可能的。
至于步骤e），步骤e）除重复步骤b）至e）外还包括重复步骤a），这也是可能的。
在该实施例中，目标参数能够在任何时刻供应给例如控制单元13，使得在静电除尘器中实现的脉冲点火模式允许到集电极和放电电极19的功率传递总是朝目标参数移动。
能够通过限定模式周期或脉冲点火模式长度并且在该模式周期或脉冲点火模式长度基础上计算第一参数和第二参数来实现连续重复。
例如，能够在脉冲点火模式中限定开始和结束；开始对应于首先添加到脉冲点火模式的元素并且结束对应于最后添加到脉冲点火模式的元素，即将附加元素添加到脉冲点火模式的结束。
因而，在模式周期基础上计算第一参数和第二参数能够包括：
-使用具有以下的脉冲点火模式计算指示供应给静电除尘器的功率的第一参数
限定的脉冲周期或脉冲点火模式长度，以及
在结束处一个附加的第一元素，以及
在开始处失去一个元素；
-使用具有以下的脉冲点火模式来计算指示供应给静电除尘器的功率的第二参数
限定的脉冲周期，以及
在结束处两个附加的第二元素，以及
在开始处失去两个元素。
连续重新计算（通过上文的特征e）来实现）在未重复步骤a）的情况下自然也能够实现。
在下面详细描述方法的实现的示例。在该示例中，假设模式周期或脉冲点火模式长度等于5（在模式周期能够是约上千或上万例如10000或更多的实际情况下，这仅仅是简化；长的模式周期或脉冲点火模式长度有助于使与被计算的脉冲点火模式关联的功率与目标参数匹配，例如多至两位小数或具有甚至更高的精度）。在下面的示例中，未重复步骤a）。
步骤a）
例如从电网供应并且要供应给集电极和放电电极19的50%功率的目标参数被限定。
目标参数能够在要净化的气体的特征的基础上限定和/或能够手动输入；例如，气体来自发电厂或工厂。
在该阶段，脉冲点火模式不包含任何第一元素“1”或第二元素“0”。
步骤b）
在点火一个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“1”，使得来自功率输入11的所有功率被转送到变压器16）的情况下，来自功率输入11的100%功率被供应给电极19。
步骤c）
在未点火两个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“0，0”）的情况下，来自功率输入11的0%功率被供应给电极19。
步骤d）
为脉冲点火模式选择对应于100%功率的元素“1”；因此在第一循环后，被计算的脉冲点火模式是：“1”。一个脉冲因而能够被转送到集电极和放电电极19。
步骤e）（第一重复步骤b）
在点火一个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“1，1”并且在该情况下来自功率输入11的所有功率也被转送到变压器16）的情况下，来自功率输入11的100%功率被供应给电极19。
步骤e）（第一重复步骤c）
在未点火两个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“1，0，0”）的情况下，来自功率输入11的33%功率被供应给电极19。
步骤e）（第一重复步骤d）
为脉冲点火模式选择对应于33%功率的元素“0，0”；因此在第一循环后，被计算的脉冲点火模式是：“1，0，0”。两个脉冲因而未被转送到集电极和放电电极19。
步骤e）（第二重复步骤b）
在点火一个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“1，0，0，1”）的情况下，来自功率输入11的50%功率被供应给电极19。
步骤e）（第二重复步骤c）
在未点火两个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“1，0，0，0，0”）的情况下，来自功率输入11的20%功率被供应给电极19。
步骤e）（第二重复步骤d）
为脉冲点火模式选择对应于50%功率的元素“1”，其在第二循环后是：“1，0，0，1”。一个脉冲因而能够被转送到集电极和放电电极19。
步骤e）（第三重复步骤b）
在点火一个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“1，0，0，1，1”）的情况下，来自功率输入11的60%功率被供应给电极19。
步骤e）（第三重复步骤c）
在未点火两个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“0，0，1，0，0”）的情况下，来自功率输入11的20%功率被供应给电极19。
步骤e）（第三重复步骤d）
为脉冲点火模式选择对应于60%功率的元素“1”；因此在第三循环后，被计算的脉冲点火模式是：“1，0，0，1，1”。一个脉冲因而能够被转送到集电极和放电电极19。
步骤e）（第四重复步骤b）
在点火一个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“0，0，1，1，1”）的情况下，来自功率输入11的60%功率被供应给电极19。
步骤e）（第四重复步骤c）
在未点火两个附加脉冲（即，实现脉冲点火模式“0，1，1，0，0”）的情况下，来自功率输入11的40%功率被供应给电极19。
步骤e）（第四重复步骤d）
为脉冲点火模式选择对应于60%功率的给定元素“1”，其在第四循环后是：“0，0，1，1，1”。一个脉冲因而能够被转送到集电极和放电电极19。
然后持续实现步骤b）至e）。
因此，能够持续生成脉冲点火模式。这允许达到等于目标参数或尽可能接近目标参数的脉冲点火模式。另外，这允许改变目标参数并且限定与目标参数匹配或接近目标参数的脉冲点火模式。
在上文的示例中也重复步骤a）的情况下，过程保持相同，具有目标参数被改变的唯一不同。
控制单元13实现方法并且优选地具有计算机可读存储器媒介，其包含指令来实现方法。
描述的特征自然可彼此独立地提供。
标号
1 从电网供应给过滤器的电压或电流
2 从过滤器供应给变压器的电压或电流
3 脉冲点火模式长度
9 静电除尘器
10 过滤器
11 功率输入
13 控制单元
14 电子开关
16 变压器
17 整流器
19 集电极和放电电极
A、B、C位置。

Claims (10)

1.一种用于计算静电除尘器（9）的变压器的脉冲点火模式的方法，所述方法包括：
a）限定指示要供应给所述静电除尘器（9）的集电极和放电电极（19）的功率的目标参数；
b）在点火一个附加脉冲的情况下使用被计算的所述脉冲点火模式计算指示供应给所述集电极和放电电极（19）的所述功率的第一参数；
c）在未点火两个附加连续脉冲的情况下使用被计算的所述脉冲点火模式计算指示供应给所述集电极和放电电极（19）的功率的第二参数；
d）基于所述第一参数或所述第二参数选择至少一个模式元素；以及
e）重复步骤b）、c）、d）和e）。
2.如权利要求1所述的方法，其中选择至少一个模式元素包括根据所述第一参数或所述第二参数哪一个落到更接近所述目标参数来基于所述第一参数或所述第二参数选择参数。
3.如权利要求1所述的方法，其中选择至少一个模式元素包括在所述第一参数和第二参数离所述目标参数是等距的时选择给定模式元素。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤e）还包括重复步骤a）。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
f）限定脉冲点火模式长度；以及
g）基于所述脉冲点火模式长度计算所述第一参数和所述第二参数。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述脉冲点火模式具有开始和结束，其中将附加元素添加到所述脉冲点火模式的所述结束，以及
其中基于所述脉冲点火模式长度计算所述第一参数和所述第二参数包括：
使用具有所述脉冲点火模式长度和一个附加第一元素并且在开始处失去一个元素的脉冲点火模式计算指示供应给所述静电除尘器的功率的第一参数；
使用具有所述脉冲点火模式长度和两个附加第二元素并且在开始处失去两个元素的脉冲点火模式计算指示供应给所述静电除尘器的功率的第二参数。
7.一种计算机可读存储器媒介，包含指令来实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.一种静电除尘器（9），包括：
过滤器（10），连接到功率输入（11），所述过滤器（10）用于过滤输入功率，根据脉冲点火模式生成脉动功率；
控制单元（13），连接到所述过滤器（10）；
变压器（16），连接到所述过滤器（10），所述变压器（16）用于将所述脉动功率变换成变换的脉动功率；
整流器（17），连接到所述变压器（16），所述整流器（17）用于对所述变换的脉动功率整流，从而生成整流脉动功率；以及
集电极和放电电极（19），连接到所述整流器（17）用于接收所述整流脉动功率；
其中所述控制单元（13）布置成实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
9.如权利要求8所述的静电除尘器(9)，其中在步骤d）之后并且在步骤e）之前，所述控制单元（13）实现所述模式元素。
10.如权利要求8或9所述的静电除尘器(9)，进一步包括如权利要求7所述的计算机可读存储器。
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