CN106301059B - 静电除尘器的变压器脉冲点火模式以及静电除尘器 - Google Patents

Abstract

一种用于静电除尘器(9)的变压器(16)的脉冲点火模式(20)，包括：指示要被点火脉冲的第一元素和指示不被点火脉冲的第二元素。脉冲点火模式还包括多个相邻第二元素和至少两个第一元素。

Description

静电除尘器的变压器脉冲点火模式以及静电除尘器

技术领域

本发明涉及用于静电除尘器的变压器的脉冲点火模式以及静电除尘器。

例如，静电除尘器属于在电厂中或者工业应用中所使用的一类。其他采用更小的静电除尘器的应用总之是可能的。

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一单元中。过滤器连接到功率供应，例如电网；整流器顺次连接到集电极和放电电极。

操作期间，过滤器接收来自电网的电功率(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(skip) 电功率的一些半波(例如，电压或电流)，生成供应给变压器的脉动功率。

脉冲点火模式是指示要点火脉冲的第一元素和指示不要被点火脉冲的第二元素的序列。脉冲点火模式定义为具有一个第一元素和偶数个第二元素的脉冲周期或脉冲点火模式长度；脉冲周期因此具有奇数个元素。

如果给变压器供应有具有两个或多个相同极性(即，正或负)的连续脉冲的脉动功率，这将会引起变压器饱和的风险。出于这个原因，传统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，传统地仅进行脉动功率的供应以使发送给集电极和放电电极的功率适于废气的属性(例如，电阻率方面)，然而通过调节脉冲的幅值进行能量管理(用来调节发送给集电极和放电电极的功率)。

然而，由于使用脉冲点火模式时，将来自电网的仅仅一些但不是全部的功率供应给集电极和放电电极，脉冲点火模式限制了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示出不应用脉冲点火模式时并且所有来自电网的功率供应给变压器的情况。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。在这种情况下，来自电网的100％功率被供应给变压器并由此供应给集电极和放电电极。

图2a示出在过滤器处应用图2b的脉冲点火模式时，并且仅三分之一的来自电网的功率转送给变压器，而三分之二的来自电网的功率被阻隔在过滤器处并且没有被供应给变压器的情况。同样这种情况下，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。这种情况下，33％的来自电网的功率供应给变压器，并且因此供应给集电极和放电电极。

图3a示出应用图3b脉冲点火模式时，并且五分之一来自电网的功率转送给变压器，并且五分之四的来自电网的功率阻隔在过滤器处并没有供应给变压器的情况。同样这种情况下，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。这种情况下下，20％的来自电网的功率供应给变压器，并且因此供应给集电极和放电电极。

因此明显地是，在不使用脉冲点火模式(图1)和允许最大的功率供应给集电极和放电电极(图2a，2b)的使用脉冲点火模式之间的步长(step) 对应从电网供应的功率的67％。

这大的功率步长不能允许最优操作，因为只有正在处理的气体的特征允许向集电极和放电电极供应仅33％从电网供应的功率的情况下，才有可能使用脉冲点火模式；考虑待处理气体的特征如果使用33％来自电网的功率是不可能的，那么需要在无脉冲点火模式的情况下操作。换句话说，如果气体的特征能够要求使用与例如50％来自电网功率对应的脉冲点火模式，那么就不可能采用脉冲点火模式操作，因为使用脉冲点火模式将会允许向集电极和放电电极供应有仅33％的来自电网的功率。因此将会需要在没有脉冲点火模式下的操作。

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

本发明的一个方面包括提供允许供应给集电极和放电电极的功率调节的改进的脉冲点火模式和静电除尘器。有利地根据本发明可以实现精细调节。

通过提供根据所附权利要求的脉冲点火模式和静电除尘器达到这些方面和其他方面。

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5a到图5e示出脉冲点火模式的不同示例；

图6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，连接到功率输入11；过滤器10布置用于过滤来自功率输入11的输入功率，生成根据脉冲点火模式的脉动功率。

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者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布置用于将来自过滤器10 的脉动功率转换成变换的脉动功率。

整流器17连接变压器16，整流器17布置用于整流变换的脉动功率，从而生成整流的脉动功率。

集电极和放电电极19连接到整流器17，以用于接收经过整流的脉动功率。集电极和放电电极19浸入其中待清洁废气通过的路径中。

控制单元10实现脉冲点火模式，即根据脉动点火模式驱动电子开关 14达到导电状态或者非导电状态。

图5a到5e示出某可能的脉冲点火模式20，也就是：

-图5a示出脉冲点火模式20，其允许将来自功率输入11的功率的 71％传递到变压器16，并且因此传递到集电极和放电电极19；

-图5b示出脉冲点火模式，其允许将来自功率输入11的功率的67％传递到变压器16，并且因此传递到集电极和放电电极19；

-图5c示出脉冲点火模式，其允许将来自功率输入11的功率的60％传递到变压器16，并且因此传递到集电极和放电电极19；

-图5d示出脉冲点火模式，其允许将来自功率输入11的功率的50％传递到变压器16，并且因此传递到集电极和放电电极19；

-图5e示出脉冲点火模式，其允许将来自功率输入11的功率的17％传递到变压器16，并且因此传递到集电极和放电电极19。

即使上面仅仅给出了几个示例，但是很清楚根据本发明的脉冲点火模式20能够允许将来自功率输入11的任意功率传递到变压器16，并因此传递到集电极和放电电极19。脉冲点火模式20包括：

-第一元素，指示要点火的脉冲，这些元素在附图5a到5e中指示为“1”；

-第二元素，指示不要被点火的脉冲，这些元素在附图5a到5e中指示为“0”。

例如，脉冲点火模式能够在第一元素和第二元素之间具有小于20个，或者小于1000个或至少1000个或者至少10000个元素。

脉冲点火模式20包括若干相邻的第二元素“0”，(即，偶数个相邻元素“0”)以及至少两个第一元素“1”。

在下文描述使用图5a脉冲点火模式的操作示例。图6示出静电除尘器9的不同位置A，B，C处电压或功率。

功率输入11(例如，电网)供应电功率，其电压或电流例如具有正弦进程(图6，位置A)。过滤器10处仅允许与脉动点火模式20的“1”对应的半波通过，而与脉冲点火模式20的“0”对应的半波被阻隔。

图6，位置B示出过滤器10下游和变压器16上游的电压或电流。

经过变压器后，电功率在整流器17处被整流；图6，位置C示出整流器17下游的电压或电流。

在静电除尘器9中脉冲点火模式20的实现允许向集电极和放电电极 19供应任意功率，但是不会向变压器16供应相同符号的连续脉冲，使得变压器饱和不会发生。

一种定义允许向集电极和放电电极传递期望或要求功率的脉冲点火模式的方式能够包括：

a)定义指示供应给集电极和放电电极19的功率的目标参数；

b)在一个附加脉冲被点火的情况下，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)在两个附加脉冲未被点火的情况下，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)基于第一参数或第二参数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)。

选择模式元素能够进行：

-基于第一参数或第二参数之间的哪个参数落入更接近于目标参数，或者在这是不可能的情况下，因为例如第一参数或第二参数都不会落入更接近于目标参数(例如，第一参数和第二参数距目标参数具有相同距离)；

-能够选择给定模式元素；例如，在这种情况下能够选择模式元素“1”；备选地还可能选择模式元素“0”。

对于步骤e)，也有可能的是步骤e)除了重复步骤b)到e)，还包括重复步骤a)。该方法的这个实施例因此优选包括脉冲点火模式的连续计算，并且目标参数能够在任意时刻供应给例如控制单元13，使得该连续计算允许具有脉冲点火模式，其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。

连续重复能够通过定义模式周期或脉冲点火模式长度，并且基于模式周期或脉冲点火模式长度计算第一参数和第二参数来实现。

例如，能够在脉冲点火模式中定义开始和结束；开始对应于首先添加到脉冲点火模式中的元素，并且结束对应于最后添加到脉冲点火模式中的元素，即，将附加的元素添加到脉冲点火模式的结束。

因此，基于模式周期计算第一参数和第二参数能够包括：

-使用具有如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

ο脉冲周期或脉冲点火模式长度，以及

ο一个附加的第一元素，以及

ο在开始处失去一个元素；

-使用具有如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二参数

ο脉冲周期，以及

ο两个附加的第二元素，以及

ο在开始处失去两个元素。

自然地，(通过上面特征e)实现)连续计算也能够在不重复步骤a) 的情况下实现。

作为备选方案，也有可能的是当第一参数或第二参数等于目标参数时或者当第一参数和第二参数偏离目标参数时，能够实现不连续的步骤 e)。在这种情况下，一旦计算了一个或多个脉冲点火模式，它们能够在静电除尘器中实现，例如针对不同的废气特征或者在集电极和放电电极 19所要求功率能够定义不同的脉冲点火模式。

控制单元13实现脉动点火模式20，并且优选具有含有用来实现该方法的指令的计算机可读存储媒介。

自然地所描述的特征可以相互独立地提供。

参考标记

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

20 脉冲点火模式

A，B，C 位置

Claims (6)

1.一种用于静电除尘器9的变压器16的脉冲点火模式20，包括：

至少两个第一元素，所述至少两个第一元素指示要被点火的脉冲；

第二元素，所述第二元素指示不被点火的脉冲；以及

所述脉冲点火模式包括多对相邻第二元素；

其中，所述脉冲点火模式由以下步骤所定义：

a）定义指示要供应给集电极和放电电极19的功率的目标参数；

b）计算指示供应给所述集电极和放电电极19的功率的第一参数，其中通过将一个附加第一元素添加到所述脉冲点火模式的结束并在所述脉冲点火模式的开始失去一个元素来计算所述第一参数；

c）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，其中通过将两个附加第二元素添加到所述脉冲点火模式的结束并在所述脉冲点火模式的开始失去两个元素来计算所述第二参数；

d）基于所述第一参数或所述第二参数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）。

2.根据权利要求1所述的脉冲点火模式20，还包括在所述至少两个第一元素和所述第二元素之间的至少1000个元素。

3.根据权利要求1所述的脉冲点火模式20，还包括在所述至少两个第一元素和所述第二元素之间的至少10000个元素。

4.根据权利要求1所述的脉冲点火模式20，还包括在所述至少两个第一元素和所述第二元素之间的小于20个元素。

5.根据权利要求1所述的脉冲点火模式20，还包括在所述至少两个第一元素和所述第二元素之间的小于1000个元素。

6.一种静电除尘器9，包括：

过滤器10，所述过滤器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，所述控制单元13连接到所述过滤器10；

变压器16，所述变压器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转换为所转换的脉动功率；

整流器17，所述整流器17连接到所述变压器16，所述整流器17用于将所述所转换的脉动功率进行整流，生成所整流的脉动功率；以及

集电极和放电电极19，所述集电极和放电电极19连接到所述整流器17，以用于接收所述所整流的脉动功率；

其中所述控制单元13实现根据权利要求1到5中的任一项所述的脉冲点火模式20。

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