CN114100860B - 一种电除尘器的闪络电压控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电除尘器的闪络电压控制方法及装置，所述方法包括以下步骤：步骤1：构建所述电除尘器的闪络特性数据库；当所述电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至所述闪络特性数据库内；步骤2：所述电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与所述闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制高压电源的电压输出。

Description

一种电除尘器的闪络电压控制方法及装置

技术领域

本发明涉及除尘器领域，具体涉及一种电除尘器的闪络电压控制方法及装置。

背景技术

当今时代工业发展迅猛，冶金、建材、石油、钢铁、化工等产业也不断的扩建升级，作为工业制造大国，我国对各行业的环保要求也不断的提高，工业生产过程中，大部分都需要使用烟气、粉尘颗粒物的净化处理，对于烟气粉尘颗粒物处理方面，高压静电除尘则是目前最为广泛的处理方式。高压静电除尘的基本工作原理，是通过除尘器本体中的高压静电将粉尘颗粒荷电、带电，当粉尘荷电后，受静电力的作用，荷电的粉尘将被吸收至收尘极板，再通过振打装置及粉尘自身重力落入灰斗中，由输灰系统将其收集，并集中处理。

静电除尘器所使用的高压发生装置就是高压电源，由于除尘器的除尘效率与电源的平均供电电压有直接关系，在静电除尘器工作过程中，随着风速、烟气浓度等因素的变化，除尘器内部极线（放电极）、极板（收尘极）的间距也会发生变化，当间距变小后，极线与极板就会发生火花闪络，当发生闪络后，高压电源系统检测到闪络状态后，立即停止高压供电，待闪络的弧光熄灭后（一般3mS左右），再恢复高压供电，为了防止再次连续闪络击穿，高压电源系统需要将高压控制在上次的闪络电压以下，而频繁的闪络会使除尘器内部的平均静电力严重降低，直接影响到粉尘的处理能力。

对于除尘器本体，反复的火花闪络会使除尘器内部的极板、极线形成电腐蚀，这将严重的减少除尘器本体的使用寿命。设计除尘器电源应减少火花闪络来增加除尘器本体的使用寿命。

另外，除尘器内部的火花闪络会引起电源的电压、电流冲击，对于高压电源来说，火花击穿会引起变压器前、后端的电流突增，频繁的火花闪络也可能降低除尘电源的可靠性，增加电源功率器件损坏的风险。

发明内容

为此，本发明提供一种电除尘器的闪络电压控制方法及装置，以解决现有技术中除尘器多次发生闪络损坏设备、除尘效率降低的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式的一个方面中，提供了一种电除尘器的闪络电压控制方法，所述方法包括：

步骤1：构建所述电除尘器的闪络特性数据库；当所述电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至所述闪络特性数据库内；

步骤2：所述电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与所述闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制高压电源的电压输出。

进一步地，步骤1中，在第一预设时间段内，构建所述电除尘器的闪络特性数据库，超过所述预设时间段后，构建新的所述电除尘器的闪络特性数据库。

进一步地，所述闪络特性分为主动闪络和被动闪络；

主动闪络具体为：当所述高压电源以临界电压供电，运行一个稳定时间长度后，所述高压电源将再次升高电压，当升高电压后，所述电除尘器将再一次发生闪络，得到一个新的临界电压，将此过程称为主动闪络；

被动闪络具体为：所述电除尘器在临界电压下运行过程中，由所述电除尘器的内部耐压降低导致的闪络称为被动闪络。

进一步地，通过所述主动闪络和所述被动闪络，获取所述电除尘器的闪络电压的范围。

进一步地，步骤2中，所述电除尘器发生闪络后，所述高压电源进行闪络闭锁；

当此次的所述闪络电压小于所述闪络特性数据库内的闪络电压范围值的最小值，且与所述闪络电压范围的最小值差值大于第一预设值时，则忽略此次闪络。

进一步地，计算所述闪络特性数据库中的闪络电压范围的最大值与最小值的绝对差值；

当此次的所述闪络电压值在所述闪络电压范围内时：

判断所述绝对差值大于第二预设值时，则认定所述电除尘器的闪络电压的变化范围大；控制所述高压电源在稳定时间超过第二预设时间段后，通过主动闪络重新确定所述电除尘器的临界电压。

进一步地，当此次的所述闪络电压值在所述闪络电压范围内时，还包括：

判断所述绝对差值小于第二预设值时，则认定所述电除尘器的闪络电压的变化范围小；控制所述高压电源的输出电压小于此次所述闪络电压值。

在本发明的实施方式的另一个方面中，提供了一种电除尘器的闪络电压控制装置，所述装置包括：

控制模块，用于构建所述电除尘器的闪络特性数据库；当所述电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至所述闪络特性数据库内；

高压电源输出模块，与所述控制模块电连接；所述电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与所述闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制所述高压电源输出模块的电压输出。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明公开了一种电除尘器的闪络电压控制方法及装置，通过构建电除尘器的闪络特性数据库，能够将闪络过程进行自主控制，通过细化闪络控制参数，达到最佳（最高）工作电压供电的目的，系统通过闪络数据库自主优化控制参数，可以有效的减少闪络总次数，达到提高除尘效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为一种电除尘器的结构示意图；

图2为电除尘器闪络及闪络恢复的示意图；

图3为本发明的实施例提供的一种电除尘器的闪络电压控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

本发明的实施例中，对多个名词的定义如下：

1.闪络：高压电源系统将二次电压逐渐升高时，当二次电压达到除尘器的最高耐压时，除尘器内部将发生闪络，也称为火花放电，或称为击穿。

2.主动闪络：当高压电源以临界电压供电，运行一个稳定时间长度后，高压电源将再次升高电压，当升高电压后，除尘器将再一次发生闪络，这样，就得到一个新的临界电压，我们把这个过程称为主动闪络，主动闪络的目的是为了让系统通过检测得到一个新的闪络电压值，进而得到一个新的临界电压，并且可以充实闪络电压数据库；

3.被动闪络：系统在临界电压下运行过程中，由于除尘器内部耐压降低导致的闪络称为被动闪络，另外，被动闪络一定发生在除尘器耐压降低的情况下，而主动闪络可以说明：除尘器耐压没有降低，有可能耐压值升高了，也有可能没变；

4.闪络数据库：闪络数据库里存储了每次发生闪络的间隔，每次闪络的闪络电压，并存储了每次闪络是主动闪络还是被动闪络；

5.闪络闭锁：当发生闪络后，如果不立即关闭高压供电，本体内的闪络位置则发生弧光（拉弧，这种现象类似于电焊机的工作效果），

6.闪络电压：指火花闪络击穿电压，电源控制系统可以通过采样得到闪络发生时的二次电压值，在闪络时检测到的二次电压被存储起来。

7.临界范围：指当发生闪络后（不论主动闪络还是被动闪络），电源系统需要将现有电压下降一定的电压值，该电压值的范围为临界范围，比如：电源系统检测到一次闪络时的闪络电压为70kV，系统需要将电压减小一个值，得到一个临界电压，这个被减掉的值就是临界范围值，一般为500V~2000V，这个临界范围也关系到除尘器的除尘效率，临界范围过大会导致临界电压过低，临界范围过小则会引起二次闪络；

8.临界电压：为了减少闪络，提高除尘器的除尘效率，闪络发生后，高压电源会通过前一次的闪络电压计算出一个接近闪络，并且不再次发生闪络的电压值，这个值我们定义为临界电压；

9.稳定时间：指闪络后，电源控制系统将二次电压限定至前一次闪络电压以下所需要运行的时长，以防止再次连续闪络击穿。

如图2所示，当除尘器内部发生闪络，电源必须首先以最快的速度切断高压供电，待闪络所产生的电弧完全消失后，再次以低电压重复升高电压，达到前次闪络电压以下工作，这样才能达到闪络后的供电。在这期间，电源由于停电、再升压，使得高压静电除尘器出现供电缺口。如果除尘器内部出现闪络现象，电源必须切断高压供电，则会出现如图中的两个缺口，如果闪络控制软件的控制规律不够好，高压电源会反复工作在闪络恢复过程中，这样形成的缺口累计将损失很多的除尘效率。

基于此，参考图1、2、3所示，本发明提供了一种电除尘器的闪络电压控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：构建电除尘器的闪络特性数据库；当电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至闪络特性数据库内。其中，通过主动闪络和被动闪络，获取电除尘器的闪络电压的范围。通过高速的二次电压采样，用于实现每次闪络时均可以检测到真实，准确的闪络电压值。

步骤2：电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制高压电源的电压输出。

进一步地，步骤1中，在第一预设时间段内，构建电除尘器的闪络特性数据库，超过预设时间段后，构建新的电除尘器的闪络特性数据库。

目前的高压电源供电控制规律均采用固定的闪络恢复时间，这种情况下，除尘器内部基本上在固定的时间间隔后就会闪络一次，这种控制规律下有可能出现两种状态：

A.如果稳定时间过长，对于除尘器本体闪络电压变化范围比较大的情况，长稳定时间会导致高压电源大部分时间工作在很低的稳定电压上，极大的浪费除尘效率。

基于此，计算闪络特性数据库中的闪络电压范围的最大值与最小值的绝对差值；当此次的闪络电压值在闪络电压范围内时：判断绝对差值大于第二预设值时，则认定电除尘器的闪络电压的变化范围大；控制高压电源在稳定时间超过第二预设时间段后，通过主动闪络重新确定电除尘器的临界电压。

B.有些除尘器受生产工艺的影响，可以会偶尔出现一个极低的闪络电压，高压电源通过这个极低的闪络电压计算得到的临界电压会很低，这种情况会使高压电源使用这个临界电压错误的运行在低电压上，这将使除尘效率大幅度降低。基于此，电除尘器发生闪络后，高压电源进行闪络闭锁。当此次的闪络电压小于闪络特性数据库内的闪络电压范围值的最小值，且与闪络电压范围的最小值差值大于第一预设值时，则忽略此次闪络。

C.如果稳定时间过短，对于除尘器本体闪络电压变化范围比较小的情况，短稳定时间会导致高压电源频繁的主动闪络，反复供电、停供，也会造成除尘效率的降低。基于此，当此次的闪络电压值在闪络电压范围内时，还包括：判断绝对差值小于第二预设值时，则认定电除尘器的闪络电压的变化范围小；控制高压电源的输出电压小于此次闪络电压值。

本专利通过对除尘器闪络电压进行记录，形成除尘器闪络特性数据库，通过这个数据库，可以智能的调整稳定时间，临界电压计算系数等闪络相关参数。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种电除尘器的闪络电压控制装置，装置包括：

控制模块，用于构建电除尘器的闪络特性数据库；当电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至闪络特性数据库内；

高压电源输出模块，与控制模块电连接，本发明的电连接指的是接触式的电路连接；电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制高压电源输出模块的电压输出。

本发明的目的是提供一种用于高压静电除尘器的火花闪络临界控制方法，使高压静电除尘器在除尘过程中，保持以最理想的电压下工作，这种方法可以减少火花闪络的同时，达到最优的除尘效率。

本发明中参考闪络特性数据库，提供了临界电压的计算方法，这种计算方法可以得到的主要参数包括：

临界电压：本计算方法所得出的临界电压，可以使除尘器工作在极接近火花闪络电压并且不发生火花闪络的状态下供电；

稳定时间：本计算方法所得出的稳定时间，是通过记录除尘器的火花闪络电压变化规律，而得到的一个合理的稳定时间，这个合理的稳定时间可以防止当除尘器真实的火花闪络电压变高时，电源系统未及时升高电压。

临界范围：由于除尘器的特性不尽相同，不同的电除尘器的临界范围也不相同。前面提到，合理的临界范围可以提高除尘器的除尘效率，系统通过是否发生二次闪络可以逐步优化临界范围值；

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种电除尘器的闪络电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：构建所述电除尘器的闪络特性数据库；当所述电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至所述闪络特性数据库内；

步骤2：所述电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与所述闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制高压电源的电压输出；

所述闪络特性分为主动闪络和被动闪络；通过所述主动闪络和所述被动闪络，获取所述电除尘器的闪络电压的范围；所述电除尘器发生闪络后，所述高压电源进行闪络闭锁；

当此次的所述闪络电压小于所述闪络特性数据库内的闪络电压范围值的最小值，且与所述闪络电压范围的最小值差值大于第一预设值时，则忽略此次闪络；

计算所述闪络特性数据库中的闪络电压范围的最大值与最小值的绝对差值；

当此次的所述闪络电压值在所述闪络电压范围内时：

判断所述绝对差值大于第二预设值时，则认定所述电除尘器的闪络电压的变化范围大；控制所述高压电源在稳定时间超过第二预设时间段后，通过主动闪络重新确定所述电除尘器的临界电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当此次的所述闪络电压值在所述闪络电压范围内时，还包括：

判断所述绝对差值小于第二预设值时，则认定所述电除尘器的闪络电压的变化范围小；控制所述高压电源的输出电压小于此次所述闪络电压值。

3.一种电除尘器的闪络电压控制装置，其特征在于，所述装置包括：

控制模块，用于构建所述电除尘器的闪络特性数据库；当所述电除尘器发生闪络时，将此时的闪络电压、相对上次闪络的闪络间隔时间、闪络特性存储至所述闪络特性数据库内；

高压电源输出模块，与所述控制模块电连接；所述电除尘器发生新的闪络时，测量此时的闪络电压值，并与所述闪络特性数据库内的闪络电压的范围值进行比较，从而控制所述高压电源输出模块的电压输出；

所述闪络特性分为主动闪络和被动闪络；通过所述主动闪络和所述被动闪络，获取所述电除尘器的闪络电压的范围；

所述电除尘器发生闪络后，所述高压电源进行闪络闭锁；

当此次的所述闪络电压小于所述闪络特性数据库内的闪络电压范围值的最小值，且与所述闪络电压范围的最小值差值大于第一预设值时，则忽略此次闪络；

计算所述闪络特性数据库中的闪络电压范围的最大值与最小值的绝对差值；

当此次的所述闪络电压值在所述闪络电压范围内时：

判断所述绝对差值大于第二预设值时，则认定所述电除尘器的闪络电压的变化范围大；控制所述高压电源在稳定时间超过第二预设时间段后，通过主动闪络重新确定所述电除尘器的临界电压。

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