CN114146819A - 一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其包括控制柜、高压电源和电捕焦油器本体，控制柜设置控制室内，控制柜控制输入电源经高压电源输出高压直流电流，经高压电缆输送给电捕焦油器本体中的阴极系统，进而构成一个电除尘电场；在电除尘电场中的电场力作用下，途经电场的煤气完成正负物质的分离，实现焦油的捕集。在电捕焦油器本体中的阴极系统配置有电晕极防摆结构。本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，解决了现有电极丝在气流速较高或气量不稳时电极丝容易摆动的现象，根除了易发生火花放电、异极间距不断变化、闪络放电严重时甚至爆炸造成重大的安全事故的发生。

Description

一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器

技术领域

本发明属于电捕除尘技术领域，具体涉及一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器。

背景技术

电捕焦油器利用电场理论，在电场内利用场强使粒子荷电，所有被电离的正负离子均充满电晕极与沉淀极之间的整个空间，带负电荷粒子吸附于接地的沉淀极。高压直流电源产生高压静电施加在电晕极与沉淀极间，当含焦油、雾滴等杂质的煤气通过电晕极与沉淀极形成的电场时，吸附了负离子和电子的粒子在电场库仑力的作用下，驱动到沉淀极后释放出所带电荷，并吸附于沉淀极上，从而达到分离气体中焦油、雾滴等杂质的目的。

现有的电捕焦油器一般包括一个直圆筒形外壳、内部装有沉淀极系统、一套拉紧的导线作为电晕极、气流引导和冲洗系统，另外还有外部的高压供电系统。现有电捕焦油器沉淀极结构分为三种：其一为同心圆式结构，由几圈不同直径的圆筒组成，以同一垂直轴为圆心，以同一筒间距套在一起而组成沉淀极；其二为管式结构，由横竖排列规则的无缝管组成沉淀极；其三为蜂窝式结构，由一层一层叠加的六边形组成蜂窝状的沉淀极。

现有电晕极线通常为φ2.5mm～φ3.2mm不锈钢光丝制成，电极丝通过悬挂重锤拉紧，在气流速较高或气量不稳时，电极丝容易摆动，稳定性下降，易发生火花放电现象；并且异极间距不断变化，导致闪络放电严重时甚至爆炸造成重大的安全事故。

现有电捕焦油器中的高压供电电源通常为单相LC恒流源，LC恒流源由于是多组LC谐振单元并联使用，单独投1档就是一个单元，这时波形很好；多投几档时，就会出现档间相互影响得到问题。档间相互影响的主要表现在于：LC 元器件参数存在较高离散性，并且存在回路电流；多档同时投用时，多档档间不仅产生档间相互影响，还会引起电源电压波形畸变。电压波形畸变进一步导致 LC电源功率器件额外发热，并导致功率器件损坏，功率器件损坏进一步导致电源电压波形更加畸变，如此恶性循环，引起系统失效。更恶劣的情形为，档间相互影响与用户供电系统中的其他单元之间产生谐振，进一步加剧了供电电压波形畸变，更加剧了高压供电电源系统可靠性恶化。

近年来随着环保压力加大，碳中和、碳达峰进程的推进，煤化工行业往精细化发展的产业升级；特殊行业，例如钢铁行业对环保要求的进一步提高，也对电捕焦油器去除焦油的要求越来越高，随之对电捕焦油器的净化效率和安全稳定性能的要求有了新的要求与诉求，造成现有电捕焦油器性能无法满足相关产业升级的需要。

因此，市场与行业急需一种能满足工艺需求的技术先进、运行可靠、安全高效的全新电捕焦油器。

发明内容

基于上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其广泛应用于兰炭、褐煤提质、甲醇、煤制LNG、钢铁、生物质气、碳素、燃气蒸汽生产或联合循环发电等多种行业中，其进一步可应用于可燃气体的超洁净分离装备中。

依据本发明的技术方案，提供一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其包括控制柜、高压电源和电捕焦油器本体，控制柜设置控制室内，控制柜控制输入电源经高压电源输出高压直流电流，经高压电缆输送给电捕焦油器本体中的阴极系统，进而构成一个电除尘电场；在电除尘电场中的电场力作用下，途经电场的煤气完成正负物质的分离，实现焦油的捕集。在电捕焦油器本体中的阴极系统配置有电晕极防摆结构。

其中，电捕焦油器本体设置有均气导流装置。

所述配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器的电捕焦油器本体进一步包括一个直筒形筒体，内设蜂窝状的阳极系统，一套配置有电晕极防摆结构固定的导线作为阴极系统，高压电源布置于电捕焦油器本体顶部，电捕焦油器本体各层配备有平台爬梯，确保操作者的安全；上吊架、下吊架及调节装置用来确保每根电晕极线位于每个电场空间的中心；在绝缘箱中设置了电加热保护；电捕焦油器顶部设有冲洗系统，用于定期清除粘附于阳极和阴极上的焦油、粉尘。

优选地，在电捕焦油器本体结方向的阳极沉淀极蜂窝上实施全搭边塞焊制造加工工艺，全搭边塞焊制造加工工艺采用不同内切圆大小的蜂窝结构，蜂窝结构内切圆直径为180mm～400mm。

进一步地，配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的运维系统高压电源与触摸屏端电性通讯连接，与现场的数据采集模块电性通讯连接，通过实时采集高压电源设备的数据信息并传输到云服务器，再由云服务器和本地服务器连接，再由运维中心通过数据采集模块，对现场高压电源设备实施包括运行情况、故障诊断和维护的相应运行、监控操作管理等架构模块。

优选地，所述配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器包括全搭边塞焊沉淀极蜂窝、电晕极防摆结构、高频电源、高压连接结构和运维系统；

全搭边塞焊沉淀极蜂窝，用于捕集回收焦油、粉尘、水雾的载体。作为电场阳极，其制件结构型式及几何尺寸公差，直接关系到电捕焦油(除尘)设备的性能高低。蜂窝模块是一种由薄钢板拼成的正六边形结构堆叠而成的钣金产品。全搭边塞焊沉淀极蜂窝增强了蜂窝模块整体结构的强度和刚性，提高了制造定位准确性，放电面板的平面度得到有效提高，放电距离实现了精确控制。

电晕极防摆结构，用于保持电场阴极系统悬挂的稳定；有电晕极防摆结构的电捕焦油器解决了现有电极丝在气流速较高或气量不稳时电极丝容易摆动的现象，根除了易发生火花放电、异极间距不断变化，导致闪络放电严重时甚至爆炸造成重大的安全事故的发生。

高频电源，用于给电捕焦油器电场供电；高频电源由工频三相交流电输入，经整流、LC滤波变为直流电压，再经过逆变器逆变成为高频交流电压源，通过恒流组件进行V/I转换把高频交流电压源转化为近似正弦的高频交流电流源，再经升压变压器将高频交流电流源转化为高频高压交流电流源，最后整流输出变为高频恒流高压直流电流源。输出功率大，适用场所广。

高压连接结构，用于输送负极性高压电至电晕极系统；其高压输送采用铜棒连接并能起到支撑的作用，使得作为导体的铜棒不受重力的影响。连接结构外部均采用钢结构密封，使得所有通电部分均与外部环境隔离安全可靠。

运维系统，用于采集众多电捕设备运行维护等数据，经智能网关接入互联网，上传至服务器，以大数据的挖掘和利用为支撑，形成双方联动、资源共享、功能强大并推动电捕技术快速进步的服务和创新体系。

另外地，电晕极防摆结构包括上吊架刚性连接板、加强筋、安装垫板、刚性拉杆、下吊架刚性连接板和芒刺线；刚性拉杆穿过上吊架与上吊架刚性连接板贯通连接，上吊架刚性连接板紧贴上吊架，使用螺栓将上吊架刚性连接板紧固在上吊架上，且螺栓与刚性拉杆刚性固定。

进一步地，在上吊架下方安装有加强筋，加强筋与安装垫板、刚性拉杆通过焊接方式焊接固定为一体；芒刺线固定安装在刚性拉杆上。

其中，芒刺线镶嵌固定安装在刚性拉杆上，下吊架刚性连接板与刚性拉杆通过焊接方式焊接固定为一体。

此外，配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的高频电源为250KVA大功率高频高压静电电源，250KVA大功率高频高压静电电源的谐振回路采用串联谐振方式，逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，其中每组变压器由两个高压包串联组成；两组变压器单独整流后并联输出；两组独立驱动方波，其中基础驱动频率可达20KHZ，二次输出基础高频脉冲0-40KH。

相比较于现有技术，本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器具有以下有益效果：

1、沉淀极蜂窝精度高，通过蜂窝内切圆直径的不同设置以及配置不同类型的极线。

2、辅之以高频静电高压电源，消除了档间相互影响，根除了电源电压波形畸变。电压波形畸变；进一步消除了档间相互影响与用户供电系统中的其他单元之间产生的谐振。

3、通过加持铜棒连接与电晕极防摆系统，解决且抑制了电晕极系统摆动的问题。

4、所有蜂窝模块节点处均有折边结构，增强了蜂窝模块整体结构的强度和刚性，放电面板的平面度得到有效提高，放电距离实现了精确控制。蜂窝模块的节点处均采用折边处塞焊的方式进行粘接固定，能有效地控制热加工变形量，拼装尺寸更加精确。

5、标准拼装板件由全自动生产线自动加工而成，其它拼装板件均由标准拼装板件数控切割而成，单件尺寸精度高，制作过程自动化程度高，工人劳动强度小。标准拼装板件由定制的成卷带钢加工而成，材料废料率极低。

6、本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，解决了现有电极丝在气流速较高或气量不稳时电极丝容易摆动的现象，根除了易发生火花放电、异极间距不断变化，导致闪络放电严重时甚至爆炸造成重大的安全事故的发生。

7、本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器电场注入功率可达到现有电捕焦油器的4倍以上，实现了电捕焦油器健康体检和智能运维，保证电捕焦油器设备持久、高效、稳定运行。

附图说明

图1是依据本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器的结构示意图。

图2是图1中的全搭边塞焊蜂窝结构拼装而成的蜂窝模块示意图；管数为 19管。

图3是图2中全搭边塞焊蜂窝结构的拼装板件结构示意图。

图4是图1中的电晕极防摆结构的总装示意图；

图5是图4中的芒刺线的布置示意图；

图6是图1中的高压连接结构的结构示意图；

图7是图6中所使用的高压瓷瓶组的结构示意图；

图8是图6中所使用的法兰的结构示意图；

图9是配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器的运维系统结构示意图；

图10是图9的移动PC终端的功能模块图；

图11是用于本发明的250KVA大功率高频高压静电电源原理示意图；

图12是用于本发明的250KVA大功率高频高压静电电源整流硅堆示意图。

附图标记为：三方带两折边1，三方带一折边2，三方不带折边3，两方带一折边4，单方不带折边5，单方带两折边6，单方带一折边7，上吊架刚性连接板8，加强筋9，安装垫板10，刚性拉杆11，下吊架刚性连接板12，芒刺线13，第一铜棒14，第二铜棒15，高压瓷瓶组16，法兰17，压板18，导电杆19，高压瓷瓶20。

具体实施方式

下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，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，都属于本发明专利保护的范围。

本发明的一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其包括控制柜、高压电源和电捕焦油器本体，控制柜设置控制室内，控制柜控制输入电源经高压电源输出高压直流电流，经高压电缆输送给电捕焦油器本体中的阴极系统，进而构成一个电除尘电场。在电除尘电场中的电场力作用下，途经电场的煤气完成正负物质的分离，实现焦油的捕集。在电捕焦油器本体中的阴极系统配置有电晕极防摆结构，电晕极防摆结构包括上吊架刚性连接板、加强筋、安装垫板、刚性拉杆、下吊架刚性连接板和芒刺线，上吊架刚性连接板与刚性拉杆通过螺栓刚性固定于上吊架上，加强筋与安装垫板、刚性拉杆通过焊接方式焊接固定为一体；芒刺线与刚性拉杆通过焊接为一体；下吊架刚性连接板与刚性拉杆通过焊接方式焊接固定为一体。实现对电晕极系统的稳固。

电捕焦油器本体包括一个直筒形筒体，内设蜂窝状的阳极系统，一套配置有电晕极防摆结构固定的导线作为阴极系统，高压电源布置于电捕焦油器本体顶部，电捕焦油器本体各层配备有平台爬梯，确保操作者的安全。另外还有仪表、控制供电和输电等辅助设备。上、下吊架及调节装置用来确保每根电晕极线位于每个电场空间的中心。为防止绝缘子表面结露，在绝缘箱中设置了电加热保护。电捕焦油器顶部设有冲洗系统，用于定期清除粘附于阳极和阴极上的焦油、粉尘。电捕焦油器本体设置有均气导流装置，均气导流效果是影响电捕焦油器除尘效率的主要因素之一，这就要求必须使电捕焦油器内部流场的均匀性达到设计的效果，避免产生速度场、压力场的分布不均匀而导致收集焦油效率大大降低和电捕焦油器运行阻力增加等情况；为保证捕集到的焦油有足够的流动性，电捕焦油器底部设置了蒸汽加热管，有效促进焦油排出。

本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中，在电捕焦油器本体结方向的阳极沉淀极蜂窝上实施全搭边塞焊制造加工工艺，提高电捕焦油器制造精度、强度、刚度；并采用不同内切圆大小的蜂窝结构，优选内切圆直径180mm～400mm 的蜂窝结构与各种型号电极线组成不同配型的组合配置，再针对各种工况配用电晕极防摆结构，以获得牢固、稳定的电场构架。本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的高压电源采用高频电源，提高电场注入功率，并辅以高压铜棒连接，大大提高了电源输入的稳定可靠性。进一步地，本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的运维系统高压电源与触摸屏端电性通讯连接，与现场的数据采集模块电性通讯连接，通过实时采集高压电源设备的数据信息并传输到云服务器，再由云服务器和本地服务器连接，再由运维中心通过数据采集模块，对现场高压电源设备实施包括运行情况、故障诊断和维护的相应运行、监控操作管理等架构模块。通过几大架构模块的组合，实现了本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的的电捕运行功效的整体成倍提升。

下面结合附图，对本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器做进一步说明，

如图1所示，一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器包括全搭边塞焊沉淀极蜂窝、电晕极防摆结构、高频电源、高压连接结构和运维系统；

全搭边塞焊沉淀极蜂窝，用于捕集回收焦油、粉尘、水雾的载体。作为电场阳极，其制件结构型式及几何尺寸公差，直接关系到电捕焦油(除尘)设备的性能高低。蜂窝模块是一种由薄钢板拼成的正六边形结构堆叠而成的钣金产品。全搭边塞焊沉淀极蜂窝增强了蜂窝模块整体结构的强度和刚性，提高了制造定位准确性，放电面板的平面度得到有效提高，放电距离实现了精确控制。

电晕极防摆结构，用于保持电场阴极系统悬挂的稳定；有电晕极防摆结构的电捕焦油器解决了现有电极丝在气流速较高或气量不稳时电极丝容易摆动的现象，根除了易发生火花放电、异极间距不断变化，导致闪络放电严重时甚至爆炸造成重大的安全事故的发生。

高频电源，用于给电捕焦油器电场供电；高频电源由工频三相交流电输入，经整流、LC滤波变为直流电压，再经过逆变器逆变成为高频交流电压源，通过恒流组件进行V/I转换把高频交流电压源转化为近似正弦的高频交流电流源，再经升压变压器将高频交流电流源转化为高频高压交流电流源，最后整流输出变为高频恒流高压直流电流源。输出功率大，适用场所广。

高压连接结构，用于输送负极性高压电至电晕极系统；其高压输送采用铜棒连接并能起到支撑的作用，使得作为导体的铜棒不受重力的影响。连接结构外部均采用钢结构密封，使得所有通电部分均与外部环境隔离安全可靠。

运维系统，用于采集众多电捕设备运行维护等数据，经智能网关接入互联网，上传至服务器，以大数据的挖掘和利用为支撑，形成双方联动、资源共享、功能强大并推动电捕技术快速进步的服务和创新体系。

进一步地，如图2所示的全搭边塞焊沉淀极蜂窝，本发明以管数为19管的全搭边塞焊沉淀极蜂窝拼装过程进行详细说明，如图3所示的拼装板件结构，其包括三方带两折边1、三方带一折边2、三方不带折边3、两方带一折边4、单方不带折边5、单方带两折边6、单方带一折边7等结构，所述拼装板件有机组合为蜂窝结构，蜂窝结构内切圆直径180mm～400mm；蜂窝结构构成的所有蜂窝模块节点处均有折边结构，在所有带折边板件上，折边件上都设有均匀布置的塞焊孔。优选地，塞焊孔大小为Φ6～8mm，间隔为100mm。在所有带折边板件中，三方带两折边为标准板件，由全自动生产线自动加工而成三方带两折边，其它类型板件均由三方带两折边数控切割而成；不同拼装板件根据其自身的不同形状进行拼装制作蜂窝结构。拼装板件的制作及拼装规则如下：

1、三方不带折边31板件放置于车间预制的工装磨具上固定好；

2、正上方放置三方不带折边32板件一件，两者之间采用2mm焊高的间断焊，焊100mm，间隔200mm；

3、左右两边分别放置三方带一折边2板件各一件，利用折边处的塞焊孔实施塞焊；

4、左上方和右上方分别放置两方带一折边4板件各一件，下部实施塞焊，上部采用间断焊；

5、按照从下到上，从中间到两边的次序，依次叠加各类型的板件，相应的地方实施间断焊或塞焊；

6、将拼装板件铺设至最顶层，完成全部拼装。

本发明适用于高压静电除尘的全搭边塞焊蜂窝结构中，焊接全部采用间断焊或塞焊，焊接量少，板件变形量小；图3中所示虚线为焊接位置，实线为拼装板件的边框。

进一步地，本发明适用于高压静电除尘的全搭边塞焊蜂窝结构的蜂窝模块，内部节点处均有折边结构支撑，刚性有保证。

进一步地，本发明本发明适用于高压静电除尘的全搭边塞焊蜂窝结构对蜂窝拼装品质的提高、效率的提升、材料的节约利用具有重大意义。

所有蜂窝模块节点处均有折边结构，增强了蜂窝模块整体结构的强度和刚性，放电面板的平面度得到有效提高，放电距离实现了精确控制。蜂窝模块的节点处均采用折边处塞焊的方式进行粘接固定，能有效地控制热加工变形量，拼装尺寸更加精确。标准拼装板件由全自动生产线自动加工而成，其它拼装板件均由标准拼装板件数控切割而成，单件尺寸精度高，制作过程自动化程度高，工人劳动强度小。进一步地，标准拼装板件由定制的成卷带钢加工而成，材料废料率极低。

如图4所示的电晕极防摆结构的总装示意结构和如图5所示的芒刺线的布置示意结构，电晕极防摆结构安装完成后，电场区在注入高功率电负荷时，整个阴极系统不会发生摆动放电现象，能更高效的去除煤气等气体中的有害介质。

具体地，本发明中的电晕极防摆结构包括上吊架刚性连接板8、加强筋9、安装垫板10、刚性拉杆11、下吊架刚性连接板12、芒刺线13；刚性拉杆11穿过上吊架与上吊架刚性连接板8贯通连接，上吊架刚性连接板8紧贴上吊架，使用螺栓将上吊架刚性连接板8紧固在上吊架上，且螺栓与刚性拉杆11刚性固定；在上吊架下方安装有加强筋9，优选地，上吊架下方通过安装垫板10与加强筋9 紧固连接，更优选地，加强筋9与安装垫板10、刚性拉杆11通过焊接方式焊接固定为一体；芒刺线13固定安装在刚性拉杆11上，优选通过镶嵌固定、铆接固定或通过焊接为一体固定的方式进行紧固性固定；与下吊架刚性连接板12类似，下吊架刚性连接板12与刚性拉杆11通过焊接方式焊接固定为一体，优选选用下吊架刚性连接板的加强筋进行加强固定。通过这样的电晕极防摆结构，实现对电晕极系统的稳固。更巧妙地，本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中，在上吊架上增加刚性拉杆，刚性拉杆从阳极蜂窝至下吊架止，同时在刚性拉杆上增加芒刺，这样达到既能稳定阴极系统，又能解决服阳极蜂窝气流短路的难题。其具体实现方式为：将电捕焦油器的原阳极系统中的软电晕极抽出；在电捕焦油器顶部上锥开接管孔；新增的新型电晕防摆结构从接管孔放入阳极系统中抽出软电晕极的蜂窝中；将新型电晕防摆结构与阴极系统的上下吊架按图示刚性固定连接。

本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中，在电晕极防摆结构工作时，电捕焦油器的电场区在注入高功率电负荷时，整个阴极系统不会发生摆动放电现象，能更高效的去除煤气等气体中的有害介质。同时电晕极防摆结构延长了工作使用时间、提高电滤滤效果，其对提效、节能、减排具有重大意义。

本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器解决了现有电极丝在气流速较高或气量不稳时电极丝容易摆动的现象，根除了易发生火花放电、异极间距不断变化，导致闪络放电严重时甚至爆炸造成重大的安全事故的发生。配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器电场注入功率可达到现有电捕焦油器的4倍以上，实现了电捕焦油器健康体检和智能运维，保证电捕焦油器设备持久、高效、稳定运行。

进一步地，如图5所示的芒刺线13，其采用多股金属线铰接而成，优选两股金属线的铰接后的张开角度为90⁰，金属线的铰接中心环孔的直径为2.5mm，金属线的直径优选1mm。为了提升芒刺线13的除尘效率，芒刺线13的铰接金属线末端优选分布在同心圆上，更优选地芒刺线13的同心圆的直径为40mm。芒刺线6在刚性拉杆11间隔安装，其安装间距为5mm-500mm，优先选用5mm -50mm。

本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器所使用的高压连接结构如图 6所示，图7是图6的高压连接结构所使用的高压瓷瓶组；图8是图6高压连接结构所使用的法兰。

配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器的高压连接结构包括第一铜棒14、第二铜棒15、高压瓷瓶组16、法兰17和压板18，其中，

第一铜棒14，用于连接电晕极与高压瓷瓶组导电；

第二铜棒15，用于连接高压电源与高压瓷瓶组导电；、

高压瓷瓶组16，用于高压电与电捕焦油器壳体的绝缘隔离；

法兰17，用于固定高压瓷瓶组；

压板18，用于压紧高压瓷瓶组。

第一铜棒14与第二铜棒15分别通过螺母固定在高压瓷瓶组16两端，具体地第一铜棒14连接电晕极系统和高压瓷瓶组16，第二铜棒15连接高压供电系统和高压瓷瓶组16，高压瓷瓶组16为通过多个高压瓷瓶经由法兰17和压板18 固定在一起的高压瓷瓶组。进一步地，每个高压瓷瓶组16由一根导电杆19与高压瓷瓶20组成。导电杆19是一根中间轴，高压瓷瓶20安装在导电杆上，通过螺母、垫片使得高压瓷瓶与导电杆连接为一体。优选，导电杆采用一根轴加工件；高压瓷瓶优选采用陶瓷材料。

优选地，装配高压连接结构的步骤如下：

步骤S1，安装高压瓷瓶组16，先将法兰17固定在电晕极系统上；优选紧固固定；

步骤S2，将高压瓷瓶组16穿过法兰17，高压瓷瓶组16的安装面固定在法兰17安装面上；

步骤S3，使用螺栓螺母，将压板18套在高压瓷瓶组16上；

步骤S4，通过螺栓的拉紧力，将高压瓷瓶组16固定在法兰17与压板18之间。

更优选地，连接结构外部均采用钢结构密封，使得所有通电部分均与外部环境隔离。如图8所示的法兰17，其采用圆形片状结构，在沿着同一圆周环圈上分布有多个穿透孔；优选地，在不同直径的圆周环圈上分布有多个穿透孔，更优选为6个穿透孔。设置这些穿透孔的目的在于提升空气流过法兰的几率，进一步提升热交换效率。

图9是本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器的运维系统如图9所示，图10是图9所示运维系统的移动PC终端的功能模块图。

如图9所示，本发明的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器用运维系统包括高压电源、触摸屏端、数据采集模块、云服务器、本地服务器和移动和Pc终端；

其中高压电源，用于给电捕焦油器电场供电；优选大功率高频高压静电电源；

触摸屏端，用于设备的操作、运行数据查看、参数设定、故障报警等；

数据采集模块，用于数据集中收集；

云服务器，用于数据集中收集、清洗、缓存、中转发送到本地服务器；

本地服务器，将云服务器的数据永久保存到本地服务器，用于后续分析处理展示；

移动和Pc终端，用于客户通过浏览器、app查看设备运行状况、数据曲线、报警提醒、维保推送等。

电捕焦油器工作所需的高压静电由高压电源提供，高压电源的电气参数是电捕焦油器运行状态的直接反馈，高压电源具有ARM智能控制系统和信号采集模块，信号采集模块包含电压、电流、温度、湿度、信号频率和开关接点等传感器，信号采集模块将电捕运行的状态信息实时传输给ARM智能控制系统，控制电捕焦油器的运行，高压电源智能控制系统与触摸屏端连接，采用光纤以太网 MODBUS-TCP通讯，实现设备现场操作控制。

如图9所示，高压电源与数据采集模块连接，优选采用modbus协议采集数据，更优选采用modbus tcp/rtu协议采集数据；高压电源通过光纤与触摸屏端连接，优选采用modbus tcp/rtu通讯协议。

高压电源的智能控制系统将电捕焦油器运行、设置参数等处理后与数据采集模块连接，数据采集模块采用有线网络连接到互联网，数据采集模块采用高频率采集，可采集频率可达100ms，将高频的参数数据高效传输给云服务器。更进一步地，数据采集模块将每个数据采集模块依据电捕焦油器本体和高压电源规格型号及使用厂家信息生成唯一的设备ID，通过设备ID区分每台电捕焦油器及其配置信息，设备ID一并传至云服务器，优选地通过互联网采用加密协议传输数据，优选地，云服务器实时接收数据采集模块采集的数据，将数据进行解析、处理、分析和存储，并将数据转发至本地服务器，进行数据分析、智能运维；云服务器端的数据分析模块进行数据的解析、分析、处理和储存，对比设定的阈值，发现数据异常，及时触发消息推送平台，推送给移动Pc终端，并通过大数据智能分析和对比能及时故障预判和健康体检，实现智能运维。也就是，云服务器利用大数据进行分析比对，实时与阈值数据比较并及时推送至移动Pc终端，快速故障处理和检修指导；服务器上数据分析模块对设备信息进行数据分析，挖掘信息价值，进行设备故障预判和健康体检。

移动和Pc终端与服务器通信，可在移动和Pc终端随时清楚监测设备的运行状况，运行报表及历史记录，具备上位机功能，同时接受消息推送平台推送的信息，用户接受到异常消息后，及时采取干预措施，通过系统推送的故障信息与设备现场工作人员协调沟通来快速解决电捕焦油器发生的异常问题，并能及时接受故障预警、健康体检和检修指导服务，保证电捕焦油器设备高效稳定运行。

图10是图9所示运维系统的移动PC终端的功能模块图，如图10所示，电捕运维系统包括前端和后台管理模块，前端包括Pc端和手机移动端，主要显示各种信息，接受推送信息。后台管理包含数据管理、人员权限管理。Pc端功能块包含系统首页、信息查询、消息推送、售后服务、值班签到、账户管理模块。系统首页显示所有电捕焦油器运行的全览概况信息，信息查询可查询数据记录，消息推送可查看设置推送的各种消息，售后服务可在线申请售后及配件采购服务，值班签到可记录值班人员信息及工作交接班小结日志，账户管理管理员账户可增删设置不同的用户账户，便于客户自主账户管理。在本发明的又一实施例中，动Pc终端可是手机端、Pad端、Pc端，Pc端实现上位机功能。

如图10所示，手机移动端功能块包含设备首页、信息查询、消息推送、值班签到模块。设备首页显示所有电捕焦油器运行的数据状态信息，信息查询可查询设备运行数据的历史记录，消息推送可查看设置推送的各种运维信息，值班签到可进行值班人员值班签到和信息的记录。

如图10所示，后台管理的人员权限管理模块可对用户划分不同级别的用户等级权限，不同的权限等级对应不同的功能块权限，一般用户可以通过所述的移动端应用向高级用户反馈故障处理情况，高级用户可以通过所述移动端应用向一般用户反馈故障处理指导、建议。

进一步地，Pc端系统首页的菜单界面左侧显示设备的概况信息，中间显示设备的运行数据及状态，状态辅助以颜色区分显示，右侧显示设备的运行时长和今日值班信息，界面下端设置菜单的切换按钮及消息提示机器人。

此外，配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的高频电源为250KVA大功率高频高压静电电源，250KVA大功率高频高压静电电源的谐振回路采用串联谐振方式，逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，其中每组变压器由两个高压包串联组成；两组变压器单独整流后并联输出；两组独立驱动方波，其中基础驱动频率可达20KHZ，二次输出基础高频脉冲0-40KH。

图11示出用于本发明的250KVA大功率高频高压静电电源原理示意图；图 12示出用于本发明的250KVA大功率高频高压静电电源整流硅堆示意图。

250KVA大功率高频高压静电电源包括串联谐振回路部分、逆变变压器部分和整流硅堆部分。如图11所示，250KVA大功率高频高压静电电源进一步包括整流电路DZ，整流电路DZ用于将三相输入(A相、B相和C相)的工频交流电整流成工频脉动直流电；整流电路DZ后接第一电子开关全桥电路和第二电子开关全桥电路。

第一电子开关全桥电路，用于将母线电压的直流电进行逆变，得到脉动的直流电；第一电子开关全桥电路包括由整流模块DB1、整流模块DB2构成的互补对称结构全桥电路，整流模块DB1由两对结构相同绝缘栅双极型晶体管串联构成，整流模块DB2由两对结构相对绝缘栅双极型晶体管串联构成。第一电子开关全桥电路的共集电极端连接母线电压的正极，共发射极端连接母线电压负极，交流输出端与串联的C1、L1、T1原边绕组并联；T1副边与整流硅堆输入端并联。

第二电子开关全桥电路，用于将母线电压的直流电进行逆变，得到与第一电子开关全桥电路相位相差180°的脉动的直流电；第二电子开关全桥电路包括由整流模块DB3、整流模块DB4构成的互补对称结构全桥电路，整流模块DB3由两对结构相同绝缘栅双极型晶体管串联构成，整流模块DB4由两对结构相对绝缘栅双极型晶体管串联构成。第二电子开关全桥电路的共集电极端连接母线电压的正极，共发射极端连接母线电压负极，交流输出端与串联的C2、L2、T2原边绕组并联；T2副边与整流硅堆输入端并联。

如图12所示的250KVA大功率高频高压静电电源整流硅堆，整流硅堆部分包括4个高压包，每个高压包采用4个硅堆进行整流；其中2个高压包与T1副边相并联，另2个高压包与T2副边相并联；每组变压器的两个高压包整流后串联，两组变压器单独整流后并联输出，4个高压包采用16个整流硅堆D1-D16。

其中整流硅堆D1、D2、D3、D4和电感T1A组成第一个高压包，整流硅堆D1 的正极和整流硅堆D2的正极相连接，整流硅堆D1的负极和整流硅堆D2的负极连接在电感T1A的两端，整流硅堆D1的负极和整流硅堆D3的正极连接，整流硅堆D2的负极和整流硅堆D4的正极连接，整流硅堆D3的负极和整流硅堆D4的负极连接。

整流硅堆D5、D6、D7、D8和电感T2B组成第二个高压包，整流硅堆D5的正极和整流硅堆D6的正极相连接，整流硅堆D5的负极和整流硅堆D6的负极连接在电感T1B的两端，整流硅堆D5的负极和整流硅堆D7的正极连接，整流硅堆 D6的负极和整流硅堆D8的正极连接，整流硅堆D7的负极和整流硅堆D8的负极连接。

整流硅堆D9、D10、D11、D12和电感T2A组成第三个高压包，整流硅堆D9 的正极和整流硅堆D10的正极相连接，整流硅堆D91的负极和整流硅堆D10的负极连接在电感T2A的两端，整流硅堆D9的负极和整流硅堆D11的正极连接，整流硅堆D10的负极和整流硅堆D12的正极连接，整流硅堆D11的负极和整流硅堆 D12的负极连接。

整流硅堆D13、D14、D15、D16和电感T2B组成第四个高压包，整流硅堆D13 的正极和整流硅堆D14的正极相连接，整流硅堆D13的负极和整流硅堆D14的负极连接在电感T2B的两端，整流硅堆D13的负极和整流硅堆D15的正极连接，整流硅堆D14的负极和整流硅堆D16的正极连接，整流硅堆D15的负极和整流硅堆 D16的负极连接。

第一个高压包与第二个高压包相串联，构成前级高压包体；第三个高压包与第四个高压包相串联，构成后级高压包体；前级高压包体和后级高压包体并联。前级高压包体和后级高压包体并联之后，其一端连接-HV，给静电除尘设备提供高压；其另一端接地。

更进一步地，一种250KVA大功率高频高压静电电源在采用三相输入和整流之后，经电容C变为DC537V。DB1、DB2为电子开关全桥电路式双桥路IGBT，其与C1谐振电容、L1谐振电感、以及逆变变压器T1的漏感LS1和负荷电容CS形成串联谐振，通过设置谐振中心点，实现零电流关断，最高输出脉冲频率设计为 40KHZ。

本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器相比较于现有电捕焦油器，提高了电捕焦油器的单位时间的处理能力、净化效率，并且稳定可靠、运行智能。更进一步地，本发明利用电滤技术提升了电场注入功率，在电捕焦油器运行参数等各个方面取得了非常大的改善，进一步延长了检修周期、降低了运行维护成本。

具体地，本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器取得了以下积极的技术有益效果：

1、本发明通过蜂窝内切圆直径的不同设置，克服并解决了现有电捕焦油器中的蜂窝模块制造精度难于控制的技术问题，增强了蜂窝模块整体结构的强度和刚性，放电面板的平面度得到了有效提高，放电距离实现了精确控制。

2、电晕极防摆系统不仅仅达到既能稳定阴极系统，又能不使沉淀极蜂窝气流短路的目的；在本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中，贯通刚性连接杆的沉淀极蜂窝亦能产生电晕有效收集煤气中的焦油，其彻底解决了现有技术中存在的气流短路、出口焦油含量超标、不能满足工艺指标和运行不稳定等问题。

3、本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器的运维系统解决了现有电捕焦油器运维不方便、时效性差的问题。本发明配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器可以不限地点实时查看电捕焦油器的运行状态，并运用云服务、互联网、大数据的优势，进行故障预判、健康体检和智能运维，保证电捕焦油器设备保持在高效运行状态。

4、高压电源中，高压供电用新型高压连接结构使用铜棒连接，导电性好，安全性高。进而克服了现有技术中存在电缆易短路且导致易爆，从而导致设备停运、甚至影响工作人员生命安全的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

Claims (10)

1.一种配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，其包括控制柜、高压电源和电捕焦油器本体，控制柜设置控制室内，控制柜控制输入电源经高压电源输出高压直流电流，经高压电缆输送给电捕焦油器本体中的阴极系统，进而构成一个电除尘电场；在电除尘电场中的电场力作用下，途经电场的煤气完成正负物质的分离，实现焦油的捕集。在电捕焦油器本体中的阴极系统配置有电晕极防摆结构。

2.根据权利要求1所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，电捕焦油器本体设置有均气导流装置。

3.根据权利要求2所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，电捕焦油器本体进一步包括一个直筒形筒体，内设蜂窝状的阳极系统，一套配置有电晕极防摆结构固定的导线作为阴极系统，高压电源布置于电捕焦油器本体顶部，电捕焦油器本体各层配备有平台爬梯，确保操作者的安全；上吊架、下吊架及调节装置用来确保每根电晕极线位于每个电场空间的中心；在绝缘箱中设置了电加热保护；电捕焦油器顶部设有冲洗系统，用于定期清除粘附于阳极和阴极上的焦油、粉尘。

4.根据权利要求3所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，在电捕焦油器本体结方向的阳极沉淀极蜂窝上实施全搭边塞焊制造加工工艺，全搭边塞焊制造加工工艺采用不同内切圆大小的蜂窝结构，蜂窝结构内切圆直径为180mm～400mm。

5.根据权利要求4所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的运维系统高压电源与触摸屏端电性通讯连接，与现场的数据采集模块电性通讯连接，通过实时采集高压电源设备的数据信息并传输到云服务器，再由云服务器和本地服务器连接，再由运维中心通过数据采集模块，对现场高压电源设备实施包括运行情况、故障诊断和维护的相应运行、监控操作管理等架构模块。

6.根据权利要求5所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，其包括全搭边塞焊沉淀极蜂窝、电晕极防摆结构、高频电源、高压连接结构和运维系统；

全搭边塞焊沉淀极蜂窝，用于捕集回收焦油、粉尘、水雾的载体；

电晕极防摆结构，用于保持电场阴极系统悬挂的稳定；

高频电源，用于给电捕焦油器电场供电；

高压连接结构，用于输送高压电至电晕极系统；

运维系统，用于采集设备运行维护等数据，经智能网关接入互联网，上传至服务器，以大数据的挖掘和利用为支撑，形成双方联动、资源共享。

7.根据权利要求1所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，电晕极防摆结构包括上吊架刚性连接板(8)、加强筋(9)、安装垫板(10)、刚性拉杆(11)、下吊架刚性连接板(12)和芒刺线(13)；刚性拉杆(11)穿过上吊架与上吊架刚性连接板(8)贯通连接，上吊架刚性连接板(8)紧贴上吊架，使用螺栓将上吊架刚性连接板(8)紧固在上吊架上，且螺栓与刚性拉杆(11)刚性固定。

8.根据权利要求4所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，在上吊架下方安装有加强筋(9)，加强筋(9)与安装垫板(10)、刚性拉杆(11)通过焊接方式焊接固定为一体；芒刺线(13)固定安装在刚性拉杆(11)上。

9.根据权利要求5所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，芒刺线(13)镶嵌固定安装在刚性拉杆(11)上，下吊架刚性连接板(12)与刚性拉杆(11)通过焊接方式焊接固定为一体。

10.根据权利要求6所述的配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器，其特征在于，配置有电晕极防摆结构的电捕焦油器中的高频电源为250KVA大功率高频高压静电电源，250KVA大功率高频高压静电电源的谐振回路采用串联谐振方式，逆变变压器部分采用双组相同功率变压器并联工作方式，其中每组变压器由两个高压包串联组成；两组变压器单独整流后并联输出；两组独立驱动方波，其中基础驱动频率可达20KHZ，二次输出基础高频脉冲0-40KH。

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