DE1080979B

DE1080979B - Process for the independent regulation of the voltage of electrical gas cleaning systems

Info

Publication number: DE1080979B
Application number: DEB32813A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Brandt
Original assignee: HERBERT BRANDT DR ING
Current assignee: HERBERT BRANDT DR ING
Priority date: 1954-09-29
Filing date: 1954-09-29
Publication date: 1960-05-05

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verfahren zur selbständigen Regelung der Spannung von elektrischen Gasreinigungsanlagen. Sie wird daher angewendet auf den Spannungsumformenden Teil elektrischer Gasreinigungsanlagen, die für die Reinigung von Rauchgasen, Luft und anderen Gasen, von Aschenstäuben, Ruß und anderen Stäuben verwendet werden.The invention lies in the field of methods for the independent regulation of the voltage of electrical Gas cleaning systems. It is therefore applied to the voltage converting part of electrical Gas cleaning systems for cleaning flue gases, air and other gases from Ash dust, soot and other dusts can be used.

Solche elektrischen Gasreinigungsanlagen sind mit Spannungsumformern zur Erzeugung des benötigten hochgespannten Stromes aus solchem üblicher Netzspannung ausgestattet.Such electrical gas cleaning systems are equipped with voltage converters to generate the required equipped with high voltage current from such a usual mains voltage.

Bekannterweise bringt die Erhöhung der Betriebsspannung so lange eine Verbesserung der Gasreinigung, bis die Zunahme von elektrischen Überschlägen zwischen den Sprüh- und Niederschlagselektroden der Gasreinigung die Verbesserung unwirksam macht und den Betrieb stört.It is well known that increasing the operating voltage improves gas cleaning as long as until the increase in electrical flashovers between the spray and collecting electrodes of the Gas cleaning makes the improvement ineffective and disrupts operation.

Das Bedienungspersonal hat demgemäß die Aufgabe, die Spannung möglichst hoch einzustellen, um eine gute Gasreinigung zu erreichen. Mit der Erhöhung der Spannung nimmt aber die Zahl der Überschläge zu, schließlich so weit, daß die Stromzuführung abschaltet. Die Grenze der zulässigen Spannungshöhe ist nicht fest, sondern wechselt mit den Betriebs- Verhältnissen durch Änderungen von Staubgehalt, Feuchtigkeitsgehalt, Temperatur, Geschwindigkeiten, Sauberkeit der Elektroden und anderen Einflußgrößen. Die möglichen Abschaltungen der Stromzuführung veranlassen das Betriebspersonal vielfach, die Spannung so niedrig einzustellen, daß auch bei ungünstigen Betriebszuständen keine Häufung von Überschlägen auftreten kann. Damit wird auf eine optimale Arbeitsweise der elektrischen Gasreinigung verzichtet.The operating staff accordingly has the task of setting the voltage as high as possible in order to to achieve good gas cleaning. However, as the voltage increases, the number of flashovers increases to, finally so far that the power supply switches off. The limit of the permissible voltage level is not fixed, but changes with the operating Conditions due to changes in dust content, moisture content, temperature, speeds, Cleanliness of the electrodes and other influencing factors. The possible shutdowns of the power supply often cause the operating staff to set the voltage so low that even when it is unfavorable Operating states no accumulation of flashovers can occur. This is an optimal Operation of the electrical gas cleaning dispensed with.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie entwickelt bekannte Verfahren zur selbständigen Regelung der Spannung von elektrischen Gasreinigungsanlagen weiter, bei welchen ein Zusammenspiel von spannungserhöhenden und spannungsmindernden Impulsen auf den Regeltransformator einwirken.This is where the invention comes in. It develops well-known procedures for the independent regulation of the Voltage from electrical gas cleaning systems continues, in which an interaction of voltage-increasing and voltage-reducing pulses act on the regulating transformer.

Man hat eine selbständige Regelung der Spannung angestrebt mittels einer Einrichtung, die bei jedem Überschlag anspricht und eine Tieferregelung der Spannung bewirkt. Diese wird so lange fortgesetzt, bis der Überschlag erlischt.The aim was to regulate the voltage independently by means of a device that works with everyone Flashover responds and causes the voltage to be lowered. This will continue so long until the flashover goes out.

Nach einem anderen Verfahren werden die auftretenden Überschläge innerhalb einer gewählten Zeit gezählt und dann die Spannung im Regeltrafo selbständig erhöht oder herabgesetzt, falls die Zahl über oder unter einem gewissen Bereich liegt. Die Erfindung unterscheidet sich von diesen und anderen älteren Bauarten dadurch, daß sie eine wählbare Anzahl von Überschlägen bestimmter Intensität innerhalb eines gewissen Zeitraumes zuläßt und vorschreibt, daß Verfahren zur selbständigen RegelungAccording to another method, the flashovers that occur are within a selected time counted and then the voltage in the control transformer increased or decreased automatically, if the number is over or below a certain range. The invention differs from these and other older ones Types in that they have a selectable number of flashovers of a certain intensity within a certain period of time allows and stipulates that procedures for independent regulation

der Spannung von elektrischenthe voltage of electrical

GasreinigungsanlagenGas cleaning systems

Anmelder:Applicant:

Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle über Olpe (Westf.)Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle via Olpe (Westf.)

Dr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle über Olpe (Westf.),
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Herbert Brandt,
Rothemühle via Olpe (Westf.),
has been named as the inventor

Anzahl und Intensität der Überschläge für die Höhe der einzuregelnden optimalen Betriebsspannung maßgebend sein soll. Es wurde erkannt, daß, wenn diese beiden Werte gemeinsam die jeweils vorzunehmende Spannung bestimmen, die durchschnittliche Betriebsspannung der elektrischen Gasreinigungsanlage die größere ist und damit der größere Abscheidungsgrad des Elektrofilters erreicht wird.The number and intensity of the flashovers are decisive for the level of the optimal operating voltage to be set should be. It was recognized that when these two values are taken together, the one to be taken in each case Determine the voltage, the average operating voltage of the electrical gas cleaning system is greater and thus the greater degree of separation of the electrostatic precipitator is achieved.

Das neue Verfahren zur selbständigen Regelung der elektrischen Gasreinigungsanlage besteht somit erfindungsgemäß darin, daß außer der Anzahl der in einem bestimmten Zeitraum erfolgenden Überschläge auch deren Intensität für die Bestimmung der Spannungsänderung herangezogen wird. The new method for the independent regulation of the electrical gas cleaning system thus exists according to the invention in that, in addition to the number of flashovers occurring in a certain period of time, also the intensity of which is used to determine the change in voltage.

Praktisch besteht die Arbeitsweise darin, daß in Zeitabständen der Regeltransformator um einen Schritt im Sinne der Spannungserhöhung verstellt wird, wogegen innerhalb dieser Zeitabstände ein Relais jeweils nach einer einstellbaren Zahl von Überschlägen den Regeltransformator um einen Schritt im Sinne der Spannungsverminderung verstellt.In practice, the way of working is that at time intervals the regulating transformer by one Step is adjusted in the sense of increasing the voltage, whereas one is within these time intervals Relay after an adjustable number of flashovers the regulating transformer by one step in Adjusted the sense of tension reduction.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens können beide Einflüsse über einen Integrator kombiniert werden, so daß nur die ausgewogene Differenz zur Verstellung benutzt wird. Dadurch würden die in einstellbaren Zeitabständen automatisch zu erfolgenden Verstellungen des Transformators je nach der Zahl der in diesem Zeitraum erfolgten Überschläge so geschehen, daßAccording to a further development of the inventive concept, both influences can be combined via an integrator so that only the balanced difference is used for adjustment. As a result, the in adjustable time intervals automatically to take place adjustments of the transformer depending on the The number of flashovers that occurred during this period was such that

bei einer geringeren Zahl von Überschlägen die Spannung um einen Schritt erhöht wird,if the number of flashovers is lower, the voltage is increased by one step,

bei der zulässigen Zahl sie unverändert bleibt und bei einer zu großen Zahl um einen Schritt vermindert wird.if the number is allowed it remains unchanged and if the number is too large it is reduced by one step will.

009 508/367009 508/367

Weiter kann die Schrittgröße nach der Zahl und Stärke der in der letzten Periode erfolgten Überschläge bemessen werden. Ist die Abweichung vom eingestellten Wert nur gering gewesen, so genügt ein kleiner Verstellschritt; war sie dagegen relativ groß, so soll ein größerer Verstellschritt getan werden. Verstellungen im Sinne der Spannungsverminderung sollen mit größeren Verstellschritten vorgenommen werden können, wenn sich die Zahl der Überschläge übermäßig häuft.The step size can also be based on the number and strength of the flashovers that took place in the last period be measured. If the deviation from the set value was only small, one is sufficient small adjustment step; if, on the other hand, it was relatively large, a larger adjustment step should be made. Adjustments in the sense of tension reduction should be made with larger adjustment steps if the number of rollover increases excessively.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erhält daher ein stufenloser Regeltransformator, der aus zwei ineinandertauchenden Spulen besteht und an dem die Spannung durch Veränderung der Eintauchtiefe verändert wird, einen motorbetriebenen Spindelantrieb, durch den die verstellbare Spule axial verschoben wird. Dabei wird eine Drehrichtung des Motors eine Spannungserhöhung hewirken, während die entgegengesetzte Drehrichtung des Motors eine Spannungsverminderung bewirkt. Der Vorgang der Veränderung der Eintauchtiefe wird schrittweise durchgeführt, indem sich der Motor jeweils eine oder eine bestimmte Zahl von Umdrehungen in der einen oder in der anderen Richtung dreht.In one embodiment of the invention, therefore, a continuously variable regulating transformer that consists of consists of two coils immersed in one another and on which the voltage is increased by changing the immersion depth is changed, a motor-driven spindle drive through which the adjustable coil is moved axially will. One direction of rotation of the motor will cause an increase in voltage, while the opposite direction of rotation of the motor causes a voltage reduction. The process of change The immersion depth is carried out gradually by turning the motor one at a time or one at a time turns a certain number of revolutions in one or the other direction.

Der Impuls zur Spannungserhöhung wird gegeben durch ein Zeitrelais, z. B. durch eine Uhr mit Stromschalter, das in einstellbaren Zeitabständen jeweils den Motor in der Drehrichtung der Spannungserhöhung betätigt und damit die Spannung um einen Schritt erhöht.The pulse to increase the voltage is given by a timing relay, e.g. B. by a clock with a power switch, that in adjustable time intervals the motor in the direction of rotation of the voltage increase actuated and thus increases the voltage by one step.

Der entgegengesetzte Impuls der Spannungsverminderung wird gegeben von einem Relais, das auf die Stromstöße reagiert, die im Transformator entstehen bei Überschlagen im E-Filter. Jeweils ein oder eine einstellbare bestimmte Zahl von Stromstößen werden einen Schritt im Regeltransformator veranlassen, der die Spannung vermindert.The opposite impulse of the voltage reduction is given by a relay that acts on the Current surges reacts that arise in the transformer when flashovers in the E-filter. One or one at a time adjustable certain number of current surges will cause a step in the regulating transformer, the the tension diminishes.

Beide Impulse können über einen Integrator zusammengefaßt werden zu einer Ausmittelung, so daß nur der integrierte Impuls jeweils zur Wirkung kommt. Als Integrator kann ein Wattmeter oder eine andere bekannte Einrichtung verwendet werden.Both pulses can be combined to averaging via an integrator, so that only the integrated impulse comes into play. A wattmeter or another can be used as an integrator known device can be used.

Es werde ein Anwendungsbeispiel beschrieben, in dem die genannten Zahlenwerte ebenfalls nur beispielhaft sind. Das Beispiel möge sich beziehen auf eine elektrische Gasreinigung, die mit einem Wechselstrom-Regeltransformator mit einer Eingangsspannung von 220 V und einer Ausgangsspannung von 30 V, regelbar bis 600 V, einem Hochspannungstransformator mit dem festen Übersetzungsverhältnis von 1 :100, der die Spannung umformt auf 20 bis 60 kV und mit einem nachgeschalteten Gleichrichter ausgestattet ist.An application example will be described in which the numerical values mentioned are also only exemplary are. The example may relate to an electrical gas cleaning system with an AC regulating transformer with an input voltage of 220 V and an output voltage of 30 V, adjustable up to 600 V, a high-voltage transformer with the fixed transformation ratio of 1: 100, which converts the voltage to 20 to 60 kV and is equipped with a downstream rectifier.

In diesem Beispiel wird nun eine elektrische Schaltuhr vorgesehen, die jede Minute einen Verstellschritt des Regeltransformators veranlaßt. Diese Schaltuhr ist mit einer Skala in Teilstrichen versehen, die links dem Mittelstrich als positiv bezeichnet werden, weil sie im Gebiet der Spannungserhöhenden Schaltung stehen, während demgegenüber die rechte spannungsmindernd schaltende Seite negativ benannt wird. Jeder Teilstrich entspricht einem Überschlag mittlerer Intensität. Im positiven Gebiet befindet sich ein einstellbarer Anschlag, der für den betrachteten Fall auf den Teilstrich + 10 eingestellt sein möge.In this example, an electrical time switch is provided that adjusts one step every minute of the regulating transformer. This timer is provided with a scale in graduation lines, which are designated as positive to the left of the middle line because they are in the area of the stress-increasing areas Switching stand, while on the other hand the right voltage-reducing switching side is labeled negative will. Each division corresponds to a rollover of medium intensity. In the positive area is an adjustable stop that may be set to the division + 10 for the case under consideration.

Damit ist festgelegt, daß in dem Zeitraum von einer Minute zehn solcher Überschläge zugelassen werden.This stipulates that ten such flashovers are permitted within a period of one minute.

Zu Beginn der Regelperiode schaltet die Schaltuhr den Zeiger bis an den Anschlag + 10. Jeder von einem Überschlag in der elektrischen Gasreinigung herrührende Stromstoß bewirkt dann eine seiner Intensität entsprechende Verminderung des Zeigerausschlages nach rechts. Am Ende der eine Minute langen Regelperioden löst die Schaltuhr eine Verstellung des Regeltransformators um einen Schritt aus. Steht der Zeiger im positiven Teil, so erfolgt die Verstellung der Austrittsspannung aus dem Regeltransformator nach oben; steht der Zeiger im negativen Teil, wird die Austrittsspannung nach unten verstellt, steht derAt the beginning of the control period, the time switch switches the pointer to the stop +10. Each of them Flashover in the electrical gas cleaning system then causes a surge in intensity corresponding reduction of the pointer deflection to the right. At the end of the minute During control periods, the time switch triggers an adjustment of the control transformer by one step. Is the Pointer in the positive part, the output voltage from the regulating transformer is adjusted up; if the pointer is in the negative part, if the exit voltage is adjusted downwards, the

ίο Zeiger auf Null, so erfolgt keine Spannungsverstellung. ίο Pointer to zero, there is no voltage adjustment.

Die Größe der Verstellung der Austrittspannung kann jeweils beispielsweise 5 V betragen. Die Größe des Zeigerausschlages kann aber auch dazu benutzt werden, auch die Größe der Spannungsverstellung zu bemessen und demnach auch Schritte von 10 V oder andere zu veranlassen. Dabei werden bei der Spannungserhöhung nur konstante Schritte von jeweils 5 V betätigt, während bei der Spannungsverminderung je nach dem Zeigerausschlag Schritte von 5, 10, 15 V oder von dazwischenliegenden Größenwerten betätigt werden. Ist der Regeltransformator auf die maximale Austrittsspannung ausgefahren, so veranlaßt ein Endschalter, daß so lange keine Schaltung im Sinne der Spannungserhöhung erfolgen kann.The size of the adjustment of the exit voltage can be 5 V, for example. The size of the pointer deflection can also be used to increase the size of the voltage adjustment measured and therefore also to initiate steps of 10 V or others. In doing so, when the voltage increases only constant steps of 5 V each operated while decreasing the voltage depending on the pointer deflection, steps of 5, 10, 15 V or values in between are actuated will. If the regulating transformer has been extended to the maximum output voltage, this is done a limit switch, so that no switching in the sense of the voltage increase can take place for as long.

Durch eine solche automatische Einregelung wird erreicht, daß die Spannung an der elektrischen Gasreinigung stets elastisch den Betriebsverhältnissen derart angepaßt wird, daß immer mit höchstmöglicher Spannung gefahren wird und daß beim Auftreten von Betriebsverhältnissen, die eine Häufung von Überschlägen zur Folge haben, die Spannung automatisch so lange und so weit vermindert wird, wie dies erforderlich ist.Such an automatic adjustment ensures that the voltage on the electrical gas cleaning is always elastically adapted to the operating conditions in such a way that always with the highest possible Voltage is driven and that when operating conditions occur, an accumulation of flashovers result in the voltage being automatically reduced for as long and as much as necessary is.

Das beschriebene Beispiel wird erläutert durch die Zeichnung. Die Figur zeigt einen Schreibstreifen der Stromaufnahme eines Elektrofilters im Prinzip, wobei in Abszissenrichtung die Zeit und in Ordinatenrichtung die Stromstärke aufgetragen ist. Diese Prinzipskizze weicht insofern von einer wirklichen Aufschreibung ab, als die Überschläge in der Zeitrichtung gedehnt dargestellt sind, um die Unterschiede in deren Intensität hervorzuheben.The example described is illustrated by the drawing. The figure shows a writing strip of the Current consumption of an electrostatic precipitator in principle, with time in the abscissa direction and the ordinate direction the amperage is plotted. In this respect, this basic sketch deviates from a real record from when the flashovers are shown stretched in the time direction to reflect the differences in their intensity to highlight.

Aus einem solchen Schreibstreifen ist zu erkennen, daß sich die Stromauf nähme zusammensetzt aus der Grundbelastung, die in ungefähr gleichmäßiger Höhe verläuft, und den Spitzen, die durch die Überschläge gegeben sind. Die Spitzen sind sehr verschieden hoch und breit. Der Flächeninhalt der Spitzen entspricht der Intensität der Überschläge und damit deren Energieinhalt- dem Zeitintegral der über die Grundlast hinausgehenden Stromstärke.From such a strip it can be seen that the current consumption would be composed of the Base load, which runs at approximately the same height, and the peaks caused by the rollover given are. The tips are very different in height and width. The area of the tips corresponds to the intensity of the flashovers and thus their energy content - the time integral of the base load exceeding amperage.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Procedure for the independent regulation of the voltage of electrical gas cleaning systems, in which an interplay of tension-increasing and tension-reducing impulses acts on the regulating transformer, characterized in that in addition to the number of in one flashovers taking place in a certain period also their intensity for the determination of the Voltage change is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pulses at selectable time intervals can be given to the regulating transformer.

3. The method according to claim 1, characterized in that the pulses by an integrator be balanced and the difference in the pulses causes the transformer adjustment.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the voltage increasing The impulse is given by specifying the average allowable in a control period Rollover.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the size of the adjustment steps is made dependent on the number of rollovers.

6. The method according to claim 4, characterized in that the size of an adjusting step in Constant in the sense of increasing the tension, but variable in the sense of reducing the tension

and depends on the number and intensity of the flashovers.

7. Device for carrying out the method according to claims 1 to 6, characterized in that that this is equipped with a display instrument that shows the default and the rollover reveals.

Considered publications:
German Patent No. 895 750;
British Patent No. 521 316;
USA. Patent Nos. 1,976,569, 2,623,608,
642 149, 2 666 496, 2 675 092.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings