DE1457137C

DE1457137C - Vorrichtung zum Betrieb eines Elektroabscheiders

Info

Publication number: DE1457137C
Authority: DE
Inventors: G. Friedrich Dipl.-Ing. 8521 Bubenreuth Götz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-10-07

Description

I 457 137

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb eines EleVtroabscheiders mit Nickender Gleichspannung, die aus einer Wechselspannungsquelle über ein auf lUckende Aussteuerung der angelegten netzfrequenten Wechselspannung einstellbares Steuerglied und ein nachgeschaltete» Hochspannungsgleichrichtergerät entnehmbar ist.

Bei Elektroabscheider!! werden staubführende Gase durch ein starkes elektrisches. Feld zwischen geladenen Elektroden und geerdeten Stammelflächen hindurch- - geführt. Sobald die von dem Gasstrom mitgerührten Staubteilchen elektrisch geladen sind, bewegen sie sich unter dem Einfluß des elektrostatischen Feldes zu den geerdeten Sammelflächen, auf welchen sie sich niederschlagen.

Der Abscheidegrad eines derartigen Elektroabscheider steigt mit der anliegenden Spannung. Die Höhe dieser Spannung ist durch die Durchschlagsspannung, bei deren überschreiten es zu Durchschlagen kommt, begrenzt. Die Durchschiagsgrenze ist aber kein fester Spannungswert, sondern verändert sich während des Betriebes laufend als Funktion von Staubgehalt, Feuchtigkeit, Temperatur, Zusammensetzung der Gase und Verschmutzungsgrad des Abscheiders usw.

Damit man mit der Spannung stets an der Durchschiagsgrenze bleiben kann, läßt man eine gewisse Zahl von Durchschlägen pro Zeiteinheit zu. Der Mittelwert der Spannung am Abscheider wird dadurch nur unwesentlich beeinträchtigt, so daß bei einem Betrieb mit einer vorgegebenen Zahl von Durchschlägen pro Zeiteinheit der Grad der Staubabscheidung höher liegt als bei Betrieb unter Vermeidung von Durchschlägen.

Es sind nun verschiedene Einrichtungen bekannt, um die Abscheiderspannung abhängig von den Durchschlagen zu regeln. So wird bei einer dieser Einrichtungen der durch Integration der Durchschläge in einem Speicher gebildete Istwert mit einem Sollwert verglichen und beim Auftreten einer Abweichung ein Steuerglied für die Abscheiderspannung betätigt.

Weiterhin ist auch eine Einrichtung zum Abschalten von Durchschlägen in einem Über einen Hochspannungstransformator und nachgeschalteten Gleichrichter gespeisten Elektroabscheider bekannt, bei der ein durch einen Durchschlag hervorgerufener Impuls Über eine Steuereinrichtung mindestens ein in die primärseitige Zuführung des Hochspannungstrans-' formators geschaltete· Gasentladungsventil aussteuert.

Als optimal wird bei bekannten Regelungen der Abecheiderspannung eine Durchschlagszahl von SO bit 100 Durchschlagen pro Minute betrachtet (vergleiche z. B. USA.-Patentschrift 2 841 239).

Diesen bekannten Verfahren haftet der Nachteil an, daß man sich oftmals beträchtlich unter der optimalen Durchschlagszahl bzw. Durchschiagsgrenze befindet und d*fi somit die optimale Abscheideleistung, die mit der Durchichligiuhl verknüpft ist, nicht immer erreicht wird.

Vorrichtungen »im Betrieb von Blektroabscheidern mit lUckeflder Oleichspannung, die aus einer Wechsel-MMflnungequelle über ein auf lUckende Aussteuerung •unteilbares Steuerglied und ein nachgeichalietes OlekbrichttrferkU entnehmbar ist, sind aus der belgischen Patentschrift 633 618 und der französischen Piltntschrift I 21* 017 bekannt.

Dii Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht toi», eine Vorrichtung der eingang« genannten Art so auszubilden, daß sich ohne Regelaufwand von vornherein eine optimale Abscheidespannung ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, s daß das Steuerglied so eingestellt und das Hochspannungsgleichrichtergerät so ausgelegt ist, daß der Spitzenwert der vom HochspannungspJeichrichtergerät abgebbaren Gleichspannung bei den meisten Halbwellen die Durchschiagsgrenze des Elektrofilters überschreitet, daß hierbei das Steuerglied den ansteigenden Teil der Sinushalbwelle der anliegenden Wechselspannung freigibt und daß das Abschneiden der Spannung nach vorangegangenem Durchschlag erfolgt.

»5 Damit bekommt man beim normalen technischen Wechselstrom 50 bis 100 überschlage pro Sekunde; es hat sich gezeigt, daß sich hierdurch überraschenderweise auch bei sonst sehr schwer abscheidbaren Stäuben sehr günstige Abscheideergebnisse erzielen jo lassen. Außerdem wird durch den vorstehend erwähnten Spannungsanschnitt der Halbwelle die bis zum Durchschlag verfügbare Spannungszeitfläche noch erhöht.

Da ferner durch die an sich bekannte Teilaussteuerung (vergleiche z. B. französische Patentschrift 1286 017 oder 1346118) Strom und Spannung lUcken und somit die Kurzschlüsse in der nachfolgenden Lücke vou selbst erlöschen, ergibt sich auch ein sehr einfacher Aufbau des Steuergliedes. Es braucht nur eine Einrichtung zur Abschaltung von Dauerkurzschlüssen vorgesehen zu sein.

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:

F i g. 1 zeigt die übliche Spannungsversorgung eines Elektroabscheider. Die sinusförmige Einphasenwechselspannung von z. B. 5?> Hz eines Netzes 1 liegt an einem Steuerglied 2, z. B. einer Stromtorschaltung. Die Ausgangsspannung des Steuergliedes 2 wird über ein Hochspannungsgleichrichtergerät 3, das einen Hochspannungstransformator und nachgeschaltete Gleichrichter enthält, dem Elektroabscheider 4 zugeführt. Bei Dauerkurzschluß im Abscheider wird durch eine Einrichtung S das Steuerglied 2 gesperrt, z. B. durch Löschen der Zündimpulse bei Strom-4j toren.

Fig. 2a zeigt den im abfallenden Teil der Halbwelle benutzten Teil 6 der angelegten sinusförmigen Spannung. Die gezeigte Ausschnittssteuerung mit z. B. Stromrichtern ist dabei auf einen konstanten so Stromflußwinkel von β = 80" eingestellt.

Es wären natürlich je nach den Betriebsbedingungen auch andere Werte möglich.

Besonders günstige Ergebnisse hinsichtlich der Abscheidewirkung sind zu erwarten, wenn mit Hilfe einer sogenannten Chopperschaltung als Steuerglied der aufklingende Teil 7 der Sinushalbwelle, wie F i g. 2b zeigt, ausgenutzt wird und da» Abschneiden der Spannung nach vorangegangenem Überschlag ungefähr im Scheitelwert der speisenden Spannung erfolgt. Dies entspricht etwa dem gezeigten Stromflußwinkel Von α » 80°.

Im nachfolgenden seien an einem Zahlenbeispiel die Verhältnisse näher erläutert: Es sei angenommen, daß die einphasige Netzwechselspannung 380 V (Effekts tivwert) betrage und das Stellglied mit konstanter Aussteuerung von α bzw. fl - 80° arbeitet.

Dann ergibt sich für den Effektlvwert der abgegebenen Spannung des Steuergliedes 2

Y-4

= 0,44 · U_max = 0,44 · 380

Dieser Wert stellt die Anschlußspannung des Hochspannungstransformators im Hochspannungsgleichrichtergerät 3 dar. Das übersetzungsverhältnis U des Hochspannungstransformators wird dann so gewählt, daß der erreichte Spitzenwert von U · U_n^_x ■ sin 80° = a · 380 · ]/2 ■ 0,98 = 530Volt_1(> im Durchschlagsgebiet des Elektroabscheiders 4 hegt.

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Betrieb eines Elektroabscheiders mit lückender Gleichspannung, die aus einer Wechselspannungsquelle über ein auf lückende Aussteuerung der angelegten netzfrequenten Wech-

236° Volt

selspannung einstellbares Steuergiied und ein nachgeschaltetes Hochspannungsgleichrichtergerät entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (2) so eingestellt und das Hochspannungsgleichrichtergerät (3) so ausgelegt ist, daß der Spitzenwert der vom Hochspannungsgleichrichtergerät abgebbaren Gleichspannung bei den meisten Halbwellen die Durchschlagsgrenze des Elektroabscheiders überschreitet, daß hierbei das Steuerglied (2) den ansteigenden Teil der Sinushalbwelle der abliegenden Wechselspannung freigibt und daß das Abschneiden der Spannung nach vorangegangenem !Durchschlag erfolgt.

Hierzu 1 BkU Zeichnungen