DE1923952C3 - Regelvorrichtung für einen Elektroabscheider zum elektrostatischen Abscheiden von Aerosolen, insbesondere für die Abgasentstaubung - Google Patents

Description

Bei Anlagen zum elektrostatischen Abscheiden von atmosphärischen Schwebeteilchen durch eine gleichgerichtete Hochspannung mit Hilfe eines Elektroabschei-

ders wird bekanntlich (vgl. ζ. B. schweizerische Patentschrift 4 61443, Spalte 1, Abs. 1 und 2 und deutsche Auslegeschrift 11 48 977, Spalte 1, Abs. 1) der Wirkungsgrad des Abscheidens (Abscheidegrad) um so besser, je mehr sich die Abscheiderspannung der jeweiligen Abscheiderdurchbruchspannung nähert Die Abscheiderdurchbruchspannung kann sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Atmosphäre oder eines Gases von der Temperatur und von der Konzentration der Schwebeteilchen laufend verändern. Mit Hilfe einer Stelleinrichtung wird daher die Abscheiderspannung in bezug auf die Durchbruchspannung so nachverstellt (geregelt), daß der Abscheidegrad maximal ist und es wird die Nachverstellung der Abscheiderspannung vorzugsweise durch die bei Annäherung der Abscheiderspannung an die Durchschlagspannung stets auftretenden Überschläge im Abscheider gesteuert Bei Überschlagen treten im Verlauf des Abscheiderstromes kurze Überstromimpulse auf. Diese werden mit Hilfe eines selektiven Verstärkers erfaßt und aus dem Stromverlauf herausgesiebt und verstärkt dem Eingang einer Kippstufe zugeführt

- Durch die deutsche Auslegeschrift 10 83 402 (Spalte 3 und 4) ist bekannt die Abscheiderspannung beim Hochlaufen nach dem Einschalten der Anlage und während des Abscheidebetriebes nach einer veränderlichen Sollspannung bzw. nach der Spannung eines im Sollspannungsgeber der Verstell- und Regeleinrichtung der Anlage vorgesehenen Kondensators nachzuverstellen und diese Sollspannung durch die Spannungsüberschläge mit Hilfe der Kippstufe zu beeinflussen.

Bei derartigen Anlagen müssen gegen verschiedenartige Störungen Schutzeinrichtungen vorgesehen werden. Wichtig vor allem ist der Schutz vor Stehlichtbögen, die infolge eines Spannungsüberschlages im Abscheider auftreten können und zu einem Zusammenbruch der Abscheiderspannung führen. Stehlichtbögen werden durch Abschalten der Anlage gelöscht. Es erfolgt die Wiedereinschaltung der Anlage bei verminderter Abscheiderspannung, damit die Neuzündung eines Lichtbogens vermieden wird. Das Auftreten von Stehlichtbögen kann z. B. durch Überwachung der Wechselspannung, aus der durch Hochtransformieren und Gleichrichten die Abscheiderspannung entsteht, erfaßt werden (vgl. deutsche Auslegeschrift 11 48 977, Spalte 6, Absatz 4).

Wichtig ist ferner der Schutz vor Dauerkurzschlüssen im Abscheider. Es ist durch die angeführte deutsche Auslegeschrift 10 83 402 (Spalte 3, Abs. 2) bekannt, das Auftreten solcher Kurzschlüsse ebenfalls durch Spannungsüberwachung zu erfassen und bei einem Dauerkurzschluß durch geeignete Mittel das Abschalten der Anlage auszulösen. Es sind ferner Mittel bekannt (vgl. Spalte 5, Abs. 5), den Abscheiderstrom beim Überschreiten einer bestimmten Abscheiderstromstärke zu begrenzen.

Üblicherweise wird die Abscheiderspannung im Regelbetrieb mittels eines Stellgliedes (Transduktor oder Thyristorstellglied) durch Spannungsanschnittsteuerung nachverstellt, wobei das Stellglied im Primärwecbiielstromkreis des Gleichrichter-Hochspannungstransf^rmators angeordnet ist. Bei Verwendung eines Transduktor als Stellglied wird der Steuerstrom des Transduktor beispielsweise der Primärwechselstromquelle der Anlage entnommen, mittels einer halbgesteuerten Gleichrichterbrücke, die zwei Thyristoren enthält, gleichgerichtet und in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Thyristoren verändert. Sowohl die

Ansteuerung dieser Thyristoren wie auch die Ansteuerung der Thyristoren eines Thyristorste'lgliedes kann mittels Mehrpulsgeber und diesem nachgeschalteten Impulsverstärker erfolgen. Regelvorrichtungen speziell für Thyristorstellglieder sind in den französischen Patentschriften 12 86 017 und 15 22 585 beschrieben.

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für einen Elektroabscheider zum elektrostatischen Abscheiden von Aerosolen, insbesondere für die Abgasentstaubung, wobei der Elektroabscheider im Sekundärkreis eines Transformators über einen Gleichrichter an die Hochspannungswicklung angeschlossen ist, im Sekundärkreis ein Erfassungsglied für Abscheiderüberschläge vorgesehen ist und im Primärkreis des Transformators ein Spannungserfassungsglied zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen, eine Einrichtung zur Löschung von Stehlichtbögen im Elektroabscheider und ein Stellglied zur Phasenanschnittsteuerung vorgesehen ist, das die Abscheiderspannung in Abhängigkeit von einer von Überschlägen im Abscheider mittels einer Kippstufe beeinflußten veränderliciitfn Sollspannung auf maximalen Abscheidegrad regelt und den Abscheiderstrom begrenzt, wobei die Abscheiderspannung durch die Sollspannung beim Einschalten schnell hochgeregelt und sodann der Spannungsanstieg erheblich verlangsamt wird.

Bei der oben erwähnten, durch die deutsche Auslegeschrift 11 48 977 bekannten Anlage mit einem Elektroabscheider zum elektrostatischen Abscheiden von Aerosolen wird demgegenüber beim Einschalten der Anlage der Spannungsanstieg nach dem schnellen Hochregeln der Abscheiderspannung nicht verlangsamt. Dagegen ist in der deutschen Offenlegungsschrift 19 11923, die eine ältere Anmeldung betrifft, eine Anordnung zur selbsttätigen Steuerung der Abscheiderspannung bei einem Elektroabscheider beschrieben, bei der nach Anspruch 1 ein langsamer und möglichst linearer Spannungsanstieg der Abscheiderspannung verkürzt werden soll, und die Abscheiderspannung von einer durch einen Führungskondensator vorgegebenen Sollspannung abhängig ist

Durch die US-Patentschrift 3147 094 ist eine Regelvorrichtung für einen Elektroabscheider bekannt, bei der ähnlich wie bei der die Erfindung beireffenden Vorrichtung auf die Sollspannung für d'e Abscheiderspannung die Abweichung der Überschlagsrate von einer dafür vorgegebenen Sollanzahl von Spannungsüberschlägen im Elektroabscheider pro Zeiteinheit und eine Strombegrenzung nach oben für den Abscheiderstrom gleichwertig und gleichzeitig einwirken, wobei aber diese Einwirkung in einem Zusammenwirken rein statischer elektrischer Größen besteht und die Über schlagsrate nicht unabhängig von der Größe des Abscneiderstromes erfaßbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugnmde, eine Einrichtung für eine Regelvorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, die derart ausgebildet ist, daß die für die Abscheiderspannung vorgegebene Sollspannung während des nach dem schnellen Hochregeln verlangtem Spannungsanstieges dynamisch beeinflußt und veränderlich vorgegeben wird und daß dabei die Sollspannung durch eine Einrichtung zor Erfassung von Stehlichtbögen beeinflußbar ist und die Überschlagsrate im Elektroabscheider angepaßt an die Größe des Abscheidcritromes erfaßt wird.

Diese Einrichtung soll ferner so beschaffen sein, daß außer einem Transduktorstellglied auch ein Thyristorstellglied verwendbar wird, so daß die vorzügliche

Verstelldynamik von Thyristoren ausgenutzt werden kann, jedoch die Einrichtungen zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen im Elektroabscheider beim Einschalten der Versorgungsspannung für die Anlage infolge des dann nicht durchgeschalteten Thyristorstellgliedes nicht ansprechen und die Abschaltung der Anlage auslösen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäQ darin, daß bei Verwendung eines Thyristor- bzw. Transduktorstellgliedes das Spannungserfassungsglied zur Erfassung von Abscheiderkurzschlüssen so ausgebildet ist, daß es auf Unterspannung anspricht und die Anlage abschaltet, daß dem Spannungsanpassungsglied un dem Erfassungsglied für Abscheiderüberschläge eine von einem im Primärstromkreis des Transformators angeordneten Stromerfassungsglied gespeiste Anlaufstufe zugeordnet ist. die einerseits im Anschluß an den schnellen Hochregelvorgang nach dem Einschalten bei Erreichen eines wählbaren Abscheiderstromes eine vom Spannungserfassungsglied gespeiste Einheit in Betrieb setzt und die andererseits die Ansprechschwelle eines vom Überschlagserfassungsglied gespeisten Differenzverstärkers löst und daß der Differenzverstärkei über eine Kippstufe mit einem Sollspannungsgeber verbunden ist. der die Sollspannung beim Auftreten von Abscheiderüberschlägen während des auf den schnellen Anstieg folgenden langsamen Anstiegs der Abscheiderspannung jeweils soweit absinkt, daß im Leistungsbereich unabhängig von der Höhe der Abscheiderspannung und des Abscheiderstromes eine maximal vorgegebene Anzahl von Oberschlägen in einem Zeitraum von wenigstens einer Minute konstant gehalten wird.

Die Erfindung ist durch die Ausbildung und die Anordnung der Anlaufstufe sowie durch Ausbildungen der für eine Anlage zum elektrostatischen Abscheiden nötigen Schutzeinrichtungen weiter ausgestaltet, was im folgenden bei der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert wird.

Es sind nachstehend an Hand der Fig. 1 bis 3 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Es zeigt

Mg. 1 das öiocKscnaitDiia einer eieKtrostatiscnen Abscheideranlage, bei der ein Stellglied aus Thyristoren verwendet ist:

F i g. 2 das Blockschaltbild einer Anlage nach F i g. 1 mit einem Transduktor als Stellglied.

In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Ferner zeigt

Fig.3 an Hand von Diagrammen a) und c) den zeitlichen Verlauf der Elektroabscheiderspannung und von Diagrammen b) und d) den des Abscheiderstromes beim Einschalten und im Regelbetrieb der Anlage sowie beim Auftreten eines Stehlichtbogens im Abscheider. Davon stellen die Diagramme c) und d) die Fortsetzung der Diagramme a) und b) Bei den Diagrammen a) und b) ist der Zeitmaßstab während des Hochlaufens der Abscheiderspannung und des Stromes siark verkürzt und von diesen der zeitliche Verlauf des Mittelwertes eingezeichnet

Zunächst wird auf die F i g. 1 und 3 Bezug genommen. Die Hochspannung (Abscheiderspannung) am Elektroabscheider 1 wird durch Hochtransformierung einer Wechselspannung aus einem Wechselstromnetz 2 mittels eines Hochspannungstransformators 3 und durch Gleichrichtung mitteis eines Brückengleichrichters 4 erzeugt. Mittels eines im Primärstromkreis des Hochspannungstransformators angeordneten Thyristorstellglieds 5 — eine Antiparallelschaltung von zwei Thyristoren — ist die Primärwechselspannung am Transformator und somit die Abscheiderspannung durch Phasenanschnittsteuerung veränderbar. Die Thyristoren des Stellgliedes 5 sind von einem Mehrpulsgeber 51 über einen Impulsverstärker 52 angesteuert. Diese Ansteuerung erfolgt in Abhängigkeit von einer veränderlichen Sollspannung Us nach der der zeitliche Verlauf der Abscheiderspannung in beim Einschalten der Anlage geführt und wäh: end des Abscheidbetriebes nachverstellt (geregelt) wird über eine Anpaßstufe 53. Die veränderliche Sollspannung wird mit einem aus dem Wechselstromnetz 2 mittels einer Stromversorgungseinheit 61 stromversorgten Sollspannungsgeber 6 vorgegeben und zwar durch die Spannung eines Kondensators, der zusammen mit seinen Lade- und seinen hntiadestromkreisen im .Sollspannungsgeber 6 untergebracht ist. Der zeitliche Verlauf der Sollspannung wird, sobald die Abscheiderspannung nach dem Einschalten der Anlage in die Nähe der jeweils herrschenden Abscheiderdurchbruchspannung angestiegen ist, so daß kurze Spannungsüberschläge im Abscheider auftreten, in der Weise beeinflußt, daß bei jedem Überschlag die Sollspannung und damit auch die Abscheiderspannung sprungartig ein Stück weit abgesenkt wvd. Anschließend steigt die Spannung wieder an, bis der nächste Überschlag auftritt. Die Spannungsübcr-Schläge haben kurze Überstromimpulse Ü im zeitlichen Verlauf des Abscheiderstromes /> zur Folge. Diese werden durch Spannungsabgriff an einem Meßwiderstand 7 im Abscheiderstromkreis 4, 7, 1, 4 mittels eines Erfassungsgliedes 71 erfaßt und über einen Differenzverstärker 72. der die Impulse aus dem Stromverlauf aussiebt und verstärkt, dem Eingang einer Kippstufe 73 zugeleitet, deren Ausgang auf den Sollspannungsgeber 6 schaltend einwirkt.

Die Anlage enthält eine Einrichtung zur Erfassung von im Elektroabscheider auftretenden Dauerkurzschlüssen, welche bei Dauerkurzschluß das Abschalten

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Einrichtung umfaßt ein Spannungserfassungsglied 81. das die Primärwechselspannung des Transformators 3 mittels eines Spannungswandlers 8 abfühlt und eine das Abschalten auslösende Einheit 83, die ein Zeitglied enthält, durch das das Abschalten der Anlage ausgelöst wird, wenn der Dauerkurzschluß länger als z. B. 5 Sekunden andauert. Diese Einrichtung soll aber nur während des geregelten Abscheiderbetriebes auf Unterspannung und Zusammenbruch am Elektroabscheider ansprechen.

Nach dem Regelverfahren gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, daß beim Einschalten der Anlage mittels des Schaltschützes 21 die Sollspannung 1/5 und daher auch die Abscheiderspannung Uf nicht wie üblich nach einer e-Funktion mit gleichbleibender Zeitkonstante, sondern anfangs schnell und geradlinig ansteigt und sobald der Primärwechselstrom und der Ab scheiderstrom i'f auf eine bestimmte Größe angestiegen sind, langsamer weiter geradlinig ansteigt (vgl. F i g. 3, Diagramm a, Zeitabschnitt J₀ bis T₁).

Während des schnelleren Anstiegs and Hochlaufens der Abscheiderspannung Uf wird jedoch die Einrichtung zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen und zum Auslösen des Abschaltens der Anlage mit Hilfe einer Anlaufstufe 92 blockiert, d. h. sie ist noch nicht in Betrieb gesetzt Ebenso ist die Einrichtung 7, 71, 72 zur

Erfassung der im Elektroabscheider auftretenden Spannungsüberschläge noch nicht wirksam und zwar in einfacher Weise dadurch nicht, daß während des Hochlaufens der Abscheiderspannung Ufdie Ansprechschwelle des Differenzverstärkers 72 genügend hoch ί über dem Verlauf des Abscheiderstromes ;> gehalten wird, beispielsweise auf dem punktierten Niveau η in F i g. 3, Diagramm b. Erst wenn der Primärwechselstrom und damit der Abscheiderstrom auf eine bestimmte Größe, z. B. auf 30% der Nennstromstärke angestiegen ist, werden diese Einrichtungen in Betrieb gesetzt bzw. wirksam gemacht. Dies geschieht auf folgende Weise: der zeitliche Verlauf des Wechselstromes und damit derjenige des Abscheiderstromes wird mittels eines Stromwandlers 9 zunächst auf ein Stromerfassungsglied ι ■"> 91 und von dort auf den Eingang der Anlaufstufe 92 übertragen. Diese Anlaufstufe hat drei Ausgänge. Dem einen ist die Einheit 83, dem zweiten der Differenzverstärker 72 und dein uriüeii isi der Suiispaiiiiuiigsgeuei 6 nachgeschaltet. Sobald nur der Scheitelwert des Primärstromes, z. B. 30% des Nennstromes, überschreitet, wird durch die Anlaufstufe 92 ein Schaltvorgang ausgelöst, etwa ein Thyristor durchgeschaltet, wodurch über getrennte Ausgänge der Anlaufstufe 92 einmal die Einheit 83 in Betrieb gesetzt, des weiteren die :■> Ansprechschwellen des Differenzverstärkers 72 durch den Verlauf des zeitlichen Mittelwertes des Abscheiderstromes abgelöst und ferner der Anstieg der Soll- und Abscheiderspannung erheblich vermindert wird (vgl. F i g. 3, Diagramm a und b im Zeitabschnitt von ii bis fj). Jo Die Auslösung des Schaltvorgangs kann mittels eines Verstellpontentiometers entsprechend einem wählbaren Prozentsatz der Nennstromstärke eingestellt werden.

Nach dem Regelverfahren gemäß der Erfindung ist '"' weiterhin vorgesehen, daß nach dem Hochlaufen der Abscheiderspannung während des Abscheiderbetriebes die Abscheiderspannung Uf entsprechend Diagramm a der F i g. 3 durch die Sollstellung in der Weise mit dem an sich schwankenden Verlauf der Abscheiderdurchhochspannung u_D und knapp unterhalb diesem verlaufend narhverstellt wird, daß iinahhänpicr von der Höhe der Abscheiderspannung und der Größe des Abscheiderstromes Spannungsüberschläge im Elektroabscheider 1 innerhalb eines beliebigen Zeitraumes von ^A=l wenigstens einer Minute Dauer mit konstanter Anzahl auftreten. Zum einen wird dies dadurch erreicht, daß bei jedem Überschlag die Abscheiderspannung Uf zusammenbricht und beim folgenden Überstromimpuls Ü die Sollspannung je nach Verlauf der Abscheiderdurchbruchspannung u_D sowie je nach Höhe der Abscheiderspannung uf sprungartig entsprechend weit abgesenkt werden und daß, wie oben erwähnt, der Anstieg der Sollspannung zwischen den Absenkungen stets linear ist Da wie ersichtlich die Anzahl der Überschläge vom Grad der Spannungsabsenkungen abhängt kann sie etwa mittels eines Potentiometers im Sollspannungsgeber 6 vorgegeben werden. Nach F i g. 3, Diagramm c, erfolgt nach dem Hochlaufen der Abscheiderspannung die erste Absenkung im Zeitpunkt i3 und die folgenden ^b0 Absenkungen in den Zeitpunkten f3 bis fs und zwar immer dann, wenn die ansteigende Abscheiderspannung Uf die Abscheiderd'irchbruchspannung ud erreicht. Im Verlauf des Abscheiderstromes ^(Diagramm d), tritt bei jedem Wiederanstieg von uf ein Überstromimpuls O auf, durch den mittels der Kippstufe 73 die betreffende Spannungsabsenkung der Sollspannung geschaltet wird. Da nach dem Zeitpunkt ti die Ansprechschwelle des Differenzverstärkers 72 mit dem Verlauf des zeitlichen Mittelwertes des Abscheiderstromes übereinstimmt, können die Überstromimpulse, und zwar weitgehend unabhängig von der Größe des Abscheiderstromes, erfaßt werden, so daß eine stromflexible Erfassung der Spannungsüberschläge möglich ist.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei geringem Anschnittwinkel der Primärwechselspannung, d. h. bei hochgeregeltem Abscheiderstrom, der Formfaktor des Abscheiderstromes kleiner ist als bei geringem Abscheiderstrom, so daß bei großen Abscheiderstrom die Ansprechschwelle höher liegen kann als die Maxima der Überstromimpulse. Um dies zu verhindern und um Spannungsüberschläge sicher erfassen zu können, enthält erfindungsgemäß das Erfassungsglied 71 einen Vierpol zur Anpassung der Ansprechschwelle η an den Abscheiderstromformfaktor, derart ausgelegt, daß er bei zunehmendem Abscheiderstrom und dabei abneh-

iVlci'lOciVl rOnViiäkiür uic £/ύϊ1αιιΓΠ€ uCr /-»nSprCCnschwellenhöhe begrenzt. Nach Fig. 1, hat der Vierpol ein /?C-Glied a. b, das am Eingang des Erfassungsgliedes 71 liegt. Dem RC-GWed parallelgeschaltet sind ein Entladewiderstand c sowie ein Entladestromkreis c'mit einem Schwellwertventil d', der bei einer bestimmten Spannung des Kondensators b stromleitend wird und das Entladen beschleunigt. Die Größe dieser Spannung ist durch das Potential P' bestimmt, an das der Entladestromzweig angeschlossen ist.

Zum flC-Glied ist ferner ein Spannungsteiler e. f parallelgeschaltet. Von diesem ist mit der Eingangslcitung g des Differenzverstärkers 72 der Verlauf des Abscheiderstromes abgreifbar. An der Verbindung des Widerstandes a und des Kondensators fedes /?C-Gliedes ist die zweite Eingangsleitung h des Verstärkers 72 angeschlossen. Mit der Leitung h ist am Kondensator b bekanntlich der zeitliche Mittelwert des Abscheiderstromes abgreifbar zur Vorgabe der Ansprechschwelle π des Verstärkers. Durch die vorangehend erläuterte Wirkung des Vierpols wird bei großem Strom die Ansprechschwelle niedriger als es diesem Strom entspricht.

Neben der Einrichtung zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen und zur Auslösung des Abschaltens der Anlage bei einem Dauerkurzschluß hat gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Anlage eine Einrichtung zur Löschung von Stehlichtbögen. Diese besteht aus einem am Stromerfassungsglied 91 angeschlossenen Zeitglied 94 und einer dem Zeitglied 94 nachgeschalteten monostabilen Kippstufe 95. Diese Kippstufe wird bei der Ausbildung eines Stehlichtbogens, sobald der Primärwechselstrom beispielsweise das 1,5t ache des Nennstromes eine bestimmte Zeitlang überschreitet, mittels des Erfassungsgliedes 91 über das Zeitglied 94 zum Kippen gebracht. Auch dieser Vorgang ist in Fig.3 gezeigt. Im Zeitpunkt fs entsteht infolge eines Einbruches der Abscheiderdurchbruchspannung ud ein Stehlichtbogen. Die Anlage wird sodann abgeschaltet und im Zeitpunkt is wieder eingeschaltet. Im Zeitpunkt ti tritt dann der nächste normale Spannungsüberschlag auf. Bei der Entstehung des Lichtbogens im Zeitpunkt f₅ bricht die Abscheiderspannung uf zusammen und es steigt der Abscheiderstrom ;> stärker an.

Die monostabile Kippstufe 95 hat zwei Ausgänge. Der eine Ausgang greift beim Kippen direkt in die Anpaßstufe 53 ein und sperrt die Ansteuerung des Thyristorstellgliedes 5 für die Dauer At der Rückkippzeit der Kippstufe 95. Der zweite Ausgang wirkt beim

Kippen auf den Sollspannungsgeber 6 ein. Dabei wird der Kondensator des Sollspannungsgebers 6 soweit entladen und dadurch die Sollspannung soweit (z. B. 20%) abgesenkt, daß nach Aufhebung der Sperrung (der Ansteuerung) und Wiedereinschaltung der Abscheiderspannung up am Ende des Zeitabschnittes At der Lichtbogen nicht wiederzünden kann. In der Anpaßstufe 53 ist ein RC-Glied vorgesehen, das den beim Wiederschalten der Anlage nunmehr exponentiellen Anstieg der Abscheiderspannung derart verlangsamt, daß die Abscheiderspannung nicht über den Wert der Spannung beim Abschalten hinausschwingen kann.

In F i g. 1 ist noch die Möglichkeit dargestellt daß die monostabile Kippstufe 95 ferner an einem gesonderten Eingang zum Kippen gebracht werden kann, nämlich dann, wenn in einer bestimmten Anzahl nacheinanderfolgender Halbperioden des Abscheiderstromes /V jedesmal ein Spannungsüberschlag im Elektroabscheiuci' düm'i

kreis dieses Thyristors unterbrochen wird.

Im folgenden wird noch auf F i g. 2 Bezug genommen. Das Blockschaltbild nach F i g. 2 zeigt, daß bei einer die Erfindung betreffenden Abscheideranlage, die einem Transduktor als Stellglied enthält, der Aufbau im wesentlichen der gleiche ist wie bei der Anlage nach Fig. 1. Der Steuerstrom für das Stellglied 5 wird aus dem Wechselstromnetz 2 über einen Steuertransformator 55 bezogen und mittels eines halbgesteuerten Brückengleichrichters 54 gleichgerichtet. Verändert wird der Steuerstrom wieder durch Anschnittsteuerung mit Hilfe der Thyristoren des Brückengleichrichters 54 in Funktion von einer veränderlichen Sollspannung.

Da ein Transduktor in vorliegender Schaltungsanordnung bereits beim Einschalten der Anlage (mittels des Schaltschützes 21), wenn der Steuerstrom Null und Jer Laststrom sehr gering ist, einen großen Anteil der hochtransformierten Versorgungsspannung an den

uci' düm'iit. Zu uicäcin ZwcCk iäi cifi ZwciicT Ausgang der Kippstufe 73 auf ein Integrierglied 74 geschaltet, das diesen Ausgang mit dem gesonderten Eingang der Kippstufe 95 verbindet. Mittels des Integriergliedes 74 kann die: Anzahl der Überschläge, die die Kippstufe 95 zum Kippen bringen soll, vorgewählt werden. Wird ein solcher Kippvorgang ausgelöst, dann erfolgt eine vorübergehende Abschaltung der Anlage und gleichzeitig eine Absenkung der Sollspannung in gleicher Weise wie beim Entstehen eines Lichtbogens.

In Fi g. 1 ist nicht dargestellt, daß die Anlage ferner mit einer Einrichtung zum Umschalten vom geregelten auf handgesteuerten Abscheidbetrieb und umgekehrt ausgestattet sein kann. Bei Handsteuerung des Stellgliedes 5 ist die Sollspannung des Sollspannungsgebers 6 mittels eines Potentiometers verstellbar. Um nun ohne Rücksicht auf die Stellung dieses Potentiometers vom geregelten auf den handgesteuerten Betrieb unterbrechungslos umschalten zu können, ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß ein beim Umschalten mitbetätigter Nebenschalter dasjenige Schaltorgan der Anlaufstufe 92, die beim Einschalten der Anlage unter anderem die Einrichtung zur Erfassung von Daiierki.i^rhhkipn und 7iir Abschaltung der Anlage bei Dauerkurzschluß verzögert in Betrieb setzt, vorübergehend stromlos schaltet und die Anlaufstufe 92 in den Startzustand zurückversetzt. Im vorliegenden Beispiel ist das erwähnte Schaltorgan ein Thyristor, so daß beim Umschalten der AnodenstromAbschalten der Anlage durch die Einrichtung zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen nicht. Das LJnterspannungsniveau, bei dem diese Abschaltung ausgelöst wird, kann ohne Schwierigkeit niedriger als der beim Einschalten angelegte Spannungsanteil und höher als die Abschaltspannung gelegt werden. Bei einer solchen Anlage kann daher die Einrichtung zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen und zur Auslösung des Abschaltens der Anlage auch für die Lichtbogenlöschung ausgenutzt werden, indem das Abschalten der Anlage durch die beim entstehen des Lichtbogens verursachte Unterspannung ausgelöst wird. Zu diesem Zweck ist beim Spannungserfassungsglied 81, das nacheinander geschaltet einen Gleichrichter, ein schwachverzögerndes Zeitglied und eine Schwellwertstufe enthält, der Ausgang der Schwellwertstufe außer mit der Einheit 83 noch mit einem gesonderten Eingang der Anpaßstufe 53 über eine Entkopplungsdiode 84 verbunden. Bei der Entstehung eines Lichtbogens im Elektroabscheider 1 fällt nach Unterschreiten des Unterspannungsniveaus die Abscheiderspannung und damit auch die Primärwechselspannung weiter ab, so daß der Ausgang des Spannungserfassungsgliedes 81 auf die AnDaßstufe 53 im Sinne der Sperrung der Thyristoransteuerung für den Steuerstrom des Transduktors einwirkt, bevor über den auf das Schaltschütz 21 einwirkenden Ausgang die Abschaltung der Anlage ausgelöst wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1. Patentansprüche;

   1, Regelvorrichtung für einen Elektroabscheider zum elektrostatischen Abscheiden von Aerosolen, insbesondere für die Abgasentstaubung, wobei der Elektroabscheider im Sekundärkreis eines Transformators über einen Gleichrichter an die Hochspannungswicklung angeschlossen ist, im Sekundärkreis ein Erfassungsglied für Abscheiderüberschläge vorgesehen ist und im Primärkreis des Transformators ein Spannungserfassungsglied zur Erfassung von Dauerkurzschlüssen, eine Einrichtung zur Löschung von Stehlichtbögen im Elektroabscheider und ein Stellglied zur Phasenanschnittsteuerung vorgesehen ist, das die Abscheiderspannung in Abhängigkeit von einer von Oberschlägen im Abscheider mittels einer Kippstufe beeinflußten veränderlichen Sollspannung auf maximalen Abscheidegrad regelt und den Abscheiderstrom begrenzt, wobei die Abscheiderspannung durch die Sollspannung beim Einschalten schnell hochgeregelt und sodann der Spannungsanstieg erheblich verlangsamt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Thyristor- bzw. Transduktorstellgliedes (5) das Spannungserfassungsglied (81) zur Erfassung von Abscheiderdauerkurzschlüsseü so ausgebildet ist, daß es auf Unterspannung anspricht und die Anlage abschaltet, daß dem Spannungserfassungsglied (81) und dem Erfassungsglied (71) für Abscheiderüberschläge eine von einem im Primärstromkreis des Transformators angeordneten Stromerfassungsglied

   (91) gespeiste Anlaufstufe (9Λ) zugeordnet ist, die einerseits im Anschluß rn den schnellen Hochregelvorgang nach dem Einschalten bei Erreichen eines wählbaren Abscheiderstromes eine vom Spannungserfassungsglied (81) gespeiste Einheit (83) in Betrieb setzt und die andererseits die Ansprechschwelle eines vom Überschlagerfassungsglied (71) gespeisten Differenzverstärker (72) löst und daß der Differenzverstärker über eine Kippstufe (73) mit einem Sollspannungsgeber (6) verbunden ist, der die Sollspannung beim Auftreten von Abscheiderüberschlägen während des auf den schnellen Anstieg folgenden langsamen Anstiegs der Abscheiderspannung jeweils so weit absenkt, daß im Leistungsbereich unabhängig von der Höhe der Abscheiderspannung und des Abscheiderstromes eine maximal vorgegebene Anzahl von Überschlägen in einem Zeitraum von wenigstens einer Minute konstant gehalten wird.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Spannungserfassungsglied (81) und dem Erfassungsglied (71) für Abscheiderüberschläge zugeordnete Anlaufstufe

   (92) derart ausgebildet ist, daß sie beim Erreichen einer vorwählbaren Größe des Primärwechselstromes, der mittels eines Stromwandlers (9) erfaßt und über ein Stromerfassungsglied (91) an ihren Eingang übertragen wird, einen Stromkreis einschaltet und die vom Spannungserfassungsglied (81) gespeiste Einheit (83), welche zur Auslösung des Abschaltens der Anlage bei einem Dauerkurzschluß im Elektroabscheider (1) eingerichtet ist, in Betrieb setzt und einerseits über einen zweiten Ausgang mit einem gesonderten Eingang des Differenzverstärkers (72), andererseits über einen dritten Ausgang mit einem Eingang des Sollspannungsgebers (6) verbunden ist und im Sinne einer Verminderung der Anstiegssteilheit der Sollspannung einwirkt
3. 3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Löschung von Stehlichtbögen im Elektroabscheider eine über ein selektives Zeitglied (94) an das Stromerfassungsglied (91) angeschlosseneJCippstufe (95) enthält, die bei vorgegebenem Überstrom anspricht und die beim Kippen mittels direkten Eingriffs in eine einem Mehrpulsgeber (51) vorgeschaltete Anpaßstufe (53) die Ansteuerung eines Thyristorstellgliedes (5) für eine einstellbare Zeitdauer Δ t sperrt und gleichzeitig einen Kondensator des Sollspannungsgebers (6) so weit entlädt, daß

   ^liJ nach Aufhebung der Sperrung und Wiedereinschaltung der Anlage ein Lichtbogen nicht wieder zünden kann.
4. 4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch ein beim Wiedereinschalten der Anlage einen exponentiellen Anstieg der Abscheiderspannung erzeugendes RC-GMed der Anpaßstufe (53).
5. 5. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine nach einer bestimmten Anzahl

   2"> von bei aufeinanderfolgenden Halbperioden des Abscheiderstromes (/>) auftretenden Überschlägen mittels eines InJegriergliedes (74) zum Ansprechen gebrachte monostabile Kippstufe (95).
6. 6. Regelvorrichtung nach Anspruch 3 zur Verwen-JO dung mit einem Transduktor-Stellglied, gekennzeichnet durch ein bereits bei Unterspannung der Primärwechselspannung über ein schwachverzögerndes Zeitglied und einen gesonderten Ausgang in die Anpaßstufe (53) eingreifendes und dadurch die

   J5 Steuerung des Transduktor (5) sperrendes Spannungserfassungsglied (81).
7. 7. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 mit zum Umschalten vom geregelten auf handgesteuerten Abscheiderbetrieb und umgekehrt verwendeten Schalteinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen einen beim Umschalten betätigten, den mittels der Anlaufstufe (92) eingeschalteten Stromkreis kurzzeitig unterbrechenden und die Anlaufstufe erneut in Betrieb setzenden Nebenkontakt enthält und daß bei Handsteuerung die Steuerspannung mittels eines Potentiometers vorgegeben ist und unabhängig von der Stellung dieses Potentiometers durch die Betätigung des Nebenkontakte·; das Abschalten der Abscheideran lage verhind ert wird.
8. 8. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsglied (71) für Abscheiderüberschläge einen Vierpol zur Anpassung der Ansprechschwelle (n) des Differenz-

   M Verstärkers (72) an den Formfaktor des Abscheiderstromes (/>) enthält, weicher Vierpol aus einem ÄC-GIied (a, b) am Eingang des Erfassungsgliedes, einem dem ÄC-Glied parallelgeschalteten Entladewiderstand (c) sowie wenigstens einem an ein Potential ^'angeschlossenen Entladestromzweig (c') mit einem Schwellwertventil (d') besteht.