DE19501901B4 - Method for controlling the filter flow of an electrostatic precipitator - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Regelung des Filterstromes (IF) eines Elektrofilters (7), bei dem nach Erkennung eines Filterdurchschlages (DS) über einen Spannungszusammenbruch der Filterstrom (IF) um einen vorgegebenen Prozentsatz (0,5 IF) abge- senkt wird, der Filterstrom (0,5 IF) sofort nach Wiederanstieg der Filterspannung (UF) auf einen vorgegebenen Wert (IF) angehoben wird und daß bei Nichtwiederkehr der Filterspannung (UF) nach einer vorgegebenen Wartezeit (t1–t4) der Filterstrom (IF) abgeschaltet wird.Method for controlling the filter current (I F ) of an electrostatic precipitator (7) in which, after a filter breakdown (DS) has been detected, the filter current (I F ) is lowered by a predetermined percentage (0.5 I F ) via a voltage breakdown; Filter current (0.5 I F ) immediately after the filter voltage (U F ) has risen to a predetermined value (I F ) is raised and that when not returning the filter voltage (U F ) after a predetermined waiting time (t 1 -t 4 ) of the filter current (I F ) is switched off.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des Filterstromes eines Elektrofilters.The The invention relates to a method for controlling the filter flow an electrostatic precipitator.

Beim Auftreten eines Durchschlages, was sich durch den Zusammenbruch der Filterspannung bemerkbar macht, wird bei bekannten Steuerungen die Spannung abgeschaltet und nach einer vorgegebenen Zeit entsprechend einer vorgegebenen Rampenfunktion wieder hochgefahren.At the Occurrence of a punch, resulting in the collapse the filter voltage is noticeable, is in known controls the Voltage switched off and after a predetermined time accordingly restarted a predetermined ramp function.

Bei einem aus der DE 41 08 811 A1 bekannten Verfahren wird nach Erkennung eines Durchschlages über einen Zusammenbruch der Filterspannung nach Wiederanstieg der Filterspannung das Filter wieder aufgeladen. Im Falle einer Nichtwiederkehr der Filterspannung wird eine Entionisierungsreaktion eingeleitet und anschließend das Filter wieder aufgeladen. Nach dem Filterdurchschlag fließt der Filterstrom somit unvermindert weiter.At one of the DE 41 08 811 A1 known method is charged after detection of a punch over a breakdown of the filter voltage after re-increase the filter voltage, the filter again. In the case of non-return of the filter voltage, a deionization reaction is initiated and then the filter is recharged. After filter breakdown, the filter flow thus continues unabated.

Während der Zeit, in der das Filter spannungslos ist, ist auch keine Abscheidwirkung vorhanden. Ziel einer Regelung muß es also sein, diese Zeit möglichst kurz zu halten.During the Time, in which the filter is de-energized, is also no Abscheidwirkung available. The aim of a regulation must therefore be this time as possible to keep it short.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem nach Erkennung eines Filterdurchschlages über einen Spannungszusammenbruch der Filterstrom um einen vorgegebenen Prozentsatz abgesenkt wird, der Filterstrom sofort nach Wiederanstieg der Filterspannung auf einen vorgegebenen Wert angehoben wird und bei Nichtwiederkehr der Filterspannung nach einer vorgegebenen Wartezeit der Filterstrom abgeschaltet wird.These Task is solved by a method in which after detection a filter punch over a voltage breakdown of the filter current by a predetermined Percentage is lowered, the filter stream immediately after the recovery of the Filter voltage is raised to a predetermined value and at Non-return of the filter voltage after a predetermined waiting time the filter current is turned off.

Auf diese Weise wird im Regelfall die spannungslose, d.h. die abscheidungslose Zeit, nach einem Filterdurchschlag verkürzt, da die Lichtbogen bei Stromabsenkung sich häufig von selbst löschen. Dies beruht darauf, daß die sofortige Stromabsenkung eine starke Ionisierung der Durchbruchstrecke verhindert. Durch das gleichzeitig vorgesehene Abschalten des Stromes nach einer vorgegebenen Wartezeit, wird aber auch dafür gesorgt, daß ein durch die Stromabsenkung nicht gelöschter Lichtbogen innerhalb einer gewissen Zeitdauer gelöscht wird.On this way, as a rule, the dead-less, i. the uncaptured Time, shortened after a filter breakdown, as the arc at Current reduction is common delete by itself. This is based on the fact that the immediate current reduction prevents strong ionization of the breakdown section. By simultaneously switching off the stream after a given waiting time, but is also ensured that a through the Current reduction not extinguished Arc is deleted within a certain period of time.

Eine vorteilhafte Schaltung zur Durchführung des Verfahrens besteht in der Verwendung einer Spannungsversorgung mit einem Brückenwechselrichter, der z.B. die Stromrichtung mit einer Frequenz von 500 Hertz wechselt und dem zusätzlich noch eine Zweipunktstromregelung überlagert ist, die mit ca. 10 Kilohertz arbeitet. Mit einer solchen Anordnung kann aufgrund der kurzen Schaltzeiten bei Verwendung von IGBT innerhalb von einigen hundert Nanosekunden auf einen Filterdurchschlag reagiert werden.A advantageous circuit for carrying out the method consists in the use of a power supply with a bridge inverter, the e.g. the current direction changes at a frequency of 500 hertz and in addition still a two-point current control is superimposed, with about 10 kilohertz works. With such an arrangement may be due the short switching times when using IGBT within some a hundred nanoseconds to respond to a filter breakdown.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen:Based an embodiment shown in the drawing is the invention explained in more detail; it demonstrate:

1 ein Prinzipschaltbild der Spannungsversorgung und 1 a schematic diagram of the power supply and

2 den zeitlichen Spannungs- und Stromverlauf am Filter bei einem Durchschlag. 2 the temporal voltage and current course at the filter at a breakdown.

Wie aus 1 ersichtlich, wird aus einem Drehstromnetz 1 über einen halbgesteuerten Brückengleichrichter 2, einem Gleichspannungszwischenkreis 3 und einem Brückenwechselrichter 4 mit IGBT-Bausteinen ein Hochspannungstransformator 5 mit nahezu rechteckförmigem Wechselstrom versorgt. Die Sekundärseite des Hochspannungstransformators 5 speist über einen Gleichrichter 6 das Filter 7. Die am Filter 7 gemessene Filterspannung UF und der Filterstrom IF werden einer Regeleinrichtung 8 zugeführt, die ihrerseits vorgegebene Sollwerte S erhält. Diese Regeleinrichtung 8 bildet hieraus Stellbefehle für die Gleichrichterbrücke 2 und den Brückenwechselrichter 4. Der Brückenwechselrichter 4 wird im Regelfall so ausgesteuert, daß im Takt von 500 Hertz die Stromrichtung an der Primärseite des Hochspannungstransformators gewechselt wird. Zusätzlich ist eine Zweipunktstromregelung überlagert, die mit 10 Kilohertz arbeitet. Dadurch ergibt sich ein nahezu rechteckförmiger Verlauf des schnell regelbaren Trafoprimärstromes.How out 1 can be seen, is from a three-phase network 1 via a half-controlled bridge rectifier 2 , a DC voltage intermediate circuit 3 and a bridge inverter 4 with IGBT modules a high-voltage transformer 5 supplied with almost rectangular alternating current. The secondary side of the high voltage transformer 5 feeds via a rectifier 6 the filter 7 , The at the filter 7 measured filter voltage U F and the filter current I F become a control device 8th supplied, which in turn receives predetermined setpoint values S. This control device 8th forms from this control commands for the rectifier bridge 2 and the bridge inverter 4 , The bridge inverter 4 is usually controlled so that the current direction is changed at the rate of 500 Hertz on the primary side of the high voltage transformer. In addition, a two-point current control is superimposed, which works with 10 kilohertz. This results in a nearly rectangular shape of the fast controllable transformer primary current.

Wie aus 2 ersichtlich, bricht die Filterspannung UF bei einem Durchschlag DS von einem Wert von z.B. 100 KV auf nahezu Null zusammen, und zwar zum Zeitpunkt to. Im Zeitpunkt t1 wird der bisher anstehende Filterstrom IF auf den Wert 0,5 IF, d.h. auf die Hälfte abgesenkt. Nach Wiederkehr der Filterspannung UF, ab dem Zeitpunkt t2 wird sofort bei t3 der Filterstrom wieder auf z.B. seinen ursprünglichen Wert IF angehoben. Es könnte auch ein größerer oder kleinerer Strom gewählt werden, der z.B. mit Hilfe einer Fuzzy-Logik und/oder einem neuronalen Netz aus Betriebsdaten gewonnen wird. Der Wiederanstieg der Spannung signalisiert, daß der Lichtbogen von selbst erloschen ist und daß daher das Filter wieder mit der alten Spannung bzw. Stromstärke betrieben werden kann.How out 2 as can be seen, the filter voltage U F breaks down at a breakdown DS from a value of, for example, 100 KV to almost zero, namely at time t o . At time t1, the previously present filter current I F is lowered to the value 0.5 I F , ie to half. After return of the filter voltage U F , from the time t 2 , the filter current is immediately raised back to, for example, its original value I F at t 3 . It could also be a larger or smaller current to be selected, which is obtained for example by means of a fuzzy logic and / or a neural network of operating data. The rise of the voltage signals that the arc has gone out by itself and therefore that the filter can be operated again with the old voltage or current.

Hätte sich im Zeitraum t0 bis z.B. dem Zeitpunkt t4 kein erneuter Anstieg der Filterspannung ergeben, d.h. hätte der Lichtbogen weiter bestanden, so würde dann zu diesem Zeitpunkt der Strom im Filter gänzlich abgeschaltet.If there had not been a renewed increase in the filter voltage in the period t 0 to, for example, the time t 4 , ie if the arc had continued to exist, then the current in the fil would be at this time completely switched off.

Claims (2)

Verfahren zur Regelung des Filterstromes (IF) eines Elektrofilters (7), bei dem nach Erkennung eines Filterdurchschlages (DS) über einen Spannungszusammenbruch der Filterstrom (IF) um einen vorgegebenen Prozentsatz (0,5 IF) abge- senkt wird, der Filterstrom (0,5 IF) sofort nach Wiederanstieg der Filterspannung (UF) auf einen vorgegebenen Wert (IF) angehoben wird und daß bei Nichtwiederkehr der Filterspannung (UF) nach einer vorgegebenen Wartezeit (t1–t4) der Filterstrom (IF) abgeschaltet wird.Method for regulating the filter current (I F ) of an electrostatic precipitator ( 7 ), in which after detection of a filter breakdown (DS) by a voltage breakdown of the filter current (I F ) by a predetermined percentage (0.5 I F ) is lowered, the filter current (0.5 I F ) immediately after the filter voltage has risen again (U F ) is raised to a predetermined value (I F ) and that when not returning the filter voltage (U F ) after a predetermined waiting time (t 1 -t 4 ) the filter current (I F ) is turned off. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Brückenwechselrichter mit einer Schaltfrequenz zwischen 200 und 1000 Hertz und einer überlagerten Zweipunkt-Stromregelung mit einer Frequenz von 5 bis 15 Kilohertz.Arrangement for carrying out the method according to claim 1 with a bridge inverter with a switching frequency between 200 and 1000 hertz and a superimposed Two-point-current control with a frequency of 5 to 15 kilohertz.
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