JPH02500257A - ガス浄化用電気吸塵装置の電源装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 ガス浄化用電気吸塵装置の電源装置 技術分野 本発明はエネルギ変換器に関し、詳細にはガス浄化用電気吸塵装置の電源装置に 関する。

従来技術 集塵およびガス浄化の効率が低くなり、１０９Ω・印を越える集塵層の体積抵抗 となりうる電気集塵装置用の単極電源装置が今日広く用いられている。従って集 められた塵の層の放出に充分な時間がなく、そのため塵の層がくずされるまでそ の集塵が進み、そして逆コロナ放電が生じる。その結果、電気集塵装置における 電極間ギャップの破壊電圧が低下し、ガス浄化効率に影響する。更に、単相変圧 −整流器のまわりにつくられる単極電源装置は電力利用フッイタが低いことを特 徴としている。

更に、電気集塵装置の動作によりスパーク放電およびアーク放電が生じ、これが ガス浄化電気集塵装置の動作の信頼性に全体として逆作用を及ぼす。結果として 生じる過渡的短絡電流を抑制するために、高リアクタンスの限流リアクトルまた は磁気増幅器が用いられ、その電力は電源装置の有効電力の３分の１に当り、そ れらの有効な機能はスパークまたはアーク放電が生じる短いインク−パルでのみ 利用される。限流リアクタンスまたは磁気増幅を電力回路にそう人することによ り高リアクタンスとすると装置の過大な設置電力およびこの装置のアイドル運転 中の倍出力電圧が生じる。

単極電源を特徴としそして主線給電限流リアクトルとそれに直列となったサイリ スタ制御器、高圧単相変圧器および接地された極および電気集塵装置のコロナ表 示電極に限流リアクトルを介して接続する他極を有するブリジ整流器からなるガ ス浄化電気集塵装置の電源装置がこの分野でよ（知られている（Ｇ、ｋｉ、　Ａ 、アリエフ、電気集塵装置の電力バック、１９８１　エネルゴイツアッツ出版社 （モスクワ）、Ｐ５５．第２９回（ロシャ語）参照）。この電気集塵装置は集塵 電極を振動させるための電力動作のシステムを備え、これが動作中作動機構によ り特定のインターバルで介入する。

集塵電極上への荷電塵粒子の集積速度についての集塵装置におけるガス浄化効率 はこの集塵装置に加えられるワーク電圧パルスの形によりきまる。従ってワーク 電圧は整流方法、この電圧の調整原理、装置の出力パラメータのレベル、および 外部的な電圧−アンペア特性によりきまる。高度にパルス化した電圧は、集塵装 置の電極間ギャップに生じるアーク放電を消すことが出来るが、装置の効率およ び設置電力利用率のような他の電力特性に悪影響を与える。

浄化ガスが高抵抗の塵粒子を含む場合には電圧と電流の増加により、出力パラメ ータの特定の限界値となり逆コロナ放電が生じるまでガス浄化の度合を高いとこ ろにする。その結果電源装置の有効性が害される。

このような装置においては電気集塵装置の電圧はその電極間ギャップでのスパー ク破壊の平均数に対し調整される。その結果、その最適回数が浄化されているガ スの流れのパラメータ、すなわち温度、化学的な成分および塵粒子の寸法分布に よりきまるから不安定な装置動作、過度の電力消費およびガス浄化技術プロセス の有効性の低下が生じる。

電気集塵装置にかかる電圧は最大レベルに維持され、それにより装置の電極間ギ ャップでのスパーク破壊が定常時に生じることになる。その結果、装置の電力供 給条件と負荷において生じる電気物理的プロセスに電磁的な不適合が生じ、これ が装置の不安定動作およびそのいくつかの要素、特にサイリスタ制御器および整 流器の極からおよびコロナ表示電極からの高圧ケーブルの故障が生じる。

単極電源を与えるガス浄化電気集塵装置の電源の他の例は直列となった変圧器と 整流器からなる高圧定電圧主電源からなるものである（米国特許第４１８３７３ ６号）。この定電圧・主電源の出力は他のパルス電圧源に接続する。このパルス 電源の出力は電気集塵装置のコロナ表示電極に接続する。このパルス電源のパル ス電圧の値は主電源の電圧の約１０％である。

集塵装置の動作中、この付加電源のパルス電圧が主電源の定電圧に重畳されそし てその振幅、周波数およびパルス幅が調整される。これによりコロナ放電電流密 度についてフレキシブルな制御を行いそして集塵装置における逆コロナ放電の強 度を低下させることが出来る。この集塵装置は低い設置電力利用ファクタと高抵 抗の塵粒子を含むガスの浄化のための動作が不安定であることとを特徴とする。

この装置は電源で動作する電磁プロセスと負荷での電気物理的プロセスとの間の 両立性を与えそして従って装置の電極間ギャップでのスパーク放電およびアーク 破壊に対する有効な保護を与えることが出来ない。

エネルギー消費の観点からして望ましい１個の共通電源から多段とされた電気集 塵装置への電力供給は、各段の電気的パラメータ（すなわちコロナ放電電流）の 別々の調整が不可能であるため困難である。

更に他の周知のガス浄化電気集塵装置の電源装置は直流電源を用いるものであり 、この直流電源の出力は多数の並列ダイオードを介して多数の並列コンデンサに 接続され、これらコンデンサがサイリスクを介して昇圧変圧器の並列１次巻線に 周期的に放電するものである。この昇圧変圧器の２次巻線は集塵装置のコロナ表 示電極に接続する。（米国特許第３６４１７４０号）。電気集塵装置の電源とし てマイクロ秒範囲のパルス電圧を徊用することによりコロナ表示電極と集塵電極 との間の有効最大動作電圧を増加しそして塵粒子の荷電プロセスを強力にするこ とが可能になる。しかしながら、集塵速度と塵粒子の中性化によりきまるガス浄 化の原理的な技術プロセスの有効性は、コンデンサの高速放電により塵粒子の再 荷電の頻度が過大となるために向上出来ない。

この電源装置の設置電力利用ファクタと効率は０．　５程度の低さである。

周知の他のガス浄化電気集塵装置の電源装置は交番極性電源であり、これは２個 の可変定高圧電源からなり、夫々の電源の異極は接地される（ＳＵ、Ａ。

９０４７８６）。２個の高圧整流器は夫々の電源の他の異極および集塵装置のコ ロナ表示電極との間で切られている。これら装置はまだ制御ユニットを有し、そ の入力は電気的および物理的パラメータのピックアップに接続し、出力は高圧整 流器に接続する。

電気機械的スイッチである高圧整流器はこの制御ユニットからの信号に応じて集 塵装置のコロナ表示電極を定電圧源の１つから周期的に切離されそしてそれらを 他に接続し、かくして集塵装置の電極上の交番極性電圧を整形しそして集塵装置 自体の容量の周期的再充電を確実にしている。

幅の広いパルス（τ〜１　）を特徴とする短形パルス交番電圧の印加は電気集塵 装置における塵粒子について再荷電の最適条件をつくり、集塵電極に集められた 塵の層内での逆コロナ放電の原因を解消させる。しかしながら、電圧の極性の反 転時に集塵装置は前の極性の高電圧に充電されたままである。その結果、高電圧 整流器に制御不能の放電が生じそしてこの装置の電力部分の動作の信頼性に悪影 響が生じる。整流ギャップからの充電をなくすために、この装置はコロナ表示電 極と並列に制御ユニットに接続する制御放電素子を備える。この制御放電素子の 周期的動作により電力回路と制御ユニットに過渡状態が生じ、これが装置のガス 浄化プロセスと動作の信頼性を害することになる。この装置の動作はまたコロナ 表示電極の周期的な接地が必要なため微妙なものである。

集塵装置内に生じるスパークおよびアーク放電の場合の限流は回路に高リアクタ ンスをそう人して行われるがこれは装置の効率と設置電力利用ファクタに逆効果 を与える。無負荷動作の場合には電源回路の過電圧が不可避であり、このため装 置の絶縁にとって危険なものとなりうる。

負荷でのアーク破壊に対する保護を与えるために装置の構成内に高リアクタンス をそう人すると設置電力が増大するばかりでなく処理ガスに高抵抗塵粒子が含ま れる場合には有効浄化条件範囲に、そして多段集塵装置の電力供給に制限が生じ る。電気集塵装置の電圧−電流特性は塵の濃度によりきまるから、多段集塵装置 は前の段の電気的パラメータに次の段の電流と電圧が依存するという特徴がある 。この電気集塵装置の効果的な動作は各段が夫々の電圧源で附されるときにのみ 可能であり、これはここで考慮する電源装置の機能的な能力とエネルギーパラメ ータを制限する。

発明の開示 本発明は過渡プロセス中の電圧と電流を制限する回路装置を有する高圧整流器を 備えたガス浄化電気集塵装置の電源装置を提供すること、およびその装置の信頼 性を高くしより品質の高いガス浄化を行うことを目的とする。

上記目的は、夫々の異極が接地された２個の定電圧電源と上記電源の夫々の異極 と集塵装置のコロナ表示電極との間に接続される２個の高電圧整流器と電気的お よび物理的パラメータのピックアップに接続する入力および上記高電圧整流器に 接続する出力を有する制御ユニットとからなるガス浄化電気集塵装置の電源装置 において、上記高電圧整流器が中空アノードを有する３極管形熱イオン整流器で あり、そしてその電源装置が上記熱イオン整流器の数に等しい数の交番電圧変調 器を含み、夫々の整流器の入力がその分離変圧器により制御ユニットに接続し、 その第１および第２出力が熱イオン整流器のカソードと制御電極に接続し、更に この電源装置が夫々直列になった定電圧電源と熱イオン整流器と集塵装置のコロ ナ表示電極とからなる電気回路に接続する誘導性蓄積素子からなるようにするこ とにより達成される。

この装置内での高速過渡プロセスのエネルギーの再生効率を高めるという点で熱 イオン整流器のアノードをファラデイカツブ形とするとよい。

また装置の動作の信頼性を更に高めるために、交番電圧変調器を導電性スクリー ンに配置し、その外面を熱イオン整流器の制御電極と接続し、この変調器の第１ 出力をこのスクリーンから絶縁し第２出力をこのスクリーンの内面に接続すると よい。

更に装置の効率および多段集塵装置に電力を供給するときの設置電力利用ファク タを向上させるために、その段数に等しい数の熱イオン整流器対の夫々が２個の 定電圧源の異極間に並列に接続しそして誘導性蓄積素子がパルス変圧器であって その１次巻線が制御ユニット千接続した少くとも２個の付加的変調器に接続し、 ２次巻線が熱イオン整流器と集塵装置のコロナ表示電極との間に直列に接続する 。

本発明の実施により装置の動作の信頼性の向上とガス浄化の品質を向上させるた めにガス浄化装置の電源の極性の反転に応じて装置に生じる過渡プロセス中に電 圧と電流を効果的に制限することが可能になる。

図面の要約 以下に本発明が添附する図面にもとづきガス浄化電気乗座装置の電源装置のいく つかの実施例の詳細な説明により例示される〇 第１図は本発明による単段ガス浄化電気集塵装置の電源装置のブロック図である 。

第２図は本発明による多段ガス浄化電気集塵装置の電源装置の回路図である。

第３図は本発明による付加変調器の回路図である・第４図は本発明によるガス浄 化用の多段電気集塵装置の電源装置の他の実施例のブロック図である。

第５図は本発明による第１図の装置についての誘導素子の電流対時間の、そして 電気集塵装置のコロナ素子電極の電圧のグラフである。

第６図は本発明による、アノードと制御電極の電流対熱イオン整流器のアノード の電圧を示すグラフである。

第７ａ図および第７ｂ図は本発明による、高電圧源の極に接続する熱イオン整流 器のカソードとアノードの電圧対時間の第２図の装置についてのグラフである。

第７ｃ図および第７ｄ図は交番電圧変調器の出力電圧対時間の、本発明における グラフである。

第７ｅ図および第７ｆ図は本発明による、集塵装置のコロナ表示電極の電圧対時 間のグラフである。

第８図は本発明による、電源装置および集塵装置の電流対電圧のグラフである。

発明の好適な実施例 ガス浄化用電気集塵装置の電源装置は、夫々直列になったコンデンサ３と整流変 圧器４からなる定高電圧の２個の可変電源１，２（第１回）からなり、コンデン サ３は主電源に接続する。電源１の正極５と電源２の負極６は接地している。

高電圧源１，２のコンタクタ３は周知の構造のものである（Ｓ、　Ｖ、シャピロ 、Ａ、Ｓ、セレブリアコフ、■。

１、パンテレエフ、「ガス浄化用電気集塵装置用のサイリスタおよびマグネトサ イリス組合せ電源Ｊ　１９７８、エネルジャ出版、モスクワ、Ｐ、３１、第２． ３図（ロシャ語）参照）。

これら装置は、カソード９、制御電極１０、中空アノード１１を有する３極管形 の熱イオン整流器７，８の形の２個の高圧整流器をも有している。

熱イオン整流器７．８の中空アノード１１はファラデーカップである。

熱イオン整流器７はそのカソード９で誘導性蓄積素子１３を介して定電圧源１の 負極１２に接続する。熱イオン整流器８はそのアノード１１で誘導性蓄積素子１ ５を介して定電圧源２の正極１４に接続する。熱イオン整流器７のアノード１１ と熱イオン整流器８のカソード９はガス浄化用電気集塵装置１７のコロナ表示電 極１６に接続する。

熱イオン整流器７．８は交番電圧変調器１８．１９に接続し、そしてこれらは逆 相になって夫々カソード２２゜制御電極２３．２４およびアノード２５を有する 熱イオン管２０．２１からなる。管２０のカソード２２と管２１のアノード２５ は熱イオン整流器７．８の制御電極１０の回路に接続して変調器１８．１９の出 力２６を形成する。熱イオン管２０．２１の制御電極２３．２４は夫々パルス成 形器２７．２８に接続する。熱イオン管２１のカソード２２と熱イオン管２６の アノード２５は並列の変調整流器２９．３０に接続する。変調整流器２９はパル ス成形器２８に接続する。

この変調整流器はパルス成形器２７に接続する。

交番電圧変調器１８．１９の夫々は導電性スクリーン３１内に配置される。

熱イオン管２０のカソード２２と熱イオン管２１のアノード２５は互いにそして 導管スクリーン３１に接続し、このスクリーンの外面は接点３２を介して制御電 極１０に導電的に係合する。変調整流器２９．３０の極の接続点３３は導体３４ に接続し、これが交番電圧の変調器１８．１９の絶縁出力３５をつくるのであり 、この出力は熱イオン整流器７．８のカソードに接続する。

交番電圧変調器１８．１９の制御入力３６．３７を形成するパルス整形器２７． ２８の入力は信号絶縁変圧器３８．３９を介して制御ユニット４０の出力に接続 する。

変調整流器２９．３０は交番電圧変調器１８．１９の入力４１．４２となるその 入力がスクリーンケーシング４４内の電力絶縁変圧器４３を介して主電源４５に 接続する。

信号絶縁変圧器３８．３９と電力絶縁変圧器４３はスクリーンのケーシング４４ 内に配置され、スクリーン３１と整流器７はその上に配置される。

絶縁変圧器３８．３９の巻線は高電位静電スクリーン４６と導線４８により交番 電圧変調器１８．１９の導電性スクリーン３１に相互接続する接地スクリーン４ ７を有する。

この装置はまた定電圧源１．２の接地極５，６に接続した定電圧源の電流ピック アップ４９．５０と、集塵装置１７のコロナ表示電極１６に接続したコロナ表示 電極上の有効電圧ピックアップ５１と、集塵装置１７の集塵電極５３に接続した 逆コロナ放電ピックアップ５２と、を有する。定電圧源の電流ピックアップ４９ ．５０の出力５４．５５と、集塵装置のコロナ表示電極の電圧の出力５６と、逆 コロナ放電ピックアップ５２の出力５７は制御ユニット４０の入力に接続する。

制御ユニット４０はその出力５８．５９で定電圧源１゜２のコンタクタ３にそし てそのリード線６０．６１で信号絶縁変圧器４８．３９に夫々接続する。

制御ユニット４０の回路は周知である（電気゛−技術産業シリーズ、「高圧装置 、変圧器、出力コンデンサ」、ｌ５ｓｕｅ　９／１２２．１９８１　（モスクワ ）Ｖ、Ｉ。

ピレボチコフ他、電気集塵装置の電源用電子整流器、ｐｐ、１６−１８、ロシャ 語参照）。

例えば集塵装置１７が３段６２．６３．　６８　（第２図）で形成されるように なった集塵装置の電源装置では集塵装置１７の段６２．６３．６４の数に等しい 数の熱イオン整流器７．８の６対が定電圧源１．２の異極１２゜１４間に並列に 接続する。誘導性蓄積素子はパルス変圧器６５．６６とにつくられる。各パルス 変圧器６５゜６６の１次巻線６７はその出力６８で付加変調器６９に接続する。

各パルス変圧器６５．６６の２次巻線７０は熱イオン整流器７，８と多段集腹装 置の各段６２．　６３゜６４のコロナ表示電極１６との間に直列に接続する。変 調器６９の出カフ１．７２は制御ユニット４０に接続する。熱イすン整流器７， ８は２つの定電圧源１．２の間に接続してパルス変圧器６５．６６の２次巻線７ ０と共に多アーム整流ブリッジのアーム７３，７４，７５゜７６．７７．７８を 形成する。各段６２，６３．６４のコロナ表示電極１６はこのブリッジの対角部 に入っている。

電源装置の一実施例においては定電圧電源１．２はコンタクタ３と、ブリッジ整 流器８０に接続する２次巻線を有する昇圧変圧器７９である’ｌ　流に圧器４か らなる。

付加増幅器６９は導電＃、８２に接続するサイリスクコントローラ８１　（第３ 図、充電電源８３．充電リアクトル８４、ダイオード８５および成形ライン８７ と並列の整流サイリスタ８６の直列回路からなる。パルス変圧器６５または６６ はその出力６８て成形ライン８７の回路に接続する。整流サイリスタ８６は各パ ルス変圧器６５゜６６の１次巻線６７の接地線８８と成形ライン８７の入力８９ との間に接続する。サイリスタ８６の出力とサイリスクコントローラ８１の出力 は付加変調器６９の出カフ１．７２であり、それらは制御ユニット４０に接続す る。

第４図に示す集塵装置用電源装置に実施例も実用しうる。このガス浄化電気乗座 装置１７は２つの段９０と９１を有する。４アーム整流ブリツジのアーム９２゜ ９３．９４．９５は直列の熱イオン整流器７，８とパルス変圧器６５．６６の２ 次巻線７０で形成され、これら変圧器の１次巻線６７は２個の付加変調器６９に 接続する。ダンピングＲＣ回路９６．９７が高圧電源１．２の異極１２．１４に 接続する。

ダンピングＬＣ回路も使用可能である。

整流ブリッジの対角点は高圧ケーブル９８．９９を介して集塵装置１７の各段９ ０．９１のコロナ表示電極１６に接続する。

ガス浄化用電気集塵装置の電源装置は次のように動作する。

初期段階で交番電圧変調器（８，１９の熱イオン管２１（第１図）が導通してい ると、負の遮断電圧が熱イオン整流器７．８の制御電極１０に加わり、この電圧 は変調器１８．１９の整流器２９からのものである。この装置は定電圧源１．２ のコンタクタ３により滑らかに無負荷動作に入る。定電圧源１．２のプリセット 出力電圧レベルに達してしまうと集塵装置のコロナ表示電極の電圧のピックアッ プ５１からの信号が制御ユニット４０の入力に入り、この信号は絶縁変圧器３８ ．３９を介して制御ユニット４０の導線６０．６１から交番電圧変調器１８．１ ９の入力３６．３７に入る信号を成形する。制御ユニット４０からのこの信号に より、熱イオン整流器７．８は導電スクリーン３１の外面の静電位の変化により エナブル、ディスエナプルとされる。この電位は交番電圧変調器１８．１−９に より制御されて熱イオン整流器７または８の制御電極１０に加えられるものであ る。

熱イオン整流器７．８の一方のディスニブル状態は制御電極１０の負電位を生じ させる。対応する負極電圧は変調整流器２９および交番電圧変調器１８．１９の 熱イオン管２１により成形される。

熱イオン整流器７．８の一方のエナブル状態は制御電極１０の正電位を生じさせ る。対応する正電圧が整流器３０と交番電圧変調器１８．１９のパルス成形器２ ７と熱イオン管２０とにより成形される。

集塵装置１７の電流レベル、熱イオン整流器７，８の制御電極１０の電圧および 交流電圧変調器１８．１９の出力電流により、熱イオン整流器７．８はアノード １１での低電圧降下（ｌｋｖ以下）を特徴とするスイッチングモードあるいはア ノード１１での電圧降下が集塵装置１７のコロナ表示電極１６の破壊電圧に等し い値まで上昇する抵抗モードで動作する。

熱イオン整流器７．８のアノード１１がファラデーカップとして成形されて整流 のインターバルτ１．τ。

（第５図）内で強力な液冷を行う装置の実施例では、正および負の極性パルスの 縁は熱イオン整流器７．８（第１図）の電子ビームの運動エネルギーの熱エネル ギーへの変換により成形される。

集塵装置１７（第２図）の容量の充電サイクルは熱イオン整流器７の工大プル化 により時刻ｔ−０（第５図）でスタートする。立上り縁の鋭さτ、（第５図）は 充電回路のＲ，Ｌ、　Ｃの値、すなわち集塵装置１７の自己容量とインダクタン ス１３．１５と熱イオン整流器７．８（第１図）におけるビームの減速率とによ りきまる。

集塵装置１７（第１図）における電力の制御と変調のための能力の波面特性のイ ンターバルτ１．τ。（第５図）は負荷電流の大きさ、熱イオン整流器７．８の 制御電極１０の電圧、その漂遊容量、および電力口”路の遅れ特性、すなわち集 塵装置１７の自己容量および定電圧源１の整流変圧器４の回路内の誘導性素子１ ３．１５によりきまる。熱イオン整流器７．８の調整および安定化機能はアノー ド１１と制御電極１０の電流対熱イオン整流器７．８の電圧曲線（第６図）から 決定される。制御型極１０の電圧はＵ　−ｃｏｎｓｔでありＵ　＞Ｕ　＞Ｕ　で ｙ　ｙｙｙ ある。この曲線の性質により、定電圧源の電流ピックアップ４９，５０、コロナ 表示電極電圧ピックアップ５１、および逆コロナ放電ピックアップ５２からの信 号に応じてスパークまたはアーク放電が集塵装置１７に発生する時点で交番電圧 パルスの波面の時間インターバルτ１（第５図）および集塵装置１７（第１図） の限流についての制御が可能になる。かくして、過渡現象をもつ集塵装置１７の 動作のアダプティブとフレキシブルな制御が行われるのであり、これは２×１０ ８Ω・ｍを越える電気抵抗を有する高抵抗塵粒子を含むガスの浄化に特に重要な ことである。

集塵装置１７の動作中にはスパーク放電が生じ、その回数は塵−ガス流のパラメ ータおよび放電ギャップの形状によりきまるものであって５０および１５０／分 の範囲であって塵粒子の抵抗に比例する。

スパーク放電は時刻ｔ２と１４　（第５図）で集塵装置１７内に生じる。電圧回 復プロセスは集塵装置１７内で生じるが、熱イオン整流器７．８の特性とその電 圧−電流特性（第６図）による。熱イオン整流器７．８（第１図）は集塵装置１ ７のスパークおよびアーク放電電流を制限し、それにより電流の増加は１．５倍 程度である。

このように集塵装置１７の電極間ギャップの高速回度がインターバルτ０　（第 ５図）内で生じる。

交番電圧変調器１８．１９のスクリーンケーシング４４は動作条件が急速に変動 するときに制御回路を分離する。

実際にはアーク放電段階への放電の遷移は集塵装置内では生ぜず、スパーク放電 段階は、集塵装置１７のコロナ表示電極１６と集塵電極５３の腐食およびその電 源の中断が最少となるように進行する。

この曲線の平らな部分に対応するインターバルτ。

（第５図）は熱イオン整流器７または８（第１図）がコンダクタンスを排除する 時点を適正に選ぶことにより調整される。正のパ／Ｌ）スの平らな部分を表わす プリセットインターバルτ　（第５図）が与えられてしまうと、制御ユニット４ ０（第１図）が時点τ６で信号を出し、熱イオン熱流器７をディスニブル、８を エナブルとさせる。

その結果、次の回路がつくられる：整流７、誘導素子１３、定電圧電源１の整流 変圧器４、電源１の接地極５、集塵装置１７の自己容量に対し放電される。誘導 素子１３の放電電流は制御電極１０にプリセット電圧Ｕ　をシ゛ 有する熱イオン整流器７（第６図）の効果により制限され安定化される。

誘導素子１３における電流変化ＬＬ−ｆ　（ｔ）　（第５図）は放電回路の非線 形特性によりきまり、そこで動作電圧の正極での集塵装置の自己容量に蓄積され た電磁エネルギーの再生が生じる。

誘導素子１３（第１図）の磁界内に累積したエネルギーは時点ｔ８で与えられ集 塵装置１７の電極間ギャップの自己容量の充電を行う。集塵装置１７（第１図） の自己容量が完全に充電するのは時点ｔ９　（第５図）である。

次に、熱イオン整流器８は動作電圧の負の半サイクル（第５図）を成形する。こ のように、電圧変調器１８゜１９により安全に制御される整流器７，８は集塵装 置１７における動作電圧反転時に電磁エネルギーの再生を行い、集塵装置１７内 のスパーク放電中に進む高速の過渡電気物理プロセスのエネルギー再生を行う。

正・負のパルスの振幅と幅は制御ユニット４０により個別に調整出来、ユニット ４０の入力信号は定圧電源の電流ピックアップ４９．５０、コロナ表示電極電圧 ピックアップ５１および逆コロナ放電ピックアップ５２から与えられる。

その結果、逆コロナ放電の効果は減少または消滅し、集塵装置１７における電流 パルスの波面の適正に選択された鋭さが、自己容量電圧の急激な変化により生じ る電気機械的効果により集塵電極５３を振動させて塵を落す。

多段形電気集塵装置１７（第２図）が段６２．６Ｂ。

６４を有する場合には、整流ブリッジのアーム７３゜７５および７４．７６の整 流器７．８は対とし同時に導通する。電流ピックアップ４９，５０、コロナ表示 電極電圧ピックアップ５１およびコロナ逆放電ピックアップ５２からの信号に応 じて制御ユニット４０は交番電圧パルスの平らな部分を表わすインターバルτ１ と７２　（第７ａ図、第７ｂ図）を記録する。これら交番パルスの波面の形は時 点ｔ　で完全とされ、時点ｔ２で制御ユニット４０の導線６０．　６１　（第２ 図）から信号が入る。そノ結果、アーム７３．７４の整流器７．８はディスニブ ルとされ、アーム７５．７６の整流器７．８はエナブルとされる。インターバル τｋｌとτに２（第７ａ図、第７ｂ図）は、アーム７３の整流器７（第２図）の 電流の線形の減少およびアーム７５の整流器７の電流増加が生じるときの整流で ある。電源１の極１２（Ｍ１図）からインターバルτｋｌ’　τに２（第７ａ図 、第７ｂ図）内にピックアップされる平均電流は一定である。時点ｔ３において （第７図）、各整流器７．８（第２図）の対の整流インターバルが完成し、電圧 パルスの平らな部分が同一極性の整流器７．８間の電流の切換の次のサイクルの 開始する時点１４　（第４図）まで成形される。

ＬＣ回路としてつくられる成形ライン８７を有する付加変調器６９（第３図）に おいて、ライン８７のコンデンサが充電電源８３により充電される。制御ユニッ ト４０から変調器６９の入カフ２に入る信号に応じて整流サイリスタ８６が動作 すると、成形ライン８７が放電する。放電電流はパルス変圧器６５の１次巻線６ ７を流れるロブリセットされた幅をもつ出力電圧パルスはパルス変圧器６５．６ ６の２次巻線７０により成形される。パルス電圧のレベルは、制御ユニット４０ に接続する出カフ１を有するサイリスクコントローラ８１により調整される。パ ルスくり返し周波数は整流サイリスタ８６のトリガ時点により変化する。このパ ルス変圧器６５は分離機能をもち、その絶縁は集塵装置１７の全動作電圧に耐え るように設計されている。この装置の出力電圧の各極性は、次のパラメータをも つ正または負のパルス列（第７ｃ図、第７ｄ図）を成形するそれ自体の付加変調 器６９を用いる。幅τＭｌ’　τＨ２：ペリオド’　ＴＭｌ’　”Ｍ２’振幅Ｕ Ｍｌ’　８Ｍ２゜ 比較的低インダクタンスの数１０マイクロ秒台の短い幅のパルスの成形を行うよ うになりんパルス変圧器６５の巻線は集塵装置１７の自己容量の放電によるパル ス過電流を更に制限する限流リアクトルとに作用する。

整流ブリッジのすべてのアームへのパルス変圧器６５゜６６の直列接続と独立し た変調器１８．１９の使用により集塵装置の各段における荷電粒子の充電および ドリフト速度の個々の制御が可能になる。

整流ブリッジのアーム７３，７４．７５，７６．７７゜７８は、変調器６９、定 電圧電源１．２および熱イオン整流器７，８の動作によりきまるパラメータを有 する複雑な形の交番電圧Ｕ、Ｕ（第７ｅ図、第７ｆ図）Σ１　Σ２ を成形する。集塵装置１７の各段６２，６３．６４の自己容量に蓄積したエネル ギーの再生プロセスは集塵装置１７の自己容量の余分なエネルギーのプロセス変 圧器６５．６６の漏洩インダクタンスへの放出を含み、これは、変圧器６５．６ ６のインダクタンス電流が電流パルスｉ　にされるときのインターバルｔ２−ｔ ３に対応すし る。この場合、電流のない休止（ポーズ）は熱イオン整流器７．８内で成形（イ ンターバルτ　）され、これにより電源装置内の整流動作がより容易になる。

変調器６９（第２図）とパルス変圧器６５．６６による長い交番電圧パルスへ振 幅ＵＭｌとＵＨ２の幅の短い変調パルスの重畳は塵の粒子の充電率および電極５ ３への集塵率について個別の強度と制御により、ガス浄化プロセスの効率を向め る。

複雑なステップ状となった結果としての交番電圧Ｕ、Ｕ（第７ｅ図、第７ｆ図） により、振幅Σ１　Σ２ ＵＭの重畳されたパルスのパラメータを変えてコロナ放電領域における塵粒子に 必要な電荷および集塵電極５３（第２図）への塵粒子のドリフト速度を増加させ ることが出来る。主交番電圧の変調への比較的小さい電力ＰＭのそう人により整 流インターバルτｋｌ’　τに２　（第７図）における電磁エネルギーの再生プ ロセスに影響を与えることなくガス浄化プロセスの効率を向上することが出来る 。

逆コロナ放電をなくす複雑な形の交番電圧の形成および電極の自己振動の効果に より、高い定電圧の異極電源１．２からの連続電流のとり出しが３相プルッジ図 路において行われる。これにより電源１．２の電力の利用率かはソ１になる。

熱イオン整流器７，８の対の数が第２図のように奇数であるときは、アーム７７ ．７８の整流器７，８は時点ｔ２から遅れて動作スタートする。

ガス浄化用集塵装置の電源装置の他の実施例の動作は上述したところと同様であ る。この場合、パルス変圧器６５．６６の１次巻線６７に並列となる出力６８を 有する変調器６９は整流ブリッジのアーム９２．９４または９３．９５に分配さ れる同極パルスを形成する。変調器１８．１９と絶縁変圧器４４はすべてのアー ム９２゜９３．９４．９５の整流器７（正極）または８（負極）の制御のため一 体とされる。定電圧源１の極１２と１４に接続する減衰ＲＣ回路９６．９７は整 流インターバルにおいて生じる過電圧に対し更に保護を与えるものである。

第８図の集塵装置の電源装置の外部的特性は整流器７のアノードあるいは訟流器 ８のアノードまたは電気ケーブル９８．９９（第２図）について別個にとり出さ れる。

整流ブリッジのアーム７４．７６．７８の正極特性は第２図に示されており、Ｉ −ｆ（ｕ）がグラフに用いられている。

ここでＵ　はケーブル９９の出力電圧、ｌｏは本装置の１本のアームの出力電流 、工　は電気集塵装置の消費電流、Ｕ　は集塵装置のコロナ表示電極の電圧であ る。

曲線１−ｆ（Ｕｏ）は種々の公称電力値（ＩＡく１０５２人の範囲内）のプロッ トである。グラスＩａ−ｆ（Ｕ）は塵−ガス流のパラメータ（すなわち、速度。

水分、塵粒子濃度）の種々の値を示すものである。この電源装置は電圧源（定格 条件下で）および電流源（過渡条件下で）の有効な特性を有する。

本装置での熱イオン整流器の使用はその主要要素間およびそれらと制御ユニット との電磁的両立性を与え、これが本装置の動作の信頼性を向上させる。本装置を 電圧源としての動作から電流源としての動作にパルスインク−パル内で切換える ことの可能性により、電力利用率を著しく低下させる大きな限流リアクトルの使 用が不要となる。浄化ガスが高抵抗の塵粒子を含む場合には、交番電圧のキャリ ア周波数の変化の最適範囲は０．０１〜１０Ｈ２であり、変調パルス幅は１０− １００μｓであり、電圧比Ｕ、ｌ／Ｕｌは０．１−０．３である。主パルス波面 の幅は５および２０．Ｏｍｓ内で変化しうるちのであり、電流は２．５Ａまで、 電圧は＋５０ｋｖ以内である。

本装置は数１１００ｋ以上の出力の多段電気集塵装置（ｎ−２〜８）の電源に応 用出来る。異った振幅および幅のパルスによる電気集塵装置の非対称な電源装置 は容易に構成可能であってガス浄化プロセスを更に改善することが出来る。

産業上の利用性 本発明は火力発電所、冶金およびセメント産業における煙道ガスの電気的浄化に 応用出来る。

ＦＩＣ，７ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　７ 手続補正書防式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ１５Ｕ　８７１０００６２ ２、発明の名称 ガス浄化用電気吸塵装置の電源装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 フセソユーズヌイ、エレクトロチェフニチェスキー、インスチツート、イメーニ 、イー、イー、レーニナー４、代　理　人　（郵便番号１００） ７、補正の内容 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．夫々の異極（５，６）が接地されている２個の定電圧電源（１，２）と、こ れら電源（１，２）の夫々の異極（５，６）と電気集塵装置（１７）のコロナ表 示電極（１６）との間に接続する２個の高電圧整流器と、電気的および物理的パ ラメータのピックアップ（４９，５０，５１，５２）に接続する入力および上記 高電圧整流器に接続する出力を有する制御ユニット（４０）とを有し、上記高電 圧整流器が中空のアノード（１１）をもつ３極管形熱イオン整流器（７，８）と してつくられていること、上記熱イオン整流器（７，８）の数に等しい数の交番 電圧変調器（１８，１９）を含んでいること、夫々の上記整流器の入力（３６， ３７）がその絶縁変圧器（３８，３９）を介して上記制御ユニット４０に接続す ること、第１および第２出力（３５，２６）が上記熱イオン整流器（７，８）の カソード（９）および制御電極（１０）に接続すること、上記定電圧源（１，２ ）と上記熱イオン整流器（７，８）と上記集塵装置（１７）のコロナ表示電極（ １６）の直列回路からなる電気回路に夫々接続する誘導性蓄積素子（１３，１５ ）を有すること、を特徴とするガス浄化用電気集塵装置の電源装置。 ２．前記熱イオン整流器（７，８）アノード（１１）はファラデーカップである ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．前記交番電圧変調器（１８，１９）は前記熱イオン整流器（７，８）の制御 電極（１０）に導電的に結合する外面を有する閉じた導電性スクリーン（３１） 内に配置され、上記変調器（１８，１９）の第１出力（３５）が上記スクリーン （３１）から絶縁され、そして第２出力（２６）が上にスクリーン（３１）の内 面に接続することを特徴とする請求項１，２記載の装置。 ４．前記熱イオン整流器（７，８）の対の数が前記集塵装置（１７）の段（６２ ，６３，６４）の数に等しく、各対が前記定電圧源（１，２）の異極（５，６） 間に並列に接続しており、前記誘導性蓄積素子（１３，１５）が、前記制御ユニ ット（４０）に接続する少くとも２個の付加変調器（６９）に接続した１次巻線 （６７）および上記熱イオン整流器（７，８）と上記集塵装置（１７）のコロナ 表示電極（１６）との間に直列接続する２次巻線（７０）を有するパルス変圧器 （６５，６６）であることを特徴とする請求項１，２，３記載の多段ガス浄化用 電気集塵装置の電源装置。