JPH0647314A - 電気集塵機における間欠荷電装置の制御方法 - Google Patents

電気集塵機における間欠荷電装置の制御方法

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JPH0647314A
JPH0647314A JP20108792A JP20108792A JPH0647314A JP H0647314 A JPH0647314 A JP H0647314A JP 20108792 A JP20108792 A JP 20108792A JP 20108792 A JP20108792 A JP 20108792A JP H0647314 A JPH0647314 A JP H0647314A
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voltage
maximum
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during
electrostatic precipitator
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JP20108792A
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Inventor
Kenichi Kawachi
健一 河内
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆電離現象を捕らえた計測値に基づいて、性
能指数値の補正を実施し、最大効率運転を可能とする電
気集塵機における間欠荷電装置の制御方法を提供する。 【構成】 電気集塵機7における初期負荷運転時の最高
電圧(V1),平均電圧(V2),基底電圧(V3)を電圧検
出器8で計測し、その時の荷電周期(T)により、制御
装置9で正常運転時の逆電離現象電圧(V0)を演算する
と共に、現運転時の最高電圧(V1') ,平均電圧
(V2') ,基底電圧(V3') を電圧検出器8で計測し、
その時の荷電周期(T')により、制御装置9で現運転時
の逆電離電圧(V0') を演算し、V1 −V0 =V1'−V
0',V2 −V0 =V2'−V0'となるようにパルス電圧発
生装置内のコンデンサ充電電圧を制御する。また、パル
ス発生装置6のパルス発生周期、即ち、荷電周期(T)
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電気集塵器における
電源制御機構の改良に係わるもので、特に比抵抗の高い
ダストの高効率集塵を実現するための電気集塵機におけ
る間欠荷電装置の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術およびこの発明が解決しようとする課題】
従来の電気集塵機(以下、EPと略す)における間欠荷
電装置は、図1に示すものが一般に知られている。
【0003】ここでの交流電源ACは、サイリスタ制御
装置1からの点弧信号でサイリスタ2を点弧することに
よって電圧調整され、高圧変圧器3,整流器4,直流リ
アクトル5を経て、高圧パルス発生装置6内のコンデン
サに充電される。
【0004】そして、このパルス発生装置6内のスイッ
チング機構により、周期的にEP7へ直流高電圧が印加
される。この時に、電圧検出器8は、EP7に印加して
いる電圧を検出し、サイリスタ制御装置1および制御装
置(例えば、マイコン)9にフィードバックされる。
【0005】なお、このような間欠荷電装置における荷
電率ε(周期性をもつ波形で、荷電時間をT1 とし、休
止時間をT2 とすると、ε=T1 /(T1 +T2 )で示
される値)は、通常の実操業においては固定して運用し
ている。また、パルス発生装置に接続された制御装置9
によって、EP7の性能指標値Ix が最大となるように
自動的に制御されているものもある。
【0006】図2は、EP7の性能指標値Ix と荷電率
εとの関係を示すグラフで、ダストの比抵抗Rd1〜Rd3
をパラメータにとっている。ここで、Rd1(1010Ωcm以
下)<Rd2(1011Ωcm程度)<Rd3(1012〜1013Ωcm)
であり、一般にEP7で取扱うガス中に含まれるダスト
の比抵抗Rd が1011Ωcm以上になると、上に凸の曲線と
なるが、EP7の運転条件(媒塵性状,ガス組成)によ
りIx が最大、即ち、効率最大となる荷電率εが変化す
る。
【0007】一方、EP7の集塵効率ηは、一般にドイ
チェの式で与えられ、η(集塵効率)=1−e
-AW/Q 〔%〕…(1) 式によって求められる。この式にお
いて、Aは集塵面積〔m2 〕で、Qはガス量〔m3/s〕
である。
【0008】また、ωはダスト移動速度であり、ω=α
・V1 ・V2 〔m/s〕…(2) 式によって求められる。
この式において、V1 〔V〕は最大電圧値で、V2
〔V〕は平均電圧値で、αは定数である。
【0009】この (1)および(2) の式から、集塵効率η
は、最大電圧値V1 と平均電圧値V2 との積Ix (性能
指数値)によって大きく左右される。
【0010】一般に、EP7で取扱うガス中に含まれる
ダスト比抵抗Rd が1011Ωcm程度以上になると、集塵極
に付着したダストによる逆電離現象が発生し、前記(2)
式のω=α・V1 ・V2 の比例式が大きく崩れてくる。
従って、性能指数Ix =V1・V2 のみで荷電率εを変
化させることは電気集塵機の最大効率運転が維持できな
いこととなる。
【0011】なお、電気集塵機の制御方法としては、特
公平3-35982号公報や特開昭60-64653号公報が創案され
てはいる。
【0012】しかし、特公平3-35982号公報は、ピーク
電圧Vp を単純に計測し理論ピーク電圧に近づけようと
するものであり、電気集塵機内の陽極と陰極との間の真
のピーク電圧, 平均電圧を十分コントロールすることは
できない。
【0013】また、特開昭60-64653号公報は、ピーク電
圧Vp と平均電圧Vm とを単純に計算し、Vp ×Vm が
最大となる制御を実施するものであり、電気集塵機の性
能変化の大きな要因である逆電離現象は無視しているも
のである。
【0014】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的は前述したように比例式を大きく崩
す逆電離現象を捕らえると共に、この逆電離現象を捕ら
えた計測値に基づいて性能指数値の補正を実施すること
により、最大効率運転を可能とすることのできる電気集
塵機における間欠荷電装置の制御方法を提供するもので
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、電圧
信号の最高電圧,平均電圧,基底電圧(休止時間の最後
の最低電圧)を演算して得られる性能指標Ex と、従来
より実施されている最高電圧,平均電圧から演算処理し
て得られる性能指数Ix との比較を実施することで、I
x =EX となるように、最高電圧,平均電圧,基底電圧
を調整して、電気集塵機の最大集塵効率を維持する。
【0016】即ち、集塵効率ηおよびダスト移動速度ω
は前記(1) および(2) 式によって求められ、(2) 式のV
1 ,V2 は、放電極,集塵極に使用する最大電圧,平均
電圧であるが、今まで計測されている最大電圧Vp およ
び平均電圧Vm は電気集塵機内に発生する逆電離現象を
無視しており、このVp ,Vm は100 %作用する電圧と
はならない。そこで、逆電離現象を加味したVp'×Vm'
=EX とすると、Ix=EX が電気集塵機の最大集塵効
率となる。
【0017】そして、このような、Ix =EX となるよ
うに最高電圧,平均電圧,基底電圧を調整する本発明の
制御方法により、電気集塵機の最大効率運転を維持し
て、安定した運転を行なうことができるようにする。
【0018】
【実施例】以下、この発明の電気集塵機における間欠荷
電装置の制御方法を、図示する実施例によって説明す
る。
【0019】先ず、本発明における制御方法の原理につ
いて説明する。
【0020】前記(1),(2) 式に示すように、EP7(図
1参照)の集塵効率ηは、最高電圧V1 と平均電圧V2
との積によって求まる、EP7の性能指数値Ix によっ
て、大きく左右される。ところが、集塵板の付着ダスト
による逆電離現象が発生すると、真の最高電圧V1'=V
1 −V0 (逆電離電圧),真の平均電圧V2' =V2
0 となる。
【0021】ここで、V0 は外部からの測定は不可能で
あるが、間欠荷電において休止中電圧は放電曲線を示
す。また、逆電離現象の発生があると基底電圧の上昇に
つながる。
【0022】図3は、通常状態のパルス荷電装置の電圧
波形を示すものである。このように、通常は一度設定さ
れると固定の荷電となる。なお、ここでのTは荷電周期
で、T1 は荷電印加時間で、T2 は荷電休止時間で、V
3 は逆電離現象がない時の基底電圧である。そして、荷
電率ε=T1 /T=T1 /(T1 +T2 )となる。
【0023】図4は、逆電離現象が発生している時の電
圧波形を示すものである。ここでの図3との相違点は、
最高電圧V1 が低下し、基底電圧V3 および平均電圧V
2 が上昇することである。なお、ここでV3'は逆電離現
象が発生した時の基底電圧である。
【0024】そして、この時、V1 ・V2 =V1'・V2'
であれば、従来の制御装置では最大集塵効率と判断して
いる。
【0025】そこで、この発明の間欠荷電装置の制御方
法では、EP7の荷電電圧における最高電圧V1 ,平均
電圧V2 ,基底電圧V3 と、荷電周期Tとにより、逆電
離電圧V0 を演算して算出する。
【0026】即ち、EP7の無負荷テスト時におけるデ
ータおよび初期負荷時のデータにより、基準となる最高
電圧V1 ,平均電圧V2 ,基底電圧V3 および荷電周期
Tを決定して、逆電離電圧V0 を算出する。
【0027】一方、現状の運転時において、EP7の荷
電電圧における最高電圧V1',平均電圧V2',基底電圧
3'および荷電周期T’に基づいて、逆電離電圧V0'を
算出する。
【0028】そして、図1で示した制御装置9を、図5
に示すように構成して、V1 −V0=V1'−V0'となる
ように、また、V2 −V0 =V2'−V0'となるように制
御する。なお、図6に、この制御装置9による制御フロ
ーチャートを示す。
【0029】次に、本発明の応用例・変形例についてを
述べる。
【0030】(1) 基底電圧V3 を計測することにより、
逆電離現象を計測する方法が考えられる。
【0031】これは、従来では最高電圧,平均電圧の計
測が実施されてきたが、最高電圧を印加する直前の電圧
=基底電圧を計測することで、電気集塵機内部の逆電離
現象を演算値として求める。
【0032】即ち、V0 =(V1 −V3')e
-t1/T (T:電気集塵機の放電時定数)により、逆電離
電圧V3'を演算して求める。
【0033】(2) 逆電離が、ある測定量として把握でき
たら、その量に応じた集塵極槌打装置の運転パターンお
よび強度を自動的に制御する装置が考えられる。
【0034】即ち、逆電離電圧V0'が大きくなると、電
気集塵機の性能は低下する。そのため、逆電離現象を改
善するためには、電極追打装置の運転周期を短くし、ダ
スト付着量を低減させることができる。
【0035】
【発明の効果】従来より、EP(電気集塵機)のパルス
荷電はEPの荷電方式として最良の方式として集塵効
率,省エネの両面から多く採用されてきたが、その細か
な制御については、あまり重要視されていなかった。
【0036】そこで、この発明の間欠荷電装置の制御方
法によれば、休止中の自然放電によって得られる基底電
圧を測定することで、EP内部の逆電離現象を制御対象
に入れたことにより、パルス荷電装置に大きな効果をも
たらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気集塵機における間欠荷電装置を示す概略図
である。
【図2】電気集塵機の性能指標値Ix と荷電率εとの関
係を示すグラフである。
【図3】電気集塵機における通常状態の間欠(パルス)
荷電装置の電圧波形を示すグラフである。
【図4】電気集塵機における逆電離現象が発生している
状態の間欠(パルス)荷電装置の電圧波形を示すグラフ
である。
【図5】この発明の間欠荷電装置の制御方法に基づい
て、間欠荷電装置に使用される制御装置を示す概略図で
ある。
【図6】この発明の間欠荷電装置の制御方法に基づい
て、間欠荷電装置に使用される制御装置の制御フローチ
ャートである。
【符号の説明】 1…サイリスタ制御装置、2…サイリスタ、3…高圧変
圧器、4…整流器、5…直流リアクトル、6…高圧パル
ス発生装置、7…電気集塵機(EP)、8…電圧検出
器、9…制御装置(マイコン等)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気集塵機の初期負荷運転時における最
    高電圧(V1),平均電圧(V2),基底電圧(V3)を計測
    し、その時の荷電周期(T)によって正常運転時の逆電
    離現象電圧(V0)を演算すると共に、 現運転時の最高電圧(V1') ,平均電圧(V2') ,基底
    電圧(V3') を計測し、その時の荷電周期(T')よって
    現運転時の逆電離電圧(V0') を演算し、 V1 −V0 =V1'−V0',V2 −V0 =V2'−V0'とな
    るように、パルス発生装置内のコンデンサ充電電圧を制
    御することを特徴とする電気集塵機における間欠荷電装
    置の制御方法。
  2. 【請求項2】 パルス発生装置のパルス発生周期、即
    ち、荷電周期(T)を制御することを特徴とする電気集
    塵機における間欠荷電装置の制御方法。
JP20108792A 1992-07-28 1992-07-28 電気集塵機における間欠荷電装置の制御方法 Pending JPH0647314A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7081152B2 (en) * 2004-02-18 2006-07-25 Electric Power Research Institute Incorporated ESP performance optimization control

Cited By (1)

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