Opublikowano: 10.VI.1965 49471 KI. 12 e, 5 MKR UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Zbigniew Lechoto Wlasciciel patentu: Janikowskie Zaklady Sodowe, Janikowo (Polska) Sposób regulacji napiecia elektrofiltrów oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu regulacji napiecia elektrofiltrów, który pozwala na optymalne utrzy¬ manie napiecia na elektrodach oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.W znanych urzadzeniach do regulacji napiecia elektrofiltrów napiecie przebicia warstwy oczysz¬ czonego gazu jest okreslone w ten sposób, ze pe¬ riodycznie wykonywane sa próby podwyzszania napiecia, przy czym napiecie podwyzszane jest w sposób ciagly do czasu, gdy nastapi zadziala¬ nie zabezpieczenia zwarciowo-pradowego po czym, napiecie zostaje obnizone o pewna wTartosc i od¬ bywa sie próba samoczynnego ponownego zalacza¬ nia zwana dalej SPZ.Ciagly sposób podwyzszania napiecia powoduje zazwyczaj przeregulowanie. Wielkosc przeregulo- wana jest nie jednakowa w kazdym przypadku i dlatego obnizenie napiecia zawsze o jeden i ten sam margines napieciowy nie prowadzi do usta¬ lenia optymalnej wartosci napiecia.Sposób regulacji oparty na pomiarze czestotli¬ wosci wyladowan nie zupelnych jest niemozliwy do zastosowania w tych elektrofiltrach w których nie obserwuje sie takich wyladowan. Po przekro¬ czeniu odpowiedniej wartosci napiecia zachodzi tam bowiem bezposrednio trwale przebicie war¬ stwy oczyszczanego gazu. Obnizanie napiecia po kazdym zadzialaniu zabezpieczenia zwarciowo pradowego stosowane w znanych urzadzeniach prowadzi do szybkiego odejscia w dól od optymal- 20 25 30 nej wartosci napiecia nastawionego. Wlaczanie zas w cyklu SPZ jednostopniowo calej nastawionej or¬ ganem wykonawczym wartosci napiecia powoduje powstanie krótkotrwalych przepiec w obwodzie wysokiego napiecia i czesto prowadzi do zadzia¬ lania zabezpieczenia zwarciowo-pradowego.Wybrany na podstawie wielu doswiadczen spo¬ sób regulacji napiecia elektrofiltrów wedlug wy¬ nalazku polega na tym, ze podwyzszanie napiecia na zaciskach elektrod komory odpylajacej rozpo¬ czyna sie po uplywie okreslonego czasu w ciagu którego elektrofiltr pracowal bez zadzialan za¬ bezpieczen nadmiarowo-pradowych. Podwyzsza¬ nie to odbywa sie stopniowo z okreslonymi inter¬ walami czasowymi miedzy poszczególnymi stop¬ niami. Natomiast cykl SPZ odbywa sie po za¬ dzialaniu zabezpieczenia elektromagnetycznego i jest dwustopniowy przy czym w pierwszej fazie cyklu napiecie jest obnizone, w stosunku do war¬ tosci nastawionej przez organ wykonawczy urza¬ dzenia regulujacego, o pewna stala wartosc A\J wspólna dla wszystkich nastawien organu wyko¬ nawczego.Obnizenie napiecia o jeden stopien odbywa sie w chwili samoczynnego wylaczenia bedacego kon¬ cowym efektem podwyzszania napiecia oraz po kazdym nieudanym samoczynnym ponownym zala¬ czeniu pierwszego stopnia poczynajac od trzeciej kolejnej bezposrednio po sobie nastepujacej pró¬ by i po kazdym zadzialaniu elektromagnetycznego 4947149471 3 ¦**¦¦'¦ - zabezpieczenia, które nastapilo po czasie nie dluz¬ szym jak czas okreslony zwloka odpowiedniego przekaznika, a liczony od chwili zakonczenia ostat¬ niej poprzedniej udanej próby SPZ drugiego stopnia.Taki program dzialania regulatora napiecia i je¬ go konstrukcja rózni sie od innych regulatorów dotychczas wykonywanych kilkoma istotnymi ce¬ chami..^ , ' . <^ ..Stopniowe podwyzszanie napiecia w procesie okreslania napiecia przebicia elektrofiltru z odcze- kiwaniem miedzy kolejnymi stopniami ma na ce¬ lu stwierdzenie czy przy napieciu tym eletrofiltr moze pracowac bez czestych samoczynnych wy¬ laczen. Zapobiega to przeregulowaniu napiecia prowadzacemu do wielokrotnych zadzialan zabez¬ pieczenia zwarciowo-pradowego, jakie obserwuje sie przy okresowym ciaglym podwyzszaniu na¬ piecia.W tym samym celu wprowadzono obnizanie na¬ piecia o jeden stopien (zaczep) w przypadku gdy pierwsza próba SPZ II-go stopnia nie powiodla sie.Celowosc obnizania napiecia o jeden stopien przez organ wykonawczy urzadzenia jest uzasadniona doswiadczalnie gdy az trzy próby SPZ I-go stop¬ nia nie powiodly sie. Stwierdzono bowiem, ze po zakonczeniu cyklu SPZ w którym zalaczanie I-go stopnia powiodlo sie dopiero po dwóch próbach, elektrofiltr nawet przez kilkadziesiat minut pra¬ cowal bez dzialania zabezpieczenia zwarciowo- -pradowego.Wprowadzenie przeciazeniowego zabezpieczenia oddzialywujacego na urzadzenie regulujace, tak jak zwarciowo-pradowe zabezpieczenie, ma na celu nie dopuszczenie aby w czasie regulacji napiecia w góre prad filtru zostal ustalony powyzej dopusz¬ czalnej wartosci okreslonej znamionowa moca elektrycznej zasilajacej aparatury.Zadania tego nie spelnia stosowany w dotych¬ czas znanych rozwiazaniach konstrukcyjnych na¬ stawny styk krancowy ograniczajacy ruch organu wykonawczego urzadzenia regulujacego napiecie w kierunku podwyzszenia napiecia elektrofiltru, bowiem opornosc elektrofiltru jest zalezna od cech chemicznych i fizycznych strumienia oczyszczane¬ go gazu i dlatego w okresie nawet kilku godzin obserwowano zmiane wielkosci pobieranego pradu przy niezmiennym napieciu zasilajacym elektro¬ filtr.Dwustopniowy powrót do napiecia nastawionego w cyklu SPZ zwieksza znacznie prawdopodobien¬ stwo jego powodzenia, bowiem ogranicza prad la¬ dowania pojemnosci jaka ma komora elektrofiltru, oraz zmniejsza przepiecia laczeniowe zachodzace w stanach nie ustalonych cyklu SPZ.Szczególnym przypadkiem dzialania opracowane¬ go urzadzenia regulujacego jest stan trwalego zwarcia w elektrofiltrze. W takim wypadku wszystkie próby SPZ koncza sie niepowodzeniem i wykonawczy organ regulujacego urzadzenia zo¬ staje cofniety do polozenia odpowiadajacego naj¬ nizszemu napieciu. W tym polozeniu dzieki roz¬ warciu krancowego styku zasilanie elektrofiltru zostaje w sposób trwaly wylaczone.Fakt ten jest jednoczesnie sygnalizowany na pul¬ picie dyzurnego dyspozytora dzieki dzialaniu od¬ powiedniego urzadzenia sygnalizacyjnego.Zastosowanie specjalnie opracowanego dla urza- 5 dzenia regulujacego, cieplnego przekaznika z elek¬ tromagnetycznym podtrzymywaniem zwory okres¬ lajacego wedlug zadanego programu, wypadki w których napiecie na elektrofiltrze winno byc ob¬ nizone, znacznie upraszcza schemat elektryczny urzadzenia i zwieksza pewnosc jego dzialania..Przyklad wykonania urzadzenia do regulacji na¬ piecia elektrofiltrów wedlug wynalazku jest objas¬ niony w dalszym ciagu opisu i pokazany na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony schemat obwodowy zasilania elektrofiltru i sche¬ mat blokowy urzadzenia regulujacego, a fig. 2 — ideowy schemat urzadzenia regulujacego.Fig. 1 przedstawia uproszczony schemat obwo¬ dowy agregatu zasilajacego elektrofiltr i blok ste- rujaco-regulujacy BSR oraz jego polaczenie za po¬ moca przewodów z centralnym blokiem SPZ I-go stopnia BSPZ, blokiem SPZ II-go stopnia BZ oraz sygnalizacyjnym blokiem BS. Blok sterujaco regu¬ lujacy BSR oddzialywuje bezposrednio na blok na¬ pedowy- N, który dzieki mechanicznemu sprzeza- niu napedza organ wykonawczy w postaci suwa-, ka 1 w przelaczniku Pw autotransformatora At.Dzieki temu rozwiazaniu napiecie podawane na elektrofiltr Ef za posrednictwem transformatora podwyzszajacego TWN i prostownika Pr. moze byc regulowane w szerokich granicach.Autotransformator At jest polaczony z uzwoje¬ niem pierwotnym transformatora podwyzszajace¬ go TWN za posrednictwem stycznika Kx lub K2 przy czym obydwa styczniki sa samoczynnie stero¬ wane przez blok BSR, dzieki czemu uzyskuje sie dwustopniowosc cyklu SPZ.Bloki BSPZ, BZ i BS sa wspólne dla wszystkich agregatów elektrofiltrów znajdujacych sie w oczyszczalni gazu. Na fig. 1 uwzgledniono tylko je¬ den sterujacy blok BSR przylaczony do central¬ nej automatyki SPZ.Pradowy przekladnik TP sluzy do zasilania elektromagnetycznych zabezpieczen elektrofiltru.Szczególowy schemat bloku sterujaco reguluja¬ cego BSR przedstawiono na fig. 2.Zadzialanie zabezpieczenia zwarciowo-pradowego lub przeciazeniowego, których styki wyjsciowe sa oznaczone odpowiednio symbolami ZP i PP powo¬ duje zadzialanie przekaznika RP. Przekaznik ten stykami c.RP przerywa obwód cewek styczników Kx i K2 wylaczajac w ten sposób wskutek rozwar¬ cia sie styków d.K± lub c.K2 zasilanie transforma¬ tora TWN (fig. 1).Jedna para styków przekaznika RP wlaczona jest za posrednictwem ciagu przewodowego CSPZ w obwód pobudzania bloku BSPZ.Blok ten na kazde pobudzenie odpowiada po uplywie dwu sekund impulsem zalaczajacym sty¬ cznik KE.Impuls zalaczajacy jest przesylany ciagiem prze¬ wodowym CZK2 do kazdego sterujaco regulujace¬ go bloku BSR. Impuls ten jednak moze byc jak to wynika ze schematu na fig. 2 przyjety skutecznie przez ten agregat elektrofiltru, w którym styki 20 25 30 35 40 45 50 55 6049471 a.Kx sa zwarte, a przekaznik RP znajduje sie w stanie nie pobudzonym to jest styki c.RP sa zwar¬ te i przekaznik RP-1 równiez znajduje sie w sta¬ nie nie pobudzonym to jest styki a.RP-1 sa zwarte.Styki b.5RP naleza do przekaznika 5.RP beda¬ cego organem wykonawczym bloku SPZ I-go stop¬ nia oznaczonego symbolem BSPZ i uwidocznione¬ go na fig. 1. Blok ten ma tyle par normalnie otwartych styków przekaznika 5.RP ile agregatów elektrofiltrów obsluguje centralna automatyka SPZ.Po zalaczeniu stycznika K2 zostaja zwarte styki b.K2 na samotrzymanie, uwalniajac sie od prze¬ kaznika 5.RP\ który zreszta po czasie okolo dwu dziesiatych sekundy powraca do polozenia spo¬ czynkowego. Na tym konczy sie cykl SPZ I-go stopnia. W wypadku zadzialania zabezpieczenia elektromagnetycznego w chwili zalaczania sie sty¬ cznika K2 urzadzenie ponawia próby zalaczenia transformatora na napiecie obnizone w odstepach dwu sekundowych.Zalaczenie stycznika K2, dzieki zamknieciu je¬ dnej pary jego styków normalnie otwartych, po¬ woduje pobudzenie bloku SPZ drugiego stopnia oznaczonego symbolem BZ, (fig. 1.) za posredni¬ ctwem ciagu przewodowego CPBZ. Po wyliczeniu nastawionego czasu na przekazniku zwlocznym wchodzacym w sklad bloku BZ na przyklad 30 sek. nastepuje zadzialanie przekaznika RP-1 bedacego organem wykonawczym bloku BZ.Przekaznik RP-1 otwiera styki a.RP-1 w obwo¬ dzie cewki stycznika K2 (fig. 2) oraz zamyka styki b.RP-1 w obwodzie cewki stycznika K^ Stycznik K2 powracajac do polozenia spoczynkowego zwie¬ ra styki a.K2 w obwodzie cewki stycznika Kx i po¬ woduje jego zamkniecie sie. Zalaczony stycznik Kx zwiera równiez styki b.Kx w obwodzie samotrzy- mania uwalniajac sie od styków b.RP-1, które zre¬ szta po czasie dwu dziesiatych sekundy od chwili powrotu stycznika K2 zostaja wylaczone. Na tym konczy sie SPZ II-go stopnia i transformatora TWN (fig. 1) otrzymuje pelne napiecie nastawione suwakiem 1 na przelaczniku Pw.Pobudzenie urzadzenia do samoczynnej regula¬ cji napiecia zachodzi w chwili zadzialania styczni¬ ka Kx którego styki wtórne b.Ki (fig. 2) zamykaja sie podajac napiecie na cewke przekaznika zwlocz- nego RS nastawionego na czterdziesci minut.Po wyliczeniu tego czasu to jest po 40 minutach nieprzerwanego dzialania stycznika Kx nastepuje okreslenie napiecia przebicia miedzy elektrodami elektrofiltru, a mianowicie zadzialanie zwlocznego przekaznika RS powoduje zwarcie jego styków a.RS i zamkniecie obwodu cewki programowego przekaznika RSi. Styki a.RSi tak pobudzonego przekaznika RSi zwieraja co jedna minute obwód cewki stycznika SR na przeciag jednej sekundy.Stycznik SR w czasie kazdego zadzialania powo¬ duje za posrednictwem napedowego bloku N (fig. 1) przesuniecie sie w prawo suwaka 1 przelacznika Pw o jeden zaczep. Napiecie podawane na uzwo¬ jenie pierwotne transformatora TWN zostanie tym samym powiekszone o róznice potencjalów wyste¬ pujaca miedzy dwoma kolejnymi zaczepami auto¬ transformatora At.Przemieszczanie suwaka 1 przelacznika Pw w góre odbywa sie wiec co minute o jeden zaczep i trwa tak dlugo dopóki nia zadziala wyjsciowy przekaznik RP elektromagnetycznych zabezpie- i czen.Wówczas na skutek wylaczenia sie stycznika Ki rozwieraja sie styki b.Ki, nastepuje powrót prze¬ kaznika RS do stanu spoczynkowego i rozwarcie jego styków a.RS co powoduje ustanie podnosze- io nia napiecia.Ponadto w chwili zadzialania przekaznika RP dzieki zwarciu sie jego styków b.RP przez zwarte jeszcze w tym czasie styki b.RS zostanie podane napiecie na cewke przekaznika 7 RP. Natychmia- 15 stowe zwarcie sie styków b.7RP zamyka obwód sa- motrzymania przekaznika 7RP przez zwarty styk a.K.Styk a.K umieszczony w napedowym bloku N (fig. 1) jest tak mechanicznie sterowany, ze chwi- 20 lowe jego rozwarcie nastepuje w momencie gdy suwak 1 przelacznika Pw znajdzie sie w srodko¬ wym polozeniu miedzy dwoma kolejnymi zaczepa^ mi autotransformatora At. Zwarcie sie styków a.7RP (fig. 2) powoduje zadzialanie stycznika SL, 25 które z kolei zapoczatkuje za posrednictwem na¬ pedowego bloku N (fig. 1) przesuwanie sie w lewo suwaka 1 przelacznika Pw.Normalnie otwarty styk b.K umieszczony w na¬ pedowym bloku N (fig. 1) jest tak mechanicznie 30 sterowany, ze zwarcie jego zachodzi w chwili gdy suwak 1 przelacznika Pw nie jest dokladnie usta¬ wiony na którymkolwiek zaczepie autotransforma¬ tora At, dzieki takiej konstrukcji natychmiast po uruchomieniu napedu N nastepuje zastapienie sty- 35 ków a.7RP stykami b. K., które spowoduja dalsze kontynuowanie ruchu suwaka 1 przelacznika Pw az do chwili gdy suwak ten znajdzie sie na na¬ stepnym zaczepie autotransformatora At.Tak wiec napiecie podawane na uzwojenie pier- 40 wotne transformatora TWN zostanie pomniejszone o róznice potencjalów wystepujaca miedzy dwoma kolejnymi zaczepami autotransformatora At.W ten sposób zostalo napiecie na elektrofiltrze zmniejszone o margines napieciowy, który zazwy- 45 czaj umozliwia ponowne wlaczenie elektrofiltru pod napiecie dzieki jednoczesnemu dzialaniu auto¬ matyki SPZ.Normalnie otwarty styk b.RS przekaznika RS (fig. 2) zezwala natomiast na jednokrotne obnize¬ nie napiecia po zadzialaniu zabezpieczenia elektro- } magnetycznego wtedy gdy to zadzialanie jest kon¬ cowym efektem podwyzszania napiecia.Po kazdym wylaczeniu stycznika Kx przez za¬ bezpieczenie elektromagnetyczne (fig. 2) nastepuje 55 stykiem c.Ki zamkniecie obwodu napieciowego transformatora Tr. Powoduje to przeplyw pradu przez oporowy przewód b.RPa elementu bimeta- licznego przekaznika RPa.Dwukrotna nieudana próba SPZ trwa dostatecz- 60 nie dlugo, aby popychajacy zwore przekaznika RPa bimetaliczny element nagrzewany oporowym przewodem b.RPa spowodowal rozwarcie styków c.RPa. Wskutek tego nastepuje wlaczenie cewki przekaznika a.RPa w obwód uzwojenia pierwot- 65 nego transformatorka Tr.W wyniku czego nastapi49471 7 8 przytrzymanie elektromagnetyczne zwory przekaz¬ nika RPa, oraz takie ograniczenie pradu w obwo¬ dach transformatorka Tr, aby trwale jego pozo¬ stawanie pod napieciem nie spowodowalo uszko¬ dzenia elementu b.RPa, a jednoczesnie aby styki 5 d.RPa powrócily do polozenia wyjsciowego nie wczesniej jak £0 dwu minutach liczac od chwili zaniku napiecia na transformatorku Tr.Czasy dzia¬ lania i powrotu wyjsciowego styku d.RPa prze¬ kaznika RPa sa wspólzaleznie nastawiane regulo- 10 wanym opornikiem R3.Styki d.RPa przekaznika RPa po jego zadziala¬ niu zwieraja sie umozliwiajac po kazdym zadzia¬ laniu zabezpieczenia elektromagnetycznego prze¬ suniecie suwaka 1 przelacznika Pw (fig. 1) o jeden 15 zaczep w kierunku obnizenia napiecia.Takie dzialanie przekaznika RPa (fig. 2) zapew¬ nia odpowiednie obnizenie napiecia po zadzialaniu zabezpieczenia elektromagnetycznego gdy dziala¬ nie to odbywa sie czesciej jak co 2,5 minuty, albo 2o gdy trzecia z kolei próba SPZ I-go stopnia nie udala sie. Jezeli w przypadku trwalego zwarcia w obwodach wysokiego napiecia wszystkie próby SPZ okaza sie bezskuteczne to samoczynne cofa¬ nie suwaka 1 przelacznika Pw (fig. 1) spowoduje 25 rozwarcie sie krancowego styku SKE (fig. 2), który znajduje sie w bloku N i jest tak mechanicznie sterowany, ze rozwiera sie wówczas gdy suwak 1 przelacznika Pw znajdzie sie na zaczepie 03 auto¬ transformatora At. Rozwarcie krancowego styku 30 SKE (fig. 2) uniemozliwi samoczynne zalaczanie sie stycznika Kx lub K2. PL