RU2147469C1 - Method of automatic control over voltage of electric filter - Google Patents
Method of automatic control over voltage of electric filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2147469C1 RU2147469C1 RU98119112/12A RU98119112A RU2147469C1 RU 2147469 C1 RU2147469 C1 RU 2147469C1 RU 98119112/12 A RU98119112/12 A RU 98119112/12A RU 98119112 A RU98119112 A RU 98119112A RU 2147469 C1 RU2147469 C1 RU 2147469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- value
- electrostatic precipitator
- voltage
- pause
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрической очистки газов от пылей и туманов в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве и может быть использовано в системах автоматического регулирования высоковольтных преобразовательных агрегатов питания электрофильтров. The invention relates to the field of electric cleaning of gases from dusts and mists in various industries and agriculture and can be used in automatic control systems for high-voltage converting power units of electrostatic precipitators.
Известны способы автоматического регулирования по максимуму среднего значения рабочего напряжения на электрофильтре, при котором угол регулирования тиристорного ключа увеличивается до достижения естественного максимума среднего значения рабочего напряжения, ограниченного либо номинальными параметрами преобразовательного агрегата, либо вольтамперной характеристикой электрофильтра (наличие "обратной короны", искровые и дуговые пробои осадительного пространства и т.п.) (см. авт.свид. СССР N 355606, опубл. 30.09.72). Known methods for automatically controlling the maximum average value of the operating voltage on the electrostatic precipitator, at which the angle of regulation of the thyristor switch increases to achieve a natural maximum average value of the operating voltage, limited either by the nominal parameters of the converter unit or by the current-voltage characteristic of the electrostatic precipitator (the presence of a “reverse corona”, spark and arc breakdowns of precipitation space, etc.) (see ed. certificate of the USSR N 355606, publ. 30.09.72).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра путем изменения угла регулирования тиристорного или симисторного ключа в цепи источника питания электрофильтра, при этом измеряют величину среднего значения тока через электрофильтр перед пробоем и устанавливают длительность паузы гашения (см. авт.свид. СССР N 1798004, опубл. 28.04.93). The closest in technical essence to the present invention is a method for automatically controlling the voltage of the electrostatic precipitator by changing the angle of regulation of the thyristor or triac key in the power supply circuit of the electrostatic precipitator, while measuring the average value of the current through the electrostatic precipitator before the breakdown and setting the duration of the blanking pause (see. Automatic review . USSR N 1798004, publ. 04/28/93).
Способ регулирования предусматривает гашение электрических пробоев (снятие напряжения с электрофильтра) после каждого пробоя на время tгаш ≥ t деионизации дугового канала путем запирания тиристорного ключа.The control method provides for the suppression of electrical breakdowns (removal of voltage from the electrostatic precipitator) after each breakdown for a time t damp ≥ t of deionization of the arc channel by locking the thyristor switch.
Существенным недостатком этого способа является то, что при питании электрофильтров импульсным током (что осуществляется в подавляющем большинстве случаев при питании электрофильтров от однофазных преобразовательных агрегатов с одно- и двухполупериодными схемами выпрямления, а также при питании от специальных импульсных источников) время гашения электрических пробоев (снятие напряжения с электрофильтра) устанавливается независимо от того, протекает импульс тока через электрофильтр в момент пробоя или ток отсутствует, а также не учитывается абсолютное значение среднего тока через электрофильтр в момент пробоя, что приводит к неоправданному снижению величины среднего значения напряжения на электрофильтре и, как следствие, ухудшению степени очистки газов. A significant drawback of this method is that when the electrostatic precipitators are supplied with pulsed current (which is carried out in the vast majority of cases when the electrostatic precipitators are fed from single-phase converter units with one- and two-half-wave rectification schemes, as well as when powered from special pulsed sources), the breakdown time for electric breakdowns (removal voltage from the electrostatic precipitator) is set regardless of whether a current pulse flows through the electrostatic precipitator at the time of breakdown or if there is no current, and do not take into account The absolute value of the average current through the electrostatic precipitator at the time of breakdown is observed, which leads to an unjustified decrease in the average value of the voltage across the electrostatic precipitator and, as a result, the degree of gas purification.
Задачей изобретения является увеличение степени очистки газов электрофильтром за счет увеличения среднего напряжения на электрофильтре в режиме искровых и дуговых пробоев. The objective of the invention is to increase the degree of purification of gases by an electrostatic precipitator by increasing the average voltage on the electrostatic precipitator in the mode of spark and arc breakdowns.
Известно, что искровой пробой в электрофильтре может перейти в затяжной дуговой только в том случае, когда энергия, выделяющаяся в канале пробоя, способна вызвать термоэлектронную эмиссию, а время гашения (снятия напряжения с электрофильтра после пробоя) меньше времени деионизации дугового канала tгаш < tдеион и дуговой разряд в электрофильтре подпитывается из сети. В этом случае пробой перейдет в затяжной, что приведет к снижению напряжения на электрофильтре практически до нуля и к полному нарушению нормальной его работы.It is known that a spark breakdown in an electrostatic precipitator can go into a protracted arc only if the energy released in the breakdown channel can cause thermionic emission and the quenching time (removal of voltage from the electrostatic precipitator after breakdown) is shorter than the arc channel deionization time t gash <t the deion and the arc discharge in the electrostatic precipitator are fed from the network. In this case, the breakdown will turn into a protracted one, which will lead to a decrease in the voltage on the electrostatic precipitator to almost zero and to a complete violation of its normal operation.
Теоретически и экспериментально установлено, что энергия, накопленная в электрическом поле электрофильтра существующего типоразмерного ряда, не превышает 100 Дж и не может инициировать термоэлектронную эмиссию, и, следовательно, при отсутствии импульса тока из питающей сети в момент пробоя вызвать дуговой разряд в электрофильтре. It has been theoretically and experimentally established that the energy stored in the electric field of an electrostatic precipitator of an existing size range does not exceed 100 J and cannot initiate thermionic emission, and, therefore, in the absence of a current pulse from the supply network at the time of breakdown, cause an arc discharge in the electrostatic precipitator.
Установлено также, что минимальное значение среднего тока через электрофильтр, при котором пробой может перейти в устойчивый дуговой разряд, зависит от внутреннего сопротивления высоковольтного преобразовательного агрегата (т.е. его мощности), а также абсолютного значения энергии, накопленной в электрическом поле электрофильтра
CUср 2/2,
где C - электрическая емкость электрофильтра;
Uср - величина среднего напряжения на электродах электрофильтра. Если этот ток меньше некоторой критической величины Iэф.кр и накопленная энергия не превышает 100 Дж, вероятность перехода пробоя в дуговой очень мала.It was also established that the minimum value of the average current through the electrostatic precipitator, at which the breakdown can turn into a stable arc discharge, depends on the internal resistance of the high-voltage converter (i.e. its power), as well as the absolute value of the energy stored in the electric field of the electrostatic precipitator
CU Wed 2/2,
where C is the electric capacity of the electrostatic precipitator;
U cf - the average voltage at the electrostatic precipitator electrodes. If this current is less than a certain critical value of Ieff.cr and the stored energy does not exceed 100 J, the probability of a breakdown passing into an arc is very small.
При этом длительность паузы гашения может быть установлена на tгаш = 0 без риска перехода пробоя (искрового разряда) в дуговой пробой. Тем самым повышается уровень среднего напряжения на электрофильтре и, как следствие, увеличивается степень очистки газа электрофильтром.In this case, the duration of the blanking pause can be set to t hash = 0 without the risk of a breakdown (spark discharge) transferring to an arc breakdown. This increases the average voltage level on the electrostatic precipitator and, as a result, increases the degree of gas purification by the electrostatic precipitator.
Технический результат достигается тем, что в способе автоматического регулирования напряжения электрофильтра, заключающемся в изменении угла регулирования тиристорного или симисторного ключа в цепи источника питания электрофильтра, при этом измеряют величину среднего значения тока через электрофильтр перед пробоем и устанавливают длительность паузы гашения, согласно изобретению, длительность паузы гашения устанавливают равной нулю, если величина среднего значения тока через электрофильтр перед пробоем меньше некоторой критической величины, или импульс тока из сети отсутствует. The technical result is achieved by the fact that in the method of automatically controlling the voltage of the electrostatic precipitator, which consists in changing the angle of regulation of the thyristor or triac key in the power supply circuit of the electrostatic precipitator, the average value of the current through the electrostatic precipitator is measured before the breakdown and the damping pause duration is set, according to the invention, the pause duration the blanking is set to zero if the average value of the current through the electrostatic precipitator before the breakdown is less than some critical value, or current pulse from the network is absent.
Другим отличием предлагаемого способа регулирования является то, что при значениях тока через электрофильтр, превышающих некоторую критическую величину, длительность паузы гашения устанавливают в зависимости от абсолютной величины среднего значения тока - большему значению тока соответствует большая длительность паузы гашения - при увеличении тока длительность паузы увеличивается, при уменьшении тока длительность паузы уменьшается. Another difference of the proposed control method is that when the values of the current through the electrostatic precipitator exceed a certain critical value, the damping pause duration is set depending on the absolute value of the average current value - a longer damping pause duration corresponds to a larger current value - with increasing current, the pause duration increases, at as the current decreases, the pause duration decreases.
На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления заявляемого способа. The drawing shows a block diagram of a device for implementing the proposed method.
Блок-схема содержит тиристорный ключ 1, токоограничивающий дроссель 2, высоковольтный выпрямительный агрегат 3, электрофильтр 4, датчик 5 напряжения электрофильтра, датчик 6 тока электрофильтра, масштабный усилитель 7, селектор 8 пробоев в электрофильтре, интегратор 9 напряжения электрофильтра, фазосдвигающее устройство 10, ключ 11, формирователь 12 импульсов управления тиристорным ключом 1, интегратор 13 тока электрофильтра, формирователь 14 сигнала длительности бестоковой паузы, масштабный усилитель 15 с изменяемым коэффициентом усиления триггер 16, логическое устройство 17, первый компаратор 18, задатчик 19 величины критического значения тока, генератор 20 зарядного тока постоянной величины, интегратор 21 зарядного тока, второй компаратор 22, задатчик 23 максимальной величины длительности паузы гашения. The block diagram contains a thyristor switch 1, a current-limiting inductor 2, a high-voltage rectifier 3, an electrostatic precipitator 4, an electrostatic precipitator voltage sensor 5, an electrostatic precipitator current sensor 6, a large-scale amplifier 7, an electrostatic precipitator breakdown selector 8, an electrostatic precipitator voltage integrator 9, a phase shifter 10, a key 11, the driver 12 pulses of control of the thyristor key 1, the integrator 13 of the current of the electrostatic precipitator, the driver 14 of the signal duration of the dead time, a scale amplifier 15 with a variable gain of trig Ger 16, a logic device 17, a first comparator 18, a critical current value generator 19, a constant current charging current generator 20, a charging current integrator 21, a second comparator 22, a maximum value of the blanking pause duration 23.
Работает схема следующим образом. The scheme works as follows.
При отсутствии пробоев в электрофильтре напряжение электрофильтра с датчика 5 поступает на входы селектора 8 пробоев и интегратора 9 напряжения на электрофильтре. Ток электрофильтра с датчика 6 через масштабный усилитель 7 подается на входы интегратора 13 тока электрофильтра и формирователя 14 длительности бестоковой паузы. Элементы схемы 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 - составляют основной контур регулирования, который обеспечивает увеличение напряжения на электрофильтре до уровня пробоев осадительного пространства и поддержание его на этом уровне (величины напряжения и тока, при которых происходят пробои, определяются технологическими параметрами очищаемого газа и изменяются в широких пределах). In the absence of breakdowns in the electrostatic precipitator, the voltage of the electrostatic precipitator from the sensor 5 is supplied to the inputs of the selector 8 breakdowns and integrator 9 voltage on the electrostatic precipitator. The current of the electrostatic precipitator from the sensor 6 through a large-scale amplifier 7 is supplied to the inputs of the integrator 13 of the current of the electrostatic precipitator and the former 14 of the duration of a dead time. Elements of the circuit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 and 13 - make up the main control loop, which provides an increase in voltage on the electrostatic precipitator to the level of breakdown of the precipitation space and maintaining it at this level (the values of voltage and current at which breakdowns occur are determined by the technological parameters of the gas being cleaned and vary widely).
Высоковольтные выпрямительные агрегаты 3, выпускаемые нашей промышленностью, а также зарубежными фирмами, производятся на различные номинальные значения выпрямленных токов от 10 до 1600 мА и более. А величины сопротивления датчиков тока выбираются таким образом, что величина напряжения, пропорциональная выпрямленному току, имеет одно и то же значение, например, для агрегатов, выпускаемых нашей промышленностью, при 100% выпрямленного тока (номинальном токе) величина среднего значения напряжения составляет 25 В, для зарубежных фирм - 1 В. Таким образом, измерение выпрямленного тока осуществляется в процентах от номинального тока выпрямительного агрегата. High-voltage rectifier units 3, manufactured by our industry, as well as by foreign companies, are produced for various rated values of rectified currents from 10 to 1600 mA or more. And the resistance values of current sensors are selected in such a way that the voltage value proportional to the rectified current has the same value, for example, for units manufactured by our industry, at 100% rectified current (rated current), the average voltage value is 25 V, for foreign firms - 1 V. Thus, the measurement of the rectified current is carried out as a percentage of the rated current of the rectifier unit.
Для преобразования процентного значения тока в абсолютную величину в схеме предусмотрен масштабный усилитель 15 с изменяемым коэффициентом усиления. To convert the percentage value of the current to an absolute value, a scale amplifier 15 with a variable gain is provided in the circuit.
При нормальной работе электрофильтра, т.е. без пробоев, напряжение на выходе усилителя 15, в определенном масштабе пропорционально абсолютному значению тока электрофильтра. During normal operation of the electrostatic precipitator, i.e. without breakdowns, the voltage at the output of the amplifier 15, in a certain scale, is proportional to the absolute value of the current of the electrostatic precipitator.
Если это значение тока меньше некоторой критической величины, устанавливаемой задатчиком 19, сигнал на выходе компаратора 18 отсутствует. Известно, что ток электрофильтра носит импульсный характер с переменной скважностью, зависящей от угла регулирования тиристорного ключа 1. Формирователь 14 предназначен для формирования сигнала, равного логической единице при прохождении импульса тока электрофильтра и равного логическому нулю - при его отсутствии. Таким образом, на выходе логического устройства 17 сигнал всегда отсутствует, когда величина среднего значения тока меньше некоторой критической величины. Если среднее значение тока больше критической величины, а сигнал на входе 24 логического устройства 17 равен нулю, сигнал на его выходе также равен нулю. Это приводит к запрету запуска триггера 16, а следовательно, и формированию сигнала гашения триггером 16. При возникновении пробоев в осадительном пространстве электрофильтра 4 селектор 8 пробоев генерирует импульс положительной полярности с крутым фронтом. Этот импульс поступает на вход 25 (вход "C" D-триггера), и, если на входе 26 (вход D) триггера 16 присутствует положительный сигнал логической единицы, триггер 16 начинает формирование импульса гашения, длительность которого определяется устройством 27, состоящим из генератора 20 зарядного тока постоянной величины, интегратора 21, компаратора 22 и задатчика 23 максимальной величины длительности паузы гашения. Как было сказано выше, сигнал разрешения формирования паузы гашения возможен только тогда, когда среднее значение тока электрофильтра больше некоторой критической величины Iэф.кр и пробой в электрофильтре произошел в течение времени прохождения импульса тока из сети. При таком сочетании на выходе триггера 16 появится сигнал положительной полярности, который воздействуя на ключ 11, прервет подачу импульсов управления на формирователь 12 и тиристорный ключ 1, который снимает напряжение с высоковольтного выпрямительного агрегата 3 и электрофильтра 4. Одновременно с выхода триггера 16 сигнал подается на вход генератора 20 зарядного тока постоянной величины. С выхода генератора 20 ток постоянной величины подается на вход интегратора 21 зарядного тока, который формирует линейно нарастающий сигнал напряжения положительной полярности. На входах компаратора 22 сравниваются сигналы напряжения, пропорционального току электрофильтра, и линейно нарастающее напряжение с выхода интегратора 21. В момент, когда величина линейно нарастающего напряжения превысит сигнал напряжения, пропорционального среднему значению тока электрофильтра, на выходе компаратора 22, входе 28 триггера 16 появится сигнал "сброса", который прервет паузу гашения. Ключ 11 закроется и восстановится нормальная работа электрофильтра. Так как на выходе усилителя 15 величина напряжения пропорциональна среднему значению тока, то при увеличении тока длительность паузы гашения будет увеличиваться, а при уменьшении - уменьшаться. Задатчиком 23 диапазон увеличения паузы гашения можно ограничить некоторым значением Tmax. гаш.If this current value is less than a certain critical value set by the setter 19, there is no signal at the output of the comparator 18. It is known that the current of the electrostatic precipitator is pulsed in nature with a variable duty cycle, depending on the angle of regulation of the thyristor switch 1. Shaper 14 is designed to generate a signal equal to a logical unit during the passage of the current pulse of an electrostatic precipitator and equal to logical zero - in its absence. Thus, at the output of the logic device 17, the signal is always absent when the average current value is less than a certain critical value. If the average current value is greater than the critical value, and the signal at the input 24 of the logic device 17 is equal to zero, the signal at its output is also equal to zero. This leads to the prohibition of triggering the trigger 16, and consequently, the formation of the blanking signal by the trigger 16. In the event of breakdowns in the sedimentation space of the electrostatic precipitator 4, the breakdown selector 8 generates a pulse of positive polarity with a steep edge. This pulse is fed to input 25 (input "C" of the D-flip-flop), and if positive logic signal 1 is present at input 26 (input D) of flip-flop 16, trigger 16 starts generating a blanking pulse, the duration of which is determined by device 27 consisting of a generator 20 of a constant current charging current, an integrator 21, a comparator 22 and a setter 23 of a maximum value for the duration of the blanking pause. As mentioned above, a signal to enable the formation of a blanking pause is possible only when the average value of the current of the electrostatic precipitator is greater than a certain critical value of Ieff and the breakdown in the electrostatic precipitator occurred during the passage of the current pulse from the network. With this combination, a positive polarity signal will appear at the output of trigger 16, which, acting on the key 11, will interrupt the supply of control pulses to the former 12 and thyristor switch 1, which removes voltage from the high-voltage rectifier 3 and the electrostatic precipitator 4. At the same time, the signal from the trigger 16 is applied to the input of the generator 20 of the charging current constant value. From the output of the generator 20, a constant current is supplied to the input of the charging current integrator 21, which generates a linearly increasing voltage signal of positive polarity. At the inputs of the comparator 22, the signals of the voltage proportional to the current of the electrostatic precipitator are compared and the linearly increasing voltage from the output of the integrator 21. At the moment when the value of the linearly increasing voltage exceeds the voltage signal proportional to the average value of the current of the electrostatic precipitator, a signal appears at the output of the comparator 22, input 28 of the trigger 16 "reset", which will interrupt the pause blanking. Key 11 will close and normal operation of the electrostatic precipitator will be restored. Since the output of the amplifier 15, the voltage value is proportional to the average value of the current, with an increase in current, the duration of the damping pause will increase, and with a decrease, it will decrease. By the sensor 23, the range for increasing the blanking pause can be limited to a certain value of T max. gash .
При любом значении среднего тока электрофильтра - больше или меньше критической величины и пробое осадительного пространства в бестоковую паузу, т. е. импульс тока из сети отсутствует, пауза гашения не формируется tгаш = 0.For any value of the average current of the electrostatic precipitator, it is more or less than the critical value and the breakdown of the sedimentation space into a dead time pause, i.e. there is no current pulse from the network, the blanking pause is not formed t dash = 0.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98119112/12A RU2147469C1 (en) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | Method of automatic control over voltage of electric filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98119112/12A RU2147469C1 (en) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | Method of automatic control over voltage of electric filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2147469C1 true RU2147469C1 (en) | 2000-04-20 |
Family
ID=20211508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98119112/12A RU2147469C1 (en) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | Method of automatic control over voltage of electric filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2147469C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455075C2 (en) * | 2010-09-27 | 2012-07-10 | Владимир Иванович Сикорский | Method of automatic control over electric filter by discharges |
-
1998
- 1998-10-16 RU RU98119112/12A patent/RU2147469C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455075C2 (en) * | 2010-09-27 | 2012-07-10 | Владимир Иванович Сикорский | Method of automatic control over electric filter by discharges |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6937455B2 (en) | Spark management method and device | |
| KR100938717B1 (en) | Pulse generating system for electrostatic precipitator | |
| US3877896A (en) | Solid state voltage control system for electrostatic precipitators | |
| MXPA04012882A (en) | An electrostatic fluid accelerator for and method of controlling a fluid flow. | |
| KR20010106450A (en) | A method of operating an electrostatic precipitator | |
| EP3154702A1 (en) | Controlling a high voltage power supply for an electrostatic precipitator | |
| US4118749A (en) | Field overvoltage protecting apparatus for synchronous machine | |
| US4238810A (en) | Forced commutation precipitator circuit | |
| RU2147469C1 (en) | Method of automatic control over voltage of electric filter | |
| RU2660157C1 (en) | Method of automatic forced voltage recovery after various character of arc-throughs in the electrostatic precipitator | |
| US4479164A (en) | Control for an electrostatic treater | |
| KR20010051444A (en) | Process and device for machining by electroerosion | |
| US4909812A (en) | Device for power supply of gas-cleaning electrical precipitators | |
| US4680533A (en) | Protection arrangement for switching device of a capacitive load pulser circuit | |
| RU2455075C2 (en) | Method of automatic control over electric filter by discharges | |
| US4680532A (en) | False triggering protection for switching device of a capacitive load pulser circuit | |
| US5013973A (en) | Power supply for intermittently operated loads | |
| RU2292616C1 (en) | Method for protecting high voltage adjustable rectifiers during disruption of thyristors (variants) | |
| RU2324271C2 (en) | Method for overvoltage protection of high-voltage adjustable rectifiers | |
| RU2736431C1 (en) | Method for automatic recovery of voltage after spark breakdown in electric filter, with reduction of pulsation coefficient on electrodes of filter to critical value | |
| GB2183945A (en) | High voltage pulse generator | |
| SU1426636A1 (en) | Apparatus for supplying electric precipitator with alternate voltage | |
| WO1989010198A1 (en) | Source of alternating voltage for gas-cleaning electrofilters | |
| SU1733102A1 (en) | Device for feeding scrubbing electrofilter with pulse sign- variable voltage | |
| SU1579566A1 (en) | Apparatus for power supply of electric precipitators |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051017 |