SE506572C2 - Förfarande vid styrning av en elektrostatisk stoftavskiljare - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 506 572 Genom slagningen lösgörs det avskilda stoftet frán elekt- roderna och faller i därför avsedda uppsamlingsfickor.

Slagningsfrekvensen, dvs antalet slagningsintervall per tidsenhet, styrs i huvudsak av tvà motsatta krav: Eftersom stoftkakan vid utfällningselektroden genom sin tillväxt gradvis försämrar filtrets funktion är slagning önskvärd innan stoftkakan blir för tjock. Å andra sidan frigörs under varje slagning en avsevärd mängd stoft som àterförs till rökgasen, med momentant minskad avskiljningsgrad som följd.

Dessutom leder en för hög slagningsfrekvens till utbildandet av en härd fastsittande beläggning pa utfällningselektroden som ej längre kan avlägsnas genom slagning. Den valda slag- ningsfrekvensen blir en kompromiss som exempelvis ska maxi- mera den genomsnittliga avskiljningsgraden. Andra slag- ningsparametrar som kan varieras är antalet slag under varje slagning och deras styrka. Även den elektriska spänningen mellan emissionselektrod och utfàllningselektrod kan sänkas, kopplas bort eller t o m reverseras under slagningen för att underlätta stoftets lösgörande under slagningen. Reversering beskrivs exempelvis i SE 455 048.

En elektrostatisk stoftavskiljare bestär av ett antal av- skiljarenheter som är seriekopplade. Eftersom den avskilda stoftmängden per tidsenhet minskar kraftigt med antalet avskiljarenheter som rökgasen har passerat mäste slagningen regleras separat för varje avskiljarenhet. För att vid slag- ning i en avskiljarenhet frigjort stoft ska kunna avskiljas igen i en senare avskiljarenhet ska dock slagningen vara samordnad sa att den inte genomförs samtidigt i flera av- skiljarenheter. Även slagningsföljden i en avskiljarenhet som innehäller ett flertal avskiljningselektroder som ska släs väljs med omsorg, så att alla plàtar släs en gäng under en s k slagningscykel, där slagningsföljden mellan plàtarna har valts med mälet att minimera äterföringen av stoft till rökgasen. 10 15 20 25 30 35 506 572 Vid slagningen av utfällningselektroderna är det omöjligt, att àstadkomma samma acceleration vid varje del av elekt- roden. Vanligtvis är accelerationen störst där slagnings- hammaren träffar elektodpläten och avtar med avständet därifrän. Bilden kompliceras dock av svängningsnoder för plätens olika egensvängningar. Det enklaste sättet att ästadkomma stoftavlågsning pä hela utfällningselektroden är att slä den med en sädan kraft, att den för stoftets lösgör- ande nödvändiga minimala accelerationen, exempelvis 150 g, där g är jordaccelerationen g = 10 m/sz, överskrids nästan överallt pä elektroden. Detta innebär dock, att accelera- tionen när pä delar av elektroden värden, exempelvis 1000 g, som leder till att stoftet ej längre lossnar i stora flak utan finfördelas i rökgasen och delvis lämnar avskiljar- enheten med den. Detta förorsakar i regel tydligt synliga rökpuffar och ett tillfälligt överskridande av tillätna emissionsvärden.

Ett försök att lösa detta problem beskrivs i US 4,928,456 där, under en slagningsperiod, styrkan i slagningen ökas stegvis för varje slagningscykel för att först avlägsna stoftet som befinner sig pà den delen av elektroden, som ligger närmast hammaren för att sedan, genom stegvis ökad slagningskraft, även slä loss stoftet pä omräden pä allt längre avständ frän slagningshammaren, tills hela avskilj- ningselektroden är renad. En nackdel med denna metod är dock, att slagningskraften bara kan varieras inom relativt snäva gränser.

Det har visat sig att de hittills prövade metoderna för slagning av utfällningselektroderna hos en elektrostatisk stoftavskiljare inte alltid leder fram till avlägsnandet av stoft frän hela avskiljningselektroden utan att delvis fin- fördela det igen med äterföring till rökgasen som följd. 10 15 20 25 30 35 506 572 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen avser ett förfarande vid styrning av renslagning av en elektrostatisk stoftavskiljarenhet. Stoftavskiljaren- heten innefattar emissionselektroder och utfällningselekt- roder, mellan vilka en högspänning upprätthälls. Under inver- kan av det elektriska fältet mellan elektroderna förs de av strömmen mellan dessa uppladdade partiklarna mot utfällnings- Pä utfällningselekt- roderna deponerat stoft avlägsnas med mekanisk slagning av elektroderna och deponeras pä dessa. utfällningselektroderna genom att en eller flera impulser _ periodiskt päförs elektroderna enskilt eller gruppvis pà ett förutbestämt sätt. Enhetens samtliga utfällningselektroder slagningsperioder rensas under àterkommande, relativt korta, átskilda genom slagningsintervall av väsentligt större längd.

Vid förfarandet enligt uppfinningen är slagningsperioden upp- delad i tvà eller flera slagningscykler varvid väsentligen samtliga utfállningselektroder under varje slagningscykel tilldelas minst en mekanisk impuls. Spänningen mellan stoft- avskiljarenhetens elektroder eller strömmen som tillförs stoftavskiljarenhetens elektroder minskas stegvis mellan slagningscyklerna och hálls därefter väsentligen konstant under varje enskild slagningscykel.

Syftet med uppfinningen är att kombinera en effektiv ren- slagning av utfällningselektroderna med sä smà stoftutsläpp under slagning som möjligt. För en föregiven renhet hos avskiljningelektroden efter en slagningsperiod, mätt exem- pelvis som vikten av det pä utfällningselektroden kvarsitt- ande stoftet, ger förfarandet ett mindre stoftutsläpp jämfört med slagning utan en stegvis spännings-/strömreducering.

I regel sänks spänningen/strömmen redan innan den första slagningen under det värdet som rader före slagningsperioden. 10 15 20 25 30 35 506 572 Under den sista slagningscykeln kan spänningen/strömmen vara noll eller till och med reverserad.

Optimala spännings-/strömnivàer vid de stegvisa sänkningarna och/eller antalet slagningscykler är beroende av avskiljar- enhetens driftsituation och kan enligt erfarenhetsmässiga samband regleras i beroende av nägon eller flera av av- skiljarenhetens driftparametrar.

En sädan parameter är, vid användning av pulserande likström, den optimala pulsfrekvensen som i enlighet med SE 501 119 bestäms genom att den pulserande likströmmens frekvens, puls- laddning och/eller pulslängd varieras, sä att ett flertal frekvens-laddnings-längd-kombinationer erhàlls och en för driften av avskiljarenheten optimal frekvens-laddnings-längd- kombination fastställs. Antalet slagningscykler under en slagningsperiod och/eller nivän pà ström eller spänning under de enskilda slagningscyklerna regleras i beroende av puls- frekvensen för den fastställda optimala frekvens-laddnings- längd-kombinationen.

En annan, vid användning av pulserande likström, för regle- ring av antalet slagningscykler och/eller nivän pä spänning eller ström under de enstaka slagningscyklerna lämpad drift- parameter är miniminivän för den varierande högspänningen omedelbart före slagningsperioden.

En ytterligare, vid användning av pulserande likström, för reglering av antalet slagningscykler och/eller nivän pä spänning eller ström under de enstaka slagningscyklerna lämpad driftparameter är medelnivän för den pulserande likströmmen omedelbart före slagningsperioden.

I regel medför korta tidsintervaller mellan slagningsperiod- erna att antalet slagningscykler är litet, medan länga inter- 10 15 20 25 30 35 506 572 valler mellan slagningsperioderna medför ett högre antal slagningscykler. Som nägra typiska värden kan anges: - 2 slagningscykler vid 20 och 15 kV vid 60 min mellan slag- ningsperioderna, - 3 slagningscykler vid 15, 10 och 5 kV vid 120 min mellan slagningsperioderna, - 4 slagningscykler vid 15, 10, 5 och 1 kV vid 480 min mellan slagningsperioderna.

Man kan även mellan de enskilda slagningscyklerna i en slag- ningsperiod, under en mellanperiod, kortvarigt ätergä till väsentligen tidigare driftdata för ström och spänning och använda nagon under denna mellanperiod erhällen driftpara- meter för att avgöra om ytterligare en slagningscykel ska genomföras. Lämpliga driftparametrar för att avgöra detta är - den vid denna mellanperiod erhållna miniminivän för den varierande hogspänningen; - det under denna mellanperiod erhällna medelvärdet för den pulserande likströmmen; - pulsfrekvensen för en enligt ovan fastställd optimal frek- vens-laddnings-längd-kombination.

Förfarandet enligt uppfinningen kan användas vid alla styr- strategier för spänning och ström, exempelvis konstant spänning mellan slagningsperioderna i stället för konstant ström som visat i Fig. 3, se ritningsbeskrivningen nedan. lO 15 20 25 30 35 506 572 RITNINGSFÖRTECKNING Fig. 1 visar schematiskt en stoftavskiljare för genomförande av aktuellt förfarande.

Fig. 2 visar hur accelerationen är fördelad pä en utfäll- ningselektrod under slagning.

Fig. 3 visar schematiskt hur ström och spänning varieras under en slagningsperiod med tre slagningscykler.

Pig. 4 visar schematiskt hur spänningen mellan slagnings- cyklerna kortvarigt átergàr till väsentligen tidigare drift- data.

Fig. 5 visar schematiskt den pulserande likspänningen under de kortvariga àtergängar till väsentligen tidigare driftsdata mellan slagningscyklerna.

KORTFATTAD RITNINGSBESKRIVNING Fig. 1 visar schematiskt en stoftavskiljare för genomförande av aktuellt förfarande. Stoftavskiljaren har en inloppskanal 41 och en utloppskanal 42 och innefattar tre stoftavskiljar- enheter 1, 2, 3 med var sin stoftficka ll, 12, 13. Avskiljar- enheterna matas frän tre likriktare 21, 22 och 23. Likrikt- arna 21-23 styrs och övervakas av en styrenhet 30. Denna styrenhet 30 kommunicerar även med anordningar 51, 52 och 53 för slagning av utfällningselektroderna i stoftavskiljaren- heterna 1, 2 och 3.

Fig. 2 visar hur accelerationen är fördelad pä en utfäll- ningselektrod under slagning. Den är angiven som multipler av jordaccelerationen g och sträcker sig i detta exempel frän 990 g nära slagningsanordningen S till 145 g i det till slag- ningsanordningen motsatta hörnet. I zon 6 överskrider accele- 10 15 20 25 30 35 506 572 rationen 400 g, i zon 7 ligger den mellan 400 g och 300 g och i zon 8 underskrider accelerationen 300 g.

Pig. 3 visar schematiskt, utan att visa deras pulserande natur, ström I och spänning U under en slagningsperiod S som S2 och S3, I det här exemplet har man styrt innefattar tre slagningscykler S1, där spänningen och strömmen stegvis sänks. pä konstant ström mellan slagningsperioderna, detta innebär en gradvis stigande spänning mellan slagningsperioderna. 4 visar schematiskt, Fig. utan att visa dess pulserande natur, strömmen I under en slagningsperiod S som innefattar S2 och S3, men mellan slagningscyklarna under tre slagningscykler S1, där spänningen och strömmen stegvis sänks, kortvariga perioder Pl, P2 ätergär till väsentligen tidigare driftdata för ström och spänning.

Pig. 5 visar schematiskt, hur den pulserande likspänningens miniminivà Uminl, Uming ökar under de kortvariga ätergängarna P1, P2 till väsentligen tidigare driftdata mellan slagnings- cyklerna S1 - S3 i Fig. 4.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I en föredragen utföringsform fungerar uppfinningen enligt följande: Avskiljarenheten 1 matas med pulserande likström frän lik- riktaren 21. Pulsfrekvens, pulsladdning och pulslängd varie- ras sä att ett flertal frekvens-laddnings-längd-kombinationer erhàlls. Den för driften optimala frekvens-laddnings-längd- kombinationen fastställs och används. Omedelbart före tid- punkten för slagningsperiodens början mäts likströmmens medelvärde och spänningens maximivärde och minimivärde. Dessa värden överförs tillsammans med aktuella pulsdata till styr- 10 15 20 25 30 506 572 enheten 30 och lagras i denna. Om pulsfrekvensen ligger under ett fastställt gränsvärde reduceras pä förutbestämt satt strömmen till avskiljarenheten vid slagningsperiodens inled- ning. Under en slagningscykel släs samtliga utfällningselekt- roder. Därefter matas äter full ström med tidigare fast- ställda pulsparametrar till avskiljarenheten. Efter nägra sekunder mäts pä nytt medelström och minimispänning. Om minimispänningen dä har stigit över ett förutbestämt eller beräknat värde fortsätter driften med ny optimering av pulsparametrarna. Om minimispänningen ligger under detta värde förlängs slagningsperioden med en ytterligare slag- ningscykel under vilken strömmen reduceras ytterligare.

Genomförs den första slagningen under en slagningsperiod vid för läg ström lossnar stoftet överallt samtidigt och finför- delas där accelerationen är högst. Säledes äterförs en stor mängd stoft till gasen. Däremot, under en slagningsperiod bestäende av tre slagningar med stegvis sänkt ström, lossnar exempelvis stoftet inom en zon 6 (se Fig. 2), där accelera- tionen överstiger 400 g under första slagningen, stoftet inom en zon 7, där accelerationen ligger mellan 400 g och 300 g under andra slagningen och stoftet inom zon 8, där accelera- tionen underskrider 300 g vid sista slagningen, när strömmen är lägst. till gasen, med mindre utsläpp och mindre synliga rökpuffar som följd.

Betydligt mindre stoft finfördelas och äterförs I Fig. 3 och Fig. 4 är spänningen och strömmen större än noll I stället kan spänningen/strömmen under den sista slagningsperioden även under den tredje och sista slagningscykeln S3. vara noll eller reverserad i förhällande till avskiljaren- hetens ordinarie polaritetsriktning för att underlätta stof- tets lösgörande frän de omräden pä utfällningselektroden som har lägst acceleration.

Claims (11)

lO l5 20 25 30 35 506 572 10 PATENTKRAV
1. l. Förfarande vid styrningen av renslagning av en elektro- (ll 2! elektroder och utfällningselektroder, mellan vilka en hög- statisk stoftavskiljarenhet 3),innefattande emissions- spänning upprätthälls, sä att under inverkan av det elekt- riska fältet mellan elektroderna de av strömmen mellan dessa uppladdade partiklarna förs mot utfällningselektroderna och deponeras pä dessa, där pä utfällningselektroderna deponerat stoft avlägsnas med mekanisk slagning av utfällningselektrod- erna, genom att en, eller flera impulser periodiskt päförs elektroderna enskilt eller gruppvis pä ett förutbestämt sätt, sä att enhetens samtliga utfällningselektroder rensas under äterkommande, relativt korta, slagningsperioder àtskilda genom slagningsintervall av väsentligt större längd, k ä n n e t e c k n a t av att slagningsperioden är uppdelad i tva eller flera slag- ningscykler varvid väsentligen samtliga utfällningselektroder under varje slagningscykel tilldelas minst en mekanisk im- puls, och att spänningen mellan stoftavskiljarenhetens elektroder eller strömmen som tillförs stoftavskiljarenhetens elektroder minskas stegvis mellan slagningscyklerna och därefter hälls väsentligen konstant under varje enskild slagningscykel.
2. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att spänningen mellan stoftavskiljarenhetens elektroder eller strömmen som tillförs stoftavskiljarenhetens elektroder minskas även före den första slagningscykeln.
3. 3. Förfarande enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att strömmen som tillförs stoftavskiljar- enhetens elektroder reduceras till noll före den sista slag- ningscykeln. 10 15 20 25 30 35 506 572 ll
4. 4. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k à n n e - t e c k n a t av att spänningen mellan stoftavskiljaren- hetens elektroder reverseras före den sista slagningscykeln. 3 eller 4, k ä n n e - av att antalet slagningscykler under en slag-
5. 5. Förfarande enligt patentkrav 1, 2, t e c k n a t ningsperiod och/eller niván pá ström eller spänning under de enskilda slagningscyklerna regleras i beroende av nagon av avskiljarenhetens driftparametrar.
6. 6. Förfarande enligt patentkrav 5, där mellan stoftavskiljar- enhetens emissionselektroder och utfállningselektroder en varierande högspànning upprätthàlls, genom en till dessa matad pulserande likström, k ä n n e t e c k n a t av att den pulserande likströmmens frekvens, pulsladdning sa att ett flertal frekvens- laddnings-längd-kombinationer erhàlls, och/eller pulslángd varieras, att en för driften av avskiljarenheten optimal frekvens- laddnings-längd-kombination fastställs, och att antalet slagningscykler under en slagningsperiod och/eller nivàn pà ström eller spänning under de enskilda slagningscyklerna regleras i beroende av pulsfrekvensen för den fastställda optimala frekvens-laddnings-làngd-kombina- tionen.
7. 7. Förfarande enligt patentkrav 5, där mellan stoftavskiljar- enhetens emissionselektroder och utfällningselektroder en varierande högspànning upprätthålls, genom en till dessa matad pulserande likström, k à n n e t e c k n a t av att antalet slagningscykler under en slagningsperiod och/eller nivàn pà ström eller spänning under de enskilda slagnings- cyklerna regleras i beroende av miníminivàn för den varie- rande högspánningen omedelbart före slagningsperioden. 10 15 20 25 30 35 506 572 12
8. 8. Förfarande enligt patentkrav 5, där mellan stoftavskiljar- enhetens emissionselektroder och utfällningselektroder en varierande högspänning upprätthålls genom en till dessa matad pulserande likström, k ä n n e t e c k n a t av att antalet slagningscykler under en slagningsperiod och/eller nivàn pä ström eller spänning under de enskilda slagningscyklerna regleras i beroende av medelvärdet för den pulserande lik- strömmen omedelbart före slagningsperioden.
9. 9. Förfarande enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a t aV att man mellan de enskilda slagningscyklerna i en slagnings- period, under en mellanperiod, kortvarigt àtergàr till väsentligen tidigare driftdata för ström och spänning, och att man använder den vid denna mellanperiod erhällna mini- minivan för den varierande högspänningen som avgörande para- meter för beslut om ytterligare en slagningscykel.
10. 10. Förfarande enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t av att man mellan de enskilda slagningscyklerna i en slagnings- period, under en mellanperiod, kortvarigt ätergär till väsentligen tidigare driftdata för ström och spänning, och att man använder det under denna mellanperiod erhällna medel- värdet för den pulserande likströmmen som avgörande parameter för nivän för strömmen eller spänningen under nästa slag- ningscykel. 10 15 20 25 m c cr. m w ro 13
11. ll. Förfarande enligt patentkrav 6 och 7, k à n n e - t e c k n a t av att man mellan de enskilda slagningscyklerna i en slagnings- period, under en mellanperiod, kortvarigt átergàr till väsentligen tidigare driftdata för ström och spänning, att man använder den vid denna mellanperiod erhàllna mini~ miniván for den varierande högspànningen som avgörande para- meter för beslut om ytterligare en slagningscykel, och att nivàn pà ström eller spänning under de enskilda slag- ningscyklerna regleras i beroende av pulsfrekvensen för den fastställda optimala frekvens-laddnings-längd-kombinationen.