WO1993010901A1 - Method of removing dust from flue gases - Google Patents

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WO1993010901A1
WO1993010901A1 PCT/EP1992/002815 EP9202815W WO9310901A1 WO 1993010901 A1 WO1993010901 A1 WO 1993010901A1 EP 9202815 W EP9202815 W EP 9202815W WO 9310901 A1 WO9310901 A1 WO 9310901A1
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control
setpoint
electrostatic
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Horst Onland
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Veba Kraftwerke Ruhr Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68Control systems therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for dedusting flue gases by means of an electrostatic precipitator, in which a direct voltage U is applied to the electrostatic precipitator positioned in the flue gas to ionize the dust particles passing through it.
  • Such a method is used in particular for the dedusting of flue gases in coal-fired power plants.
  • the flue gases generated at the power plant block are first dedusted using an electrostatic precipitator before they reach a flue gas desulfurization system.
  • the dust is separated on the electrostatic precipitator by ionizing it with a high voltage.
  • the operation of the electrostatic precipitator should be such that it is just below the Breakdown voltage is operated.
  • Current and voltage in the electrostatic filter are measured by means of measuring sensors.
  • the voltage reduction magnitude and the rate of rise are predetermined by the filter voltage regulator s such that the area shortly below the breakdown voltage is reached as quickly as possible.
  • the breakdown voltage should not be reached if possible, since wipers will occur again.
  • the full power is always on the electrostatic precipitator, even if there is only a low dust concentration in the flue gas. The known method is therefore uneconomical.
  • the invention is based on the object to provide a method for dedusting flue gases, which is improved in terms of economy.
  • An upper setpoint and a lower setpoint for the dust concentration are specified, the upper setpoint being determined by the maximum permissible dust concentration and the lower setpoint by the lower limit of the dust concentration which is tolerable for economical operation, and
  • the invention is characterized in that the mode of operation of the electrostatic filter is determined by a control process which receives default values from different control stages as a function of the control difference (setpoint / actual value difference). These default values are experimentally determined process parameters which have been identified as optimal by experiment with different process states on an operating power plant block.
  • D control stages are constructed so that in the lowest control stage the maximum power is delivered to the electrostatic precipitator, while the highest control stage corresponds to the experimentally determined setting of the electrostatic precipitator b to operate with the lowest energy costs.
  • the optimal control stage is selected depending on the load condition of the power plant block.
  • the control level is selected under the influence of the specification of two setpoints, namely an upper setpoint, which from an operational point of view corresponds to the maximum permitted dust concentration of the flue gas desulfurization system and a lower setpoint, which corresponds to a dust concentration that is so low that it is a tolerable one represents lower dust concentration.
  • the lower setpoint limit thus represents a limit given by economic factors.
  • the level of the measured direct current and voltage is used to regulate the electrostatic precipitator, and the options available in the voltage regulators for setting the voltage reduction magnitude and rate of increase after wipers have occurred and the ability to suppress alternating voltage periods (clock ratio) are used.
  • the functions "pre-cleaning, medium cleaning and post-cleaning" of the electrostatic filter are each assigned separate storage sections in which the control stages are switched over in a coupled manner.
  • the optimization of the electrostatic filter process can be further improved in this way, since the regulation can be refined by dividing it into several function blocks.
  • the control stages are coupled in the memories or memory sections assigned to the individual electrostatic filters, the actual value for the dust concentration, which is relevant for the control, being arithmetically averaged to the dust concentrations measured at the respective filter outputs, use of the method according to the invention can also be achieved when several electrostatic precipitators are coupled, and the economy of the overall system can thus be further improved. It is preferably provided that the dust concentration of the flue gas entering the chimney is measured as a further process variable and that the lowest control level is selected when this value exceeds a predefinable limit value. This is a safety monitoring that is activated if, for example, the failure of the
  • Flue gas desulfurization system the dust concentration at the chimney becomes impermissibly high, so that in this case the electrostatic precipitators are operated with the greatest possible electrical power consumption.
  • the switchover from one control stage to the other takes place only after a predeterminable waiting time has elapsed. This prevents short-term fluctuations in the dust concentration leading to undesirable oscillation of the control. This increases the stability of the control.
  • FIG. 1 shows a basic circuit diagram to explain the dedusting method according to the invention
  • Figure 2 is a functional diagram for explaining the structure of a system for performing the dedusting method according to the invention
  • FIG. 3 shows a flow chart for the dedusting process according to the invention
  • Figure 4 is a table of values of the memory for the experimentally predetermined process parameters, divided into 14 control stages
  • FIG. 5 shows a measurement protocol to explain the function of the dedusting method according to the invention.
  • an electrostatic filter E is arranged in a flue gas flow denoted by R.
  • Electro filter E is from a
  • High-voltage supply device H supplied, which in turn is fed by a two-phase network.
  • the high-voltage supply device H is controlled via a comparator circuit V, which contains a measurement signal from a sensor as an actual value
  • Flue gas flow is arranged on the output side of the electrostatic precipitator E.
  • the sensor thus measures that at the outlet of the electrostatic filter
  • the comparator circuit V also contains two inputs, at which an upper setpoint
  • control level 1 contains those process parameters which have been determined to be optimal for a full dedusting performance of the electrostatic filter E. As the ordinal number of the control stages increases, the electrical outputs that the electrostatic filter E uses by means of
  • High-voltage supply device H are supplied successively. After all, the highest control level corresponds to the lowest electrical consumption of the electrostatic filter
  • the parameter groups stored in the memory S influence the following output variables of the high-voltage supply device:
  • FIGS. 2 and 3 differs from the basic circuit diagram shown in FIG. 1 in that, on the one hand, z electrostatic filters El and E2 connected in series in the flue gas stream R. are present and furthermore because each electrostatic filter El, E2 is divided into three functional zones, namely pre-cleaning (pre-cleaning), Medium cleaning (medium) and after cleaning (after).
  • the basic structure of the control system is formed by first feeding the process variables to be measured to an analog-digital converter.
  • the measured process variables are:
  • the measured values converted in the analog-digital converter are fed to a control circuit, the function of which will be explained in detail later.
  • the output of the control circuit is an interface, at the output of which command data are output, which select the corresponding parameter group of the individual control stages as current process parameters for individual zones (pre-cleaning, medium cleaning and post-cleaning) of the respective electrostatic filters El and E2.
  • control loop The function of the control loop is as follows:
  • the lowest control level in each zone is selected as the start value for the control method in program level 2.
  • the high-voltage supply device is thus pre-cleaned in relation to both electrostatic filters and to all three zones, Medium cleaning and post-cleaning operated with the highest possible electrical output.
  • program stage 3 the process data output by the output of the analog / digital converter is transferred to the control loop and subsequently queried as follows:
  • control stage 4 the question is asked whether the dust concentration in the chimney exceeds a specified upper limit. This is further below the limit that is maximally permissible from an environmental point of view. If this is the case, the program via the feedback loop to stage 2 is selected in such a way that control stage 1 is set independently of the previously selected control stage. If this is not the case, the program step 5 below asks whether the total feed water quantity is less than a predetermined minimum value. If this is the case, this indicates that the power plant block in question is in the start-up or shutdown mode. Since economic considerations play less of a role than a possible good dedusting, control level 1 is also selected when the minimum value of the total feed water quantity is undershot in order to operate the electrostatic precipitators with the greatest possible electrical output.
  • control process first runs through a waiting element with a dead time of ten minutes, so that short-term failures of the measured values do not affect the entire process. If there is still a failure of the actual values after the waiting time has elapsed, it becomes independent of the previously selected control level by means of the program level 16 via the feedback to the program level 2, the control level 2 is selected as an "emergency program" before the program sequence is interrupted in program level 17 and an error message is given in the program level 18 for waiting.
  • the program sequence can be restarted with a step.
  • the mean value is subsequently formed in program stage 7 from the two actual values of the dust concentrations. This mean value is considered as the actual control variable in the following:
  • Average dust concentration is greater than the upper one
  • Target value (cf. input variable target in comparator stage V max of FIG. 1). If this is the case, it means that di
  • High-voltage supply device H for supplying the
  • Electrofilter El, E2 must be changed so that a higher power is output.
  • the program first runs through a waiting element 10, which has a time delay of, for example, one minute.
  • Correction result of program level 8 is corrected such that the upper setpoint is no longer exceeded
  • the previously selected control level is reduced by one step in program level 12, that is, who should drive with gradually increased performance.
  • the parameter groups belonging to the newly selected control level are called up via program level 14. The parameterizations are selected so that the highest possible degree of dust separation with a possible low electrical power consumption can be expected from results previously determined experimentally in the optimal process.
  • program stage 9 queries whether the lower target value (target at the input of the min comparator circuit V in FIG. 1) is undershot.
  • the lower setpoint is set so that it represents an economic limit, i.e. a low one
  • the control system endeavors not to let the dust concentration drop below the economically tolerable lower setpoint.
  • the control remains in the selected control level. If, however, this value is undershot, a waiting time element is first run through again in order to avoid that short-term shortfalls in the lower setpoint value would lead to instability in the control process. If, after the waiting time has elapsed, the below displayed lower setpoint value is not confirmed, the selected control level remains unchanged.
  • control stage 11 confirms that the lower setpoint has been undershot, the control stage is increased by one step in subsequent program stage 13, so that the energy supplied to the electrostatic filters is increased step by step is reduced and thus a corresponding saving in energy costs is achieved.
  • FIG. 4 An example of the parameterization of the individual control stages can be seen in FIG. 4. From this it can be seen that 14 control levels are provided in a vertical order and that individual parameter sets for pre-cleaning (2nd column), medium cleaning (3-column) and post-cleaning (. Column) are assigned to these 1 control levels and are assigned the program names F, 0 , 1,2,3,4 are designated.
  • control stage 1 for the pre-cleaning shows that the full direct voltage (100%), the full direct current (100%), a 70% voltage rise rate, a 10i voltage reduction variable and a clock ratio are used such that three alternating voltage periods are masked out.
  • Corresponding parameter sets apply to the middle and subsequent cleaning.
  • FIG. 4 shows that the control parameters i of the pre-cleaning and also in the middle cleaning are not changed, while in the post-cleaning the cycle ratio of the DC voltage is changed from 3 to 2. Only the functional section "post-cleaning" thus requires an increase in energy, while the other functional sections remain unchanged.
  • FIG. 5 finally shows a measurement protocol which was recorded during a practical test of the dedusting method according to the invention in a typical load case of a power plant block.
  • the column shows the time and the following four columns the corresponding values of the actual values recorded by the analog-digital converter in FIG. 2.
  • a maximum of the power to be provided by the power station bloc is between 7:00 p.m. and 7:30 p.m.
  • the following column “Filter performance” corresponds to compliance with the permissible dust values for the electrical energy required to supply the El and E2 electrostatic filters, which are each divided into three zones: pre-cleaning, central cleaning and post-cleaning.
  • the following columns show the respective programs in the individual filter zones of the two filters 1 and 2.
  • the program numbers correspond to those in the "Progr.” of Fig. 4.
  • the last column shows the control level selected at the respective time. From this it can be seen that in times of low load the economic control level 14 to about 18.35 is sufficient.
  • the output of the electrostatic precipitator is then gradually increased until the highest output at Loadf is reached at around 6:52 p.m. (control level 3) - then the dedusting performance provided in the electrostatic precipitators can be reduced again until finally the most economical control stage 14 around 8:30 p.m. is achieved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

The invention concerns a method of removing dust from flue gases by means of an electrostatic filter (E). The filter (E) is located in the flue-gas flow (R), and a d.c. voltage is applied across the filter to ionize the dust particles flowing through it. In order to optimize the operation of the filter, from both the environmental and the economical point of view, the invention calls for the dust concentration to be continuously measured at the filter outlet, upstream of the desulphurization unit. An upper limit and a lower limit are set for the dust concentration, and process parameters previously determined experimentally by a comparator (V) from a memory (S) to optimize the process as regards the degree of dust removal and efficiency are derived as signals to control the filter.

Description

Verfahren zur Entstaubung von RauchgasenProcess for dedusting flue gases
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entstaubung von Rauchgasen mittels Elektrofilter, bei dem der im Rauchgas positionierte Elektrofilter zur Ionisierung der ihn durchquerenden Staubpartikel mit einer Gleichspannung U beaufschlagt wird.The invention relates to a method for dedusting flue gases by means of an electrostatic precipitator, in which a direct voltage U is applied to the electrostatic precipitator positioned in the flue gas to ionize the dust particles passing through it.
Ein solches Verfahren findet insbesondere bei der Entstaubung von Rauchgasen in Kohlekraftwerken Verwendung. Die am Kraftwerksblock entstehenden Rauchgase werden bekanntermaßen zunächst mittels eines Elektrofilters entstaubt, bevor sie in eine Rauchgasentschwefelungsanlage gelangen. Am Elektrofilter wird der Staub dadurch abgeschieden, daß er mittels einer Hochspannung ionisiert wird. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte der Betrieb des Elektrofilters so erfolgen, daß er kurz unterhalb der Durchschlagsspannung betrieben wird. Mittels Meßsensoren werden Strom und Spannung im Elektrofilter gemessen. Entsprechend der Eigenschaft der auftretenden Wischer im Elektrofilter wird die Spannungsabsenkgröße und die -anstiegsgeschwindigkeit durch den Filterspannungsregler s vorgegeben, daß der Bereich kurz unter der Durchschlagspannung möglichst schnell erreicht wird. Die Durchschlagspannung soll möglichst nicht erreicht werden, da es dann erneut zu Wischern kommt. Bei der bekannten Anordnung liegt stets die volle Leistung am Elektrofilter an, auch wenn nur eine geringe Staubkonzentration im Rauchgas vorhanden ist. Das bekannte Verfahren ist daher unwirtschaftlich.Such a method is used in particular for the dedusting of flue gases in coal-fired power plants. As is known, the flue gases generated at the power plant block are first dedusted using an electrostatic precipitator before they reach a flue gas desulfurization system. The dust is separated on the electrostatic precipitator by ionizing it with a high voltage. For economic reasons, the operation of the electrostatic precipitator should be such that it is just below the Breakdown voltage is operated. Current and voltage in the electrostatic filter are measured by means of measuring sensors. In accordance with the property of the wipers occurring in the electrostatic filter, the voltage reduction magnitude and the rate of rise are predetermined by the filter voltage regulator s such that the area shortly below the breakdown voltage is reached as quickly as possible. The breakdown voltage should not be reached if possible, since wipers will occur again. In the known arrangement, the full power is always on the electrostatic precipitator, even if there is only a low dust concentration in the flue gas. The known method is therefore uneconomical.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entstaubung von Rauchgasen zu schaffen, welches hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit verbessert ist.The invention is based on the object to provide a method for dedusting flue gases, which is improved in terms of economy.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daßThis object is achieved in a method of the type mentioned in that
- die Staubkonzentration kontinuierlich am Ausgang des Elektrofilters gemessen wird,- the dust concentration is measured continuously at the outlet of the electrostatic precipitator,
- ein oberer Sollwert und ein unterer Sollwert für die Staubkonzentration vorgegeben werden, wobei der obere Sollwert durch die maximal zulässige Staubkonzentration und der untere Sollwert durch die zum Erreichen eines wirtschaftlichen Betriebes tolerierbare Untergrenze der Staubkonzentration festgelegt sind und- An upper setpoint and a lower setpoint for the dust concentration are specified, the upper setpoint being determined by the maximum permissible dust concentration and the lower setpoint by the lower limit of the dust concentration which is tolerable for economical operation, and
- von einem Vergleicher für die Soll-Istwertdifferenz aus einem Speicher (S) experimentell an einem hinsichtlich Entstaubungsgrad und Wirkungsgrad optimalen Prozeß im voraus ermittelte Prozeßparameter als Signale für die Regelung des Elektrofilters abgeleitet werden, wobei die Speicherwerte aus mehreren, jeweils einzelne Regelstufen bildenden Parametergruppen zusammengesetzt sind, wobei m ansteigender Ordnungszahl der Regelstufen eine abnehmend Energiebeaufschlagung des Elektrofilters erfolgt, derart daß bei einer innerhalb der Sollwerte liegenden Staubkonzentration die aktuelle Regelstufe beibehalten wird und daß beim Überschreiten des oberen Sollwertes di Parameter der nächst niedrigeren Regelstufe und beim Unterschreiten des unteren Sollwertes die Parameter der nächst höheren Regelstufe ausgewählt werden.- From a comparator for the setpoint / actual value difference from a memory (S) experimentally on a process with regard to dedusting efficiency and efficiency optimal process parameters previously determined as signals for the Regulation of the electrostatic precipitator can be derived, the stored values being composed of several parameter groups, each forming individual regulating stages, with the increasing number of ordinal stages of the regulating stages resulting in a decreasing energy input to the electrostatic precipitator, so that the current regulating stage is maintained when the dust concentration lies within the nominal values and that Exceeding the upper setpoint di parameters of the next lower control level and when falling below the lower setpoint, the parameters of the next higher control level are selected.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Betriebsweise des Elektrofilters durch einen Regelvorgang bestimmt ist, der in Abhängigkeit der Regeldifferenz (Soll-Istwertdifferenz) aus unterschiedlichen Regelstufen Vorgabewerte erhält. Diese Vorgabewerte sind dabei experimentell bestimmte Prozeßparameter, die durch Versuch bei unterschiedlichen Prozeßzuständen an einem in Betrieb befindlichen Kraftwerksblock als optimal erkannt wurden. D Regelstufen sind dabei so aufgebaut, daß in der niedrigste Regelstufe die maximale Leistung an den Elektrofilter abgegeben wird, während die höchste Regelstufe der experimentell ermittelten Einstellung des Elektrofilters b seinem Betrieb mit den geringsten Energiekosten entspricht Je nach Lastzustand des Kraftwerksblockes wird die optimal Regelstufe ausgewählt. Die Auswahl der Regelstufe erfolgt dabei unter dem Einfluß der Vorgabe von zwei Sollwerten, nämlich einem oberen Sollwert, der aus betriebstechnischen Gesichtspunkten der maximal zulässigen Staubkonzentration der Rauchgasentschwefelungsanlage entspricht und einem unteren Sollwert, der einer Staubkonzentration entspricht, die so gering ist, daß sie eine tolerierbare untere Staubkonzentration darstellt. Die untere Sollwertgrenze stellt somit eine durch wirtschaftliche Faktoren gegebene Grenze dar. Je nach Lage der gemessenen Staubkonzentration - i. -The invention is characterized in that the mode of operation of the electrostatic filter is determined by a control process which receives default values from different control stages as a function of the control difference (setpoint / actual value difference). These default values are experimentally determined process parameters which have been identified as optimal by experiment with different process states on an operating power plant block. D control stages are constructed so that in the lowest control stage the maximum power is delivered to the electrostatic precipitator, while the highest control stage corresponds to the experimentally determined setting of the electrostatic precipitator b to operate with the lowest energy costs. The optimal control stage is selected depending on the load condition of the power plant block. The control level is selected under the influence of the specification of two setpoints, namely an upper setpoint, which from an operational point of view corresponds to the maximum permitted dust concentration of the flue gas desulfurization system and a lower setpoint, which corresponds to a dust concentration that is so low that it is a tolerable one represents lower dust concentration. The lower setpoint limit thus represents a limit given by economic factors. Depending on the location of the measured dust concentration - i. -
in bezug auf die beiden genannten Sollwerte erfolgt erfindungsgemäß die stufenweise Anpassung an die wirtschaftlichste Betriebsweise.With regard to the two setpoints mentioned, the gradual adaptation to the most economical mode of operation takes place according to the invention.
Vorteilhaft ist es dabei, daß zur Regelung des Elektrofilters die Höhe der gemessenen Gleichstrom und -spannungs erte, die in den Spannungsreglern vorhandenen Möglichkeiten der Einstellung von Spannungsabsenkgröße und Anstiegsgeschwindigkeit nach aufgetretenen Wischern und Ausblendbarkeit von Wechselspannungsperioden (Taktverhältnis) verwendet werden.It is advantageous here that the level of the measured direct current and voltage is used to regulate the electrostatic precipitator, and the options available in the voltage regulators for setting the voltage reduction magnitude and rate of increase after wipers have occurred and the ability to suppress alternating voltage periods (clock ratio) are used.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß den Funktionen "Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung" des Elektrofilters jeweils separate Speicherabschnitte zugeordnet sind, in denen eine Umschaltung der Regelstufen gekoppelt erfolgt.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the functions "pre-cleaning, medium cleaning and post-cleaning" of the electrostatic filter are each assigned separate storage sections in which the control stages are switched over in a coupled manner.
Die Optimierung des Elektrofilterprozesses läßt sich hierdurch noch weiter verbessern, da eine Verfeinerung der Regelung durch eine Aufteilung in mehrere Funktionsblöcke ermöglicht wird.The optimization of the electrostatic filter process can be further improved in this way, since the regulation can be refined by dividing it into several function blocks.
Wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, bei de mehrere Elektrofilter hintereinander geschaltet sind, die Umschaltung der Regelstufen in den den einzelnen Elektrofiltern zugeordneten Speichern bzw. Speicherabschnitten gekoppelt erfolgt, wobei der für die Regelung maßgebliche Istwert für die Staubkonzentration durch arithmetische Mittelung der an den jeweiligen Filterausgängen gemessenen Staubkonzentrationen erfolgt, läßt sich auch bei Kopplung mehrerer Elektrofiltereinheiten ein Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichen und somit die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage weiter verbessern. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß als weitere Prozeßgröße Staubkonzentration der in den Kamin eintretenden Rauchgas gemessen wird und daß dann, wenn dieser Wert einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, die niedrigste Regelstufe ausgewählt wird. Hierbei handelt es sich um eine Sicherheitsüberwachung, die angesprochen wird, wenn beispielsweise durch den Ausfall derIf, in a method of the type mentioned in which a plurality of electrostatic precipitators are connected in series, the control stages are coupled in the memories or memory sections assigned to the individual electrostatic filters, the actual value for the dust concentration, which is relevant for the control, being arithmetically averaged to the dust concentrations measured at the respective filter outputs, use of the method according to the invention can also be achieved when several electrostatic precipitators are coupled, and the economy of the overall system can thus be further improved. It is preferably provided that the dust concentration of the flue gas entering the chimney is measured as a further process variable and that the lowest control level is selected when this value exceeds a predefinable limit value. This is a safety monitoring that is activated if, for example, the failure of the
Rauchgasentschwefelungsanlage die Staubkonzentration am Kamin unzulässig hoch wird, so daß in diesem Fall die Elektrofilter mit größtmöglicher elektrischer Leistungsaufnahme betrieben werden.Flue gas desulfurization system the dust concentration at the chimney becomes impermissibly high, so that in this case the electrostatic precipitators are operated with the greatest possible electrical power consumption.
Auch im An- und Abfahrbetrieb des Kraftwerkblockes ist es erforderlich, die Elektrofilter auf maximal mögliche elektrische Leistungsaufnahme umzuschalten. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß als weitere Prozeßgröße die Speisewassermenge im Kraftwerk gemessen wird und daß dann, wenn diese einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet, die niedrigste Regelstufe gewählt wird. Anhand der Unterschreitung des Minimalwertes der Speisewassermenge wird beim erfindungsgemäßen Verfahren erkannt, daß vom regulären Arbeitszustand zum An- Abfahrbetrieb übergegangen werden muß.It is also necessary to switch the electrostatic precipitator to the maximum possible electrical power consumption when starting and stopping the power plant block. This takes place according to the invention in that the feed water quantity in the power plant is measured as a further process variable and in that when this falls below a predetermined lower limit value, the lowest control level is selected. On the basis of the value falling below the minimum value of the feed water quantity, it is recognized in the method according to the invention that a transition from the regular working state to the start-up mode must be carried out.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung erfolgt die Umschaltung von einer Regelstufe auf die andere erst nach Ablauf einer vorgebbaren Wartezeit. Hierdurch wird verhindert, daß kurzfristige Schwankungen der Staubkonzentration zu unerwünschtem Pendeln der Regelung führen. Somit erhöht sich die Stabilität der Regelung.According to a further variant of the invention, the switchover from one control stage to the other takes place only after a predeterminable waiting time has elapsed. This prevents short-term fluctuations in the dust concentration leading to undesirable oscillation of the control. This increases the stability of the control.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näh erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to a drawing:
Dabei zeigen Figur 1 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des er indungsgemäßen EntstaubungsVerfahrens,Show FIG. 1 shows a basic circuit diagram to explain the dedusting method according to the invention,
Figur 2 ein Funktionsschaubild zur Erläuterung des Aufbau einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen EntstaubungsVerfahrensFigure 2 is a functional diagram for explaining the structure of a system for performing the dedusting method according to the invention
Figur 3 ein Flußdiagramm für das erfindungsgemäße Entstaubungsverfahren,FIG. 3 shows a flow chart for the dedusting process according to the invention,
Figur 4 eine Wertetabelle des Speichers für die experimentell vorausbestimmten Prozeßparameter, aufgeteilt in 14 RegelstufenFigure 4 is a table of values of the memory for the experimentally predetermined process parameters, divided into 14 control stages
undand
Figur 5 ein Meßprotokoll zur Erläuterung der Funktion des er indungs emäßen Entstaubungsverfahrens.FIG. 5 shows a measurement protocol to explain the function of the dedusting method according to the invention.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein Elektrofilter E in eine mit R bezeichneten Rauchgasstrom angeordnet. Der1, an electrostatic filter E is arranged in a flue gas flow denoted by R. The
Elektrofilter E wird von einerElectro filter E is from a
Hochspannungsversorgungseinrichtung H versorgt, welches wiederum von einem Zweiphasennetz gespeist wird. DieHigh-voltage supply device H supplied, which in turn is fed by a two-phase network. The
Ansteuerung der Hochspannungsversorgungseinrichtung H erfolgt über eine Vergleicherschaltung V, welche als Istwer ein Meßsignal von einem Sensor enthält, welcher imThe high-voltage supply device H is controlled via a comparator circuit V, which contains a measurement signal from a sensor as an actual value
Rauchgasstrom ausgangsseitig des Elektrofilters E angeordne ist. Der Sensor mißt somit die am Ausgang des ElektrofilterFlue gas flow is arranged on the output side of the electrostatic precipitator E. The sensor thus measures that at the outlet of the electrostatic filter
E vorhandene Staubkonzentration. Die Vergleicherschaltung V enthält ferner zwei Eingänge, an denen ein oberer SollwertE existing dust concentration. The comparator circuit V also contains two inputs, at which an upper setpoint
Soll und ein unterer Sollwert Soll eingegeben werden max min können. Der Vergleicherschaltung zugeordnet ist eineSetpoint and a lower setpoint setpoint can be entered max min. One is assigned to the comparator circuit
Speichereinrichtung S, in der Parameterwerte abgespeichert sind, welche experimentell an einem hinsichtlich derStorage device S, in which parameter values are stored, which are experimentally based on a
Wirtschaftlichkeit optimalen Musterprozeß bestimmt wurden. Die Parameter sind gruppenweise geordnet in mehrere Regiestufen unterteilt. Dabei beinhaltet die niedrigste Regelstufe 1 diejenigen Prozeßparameter, die für eine vol Entstaubungsleistung des Elektrofilters E als optimal ermittelt wurden. Mit zunehmender Ordnungszahl der Regelstufen nehmen die elektrischen Leistungen, die dem Elektrofilter E mittels derEconomy optimal sample process were determined. The parameters are grouped into several directorial levels. The lowest control level 1 contains those process parameters which have been determined to be optimal for a full dedusting performance of the electrostatic filter E. As the ordinal number of the control stages increases, the electrical outputs that the electrostatic filter E uses by means of
Hochspannungsversorgungseinrichtung H zugeführt werden, sukzessiv ab. Schließlich entspricht die höchste Regelstu dem geringsten elektrischen Verbrauch des ElektrofiltersHigh-voltage supply device H are supplied successively. After all, the highest control level corresponds to the lowest electrical consumption of the electrostatic filter
Die im Speicher S abgespeicherten Parametergruppen beeinflussen folgende Ausgangsgrößen der HochspannungsVersorgungseinrichtung:The parameter groups stored in the memory S influence the following output variables of the high-voltage supply device:
- Größe der Ausgangsgleichspannung- Size of the DC output voltage
- Größe des Ausgangsgleichstromes- Size of the output direct current
- Wert der Spannungsanstiegsgeschwindigkeit nach aufgetretenen Wischern- Value of the rate of voltage rise after wipers occurred
- Wert der Spannungsabsenkgröße nach aufgetretenen Wische und- Value of the voltage reduction variable after wiping and
- Taktverhältnis der Ausgangsgleichspannung- duty cycle of the output DC voltage
Während Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens zeigt, wird nun anhand der Figuren 2 und 3 eine konkretere Ausführungsfor geschildert, die sich von dem in Fig. 1 dargestellten Prinzipschaltbild dadurch unterscheidet, daß einerseits z Elektrofilter El und E2 hintereinander geschaltet im Rauchgasstrom R vorhanden sind und desweiteren dadurch, d jeder Elektrofilter El, E2 in drei Funktionszonen unterteilt ist, nämlich jeweils Vorreinigung (Vor), Mittelreinigung (Mittel) und Nachreinigung (Nach).1 shows a basic illustration of the dedusting method according to the invention, a more specific embodiment is now described with reference to FIGS. 2 and 3, which differs from the basic circuit diagram shown in FIG. 1 in that, on the one hand, z electrostatic filters El and E2 connected in series in the flue gas stream R. are present and furthermore because each electrostatic filter El, E2 is divided into three functional zones, namely pre-cleaning (pre-cleaning), Medium cleaning (medium) and after cleaning (after).
Der prinzipielle Aufbau des Regelsystems ist dadurch gebildet, daß die zu messenden Prozeßgrößen zunächst eine Analogdigitalwandler zugeführt werden. Die gemessenen Prozeßgrößen sind:The basic structure of the control system is formed by first feeding the process variables to be measured to an analog-digital converter. The measured process variables are:
- die Staubkonzentration am Ausgang des Elektrofilters 1,- the dust concentration at the outlet of the electrostatic filter 1,
- die Staubkonzentration am Ausgang des Elektrofilters 2,- the dust concentration at the outlet of the electrostatic filter 2,
- die Gesamtspeisewassermenge des zugehörigen Kraftwerksblocks- the total feed water volume of the associated power plant unit
undand
- die Staubkonzentration im Kamin, also dort wo die entstaubten Rauchgase in die Umgebung austreten.- The dust concentration in the chimney, i.e. where the dedusted smoke gases escape into the environment.
Die im Analogdigitalwandler umgewandelten Meßwerte werden einem Regelkreis zugeführt, dessen Funktion später im einzelnen erläutert wird. Den Ausgang des Regelkreises bildet eine Schnittstelle, an deren Ausgang Befehlsdaten ausgegeben werden, die für einzelne Zonen (Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung) der jeweiligen Elektrofilter El und E2 die entsprechenden Parametergruppe der einzelnen Regelstufen als aktuelle Prozeßparameter auswähle .The measured values converted in the analog-digital converter are fed to a control circuit, the function of which will be explained in detail later. The output of the control circuit is an interface, at the output of which command data are output, which select the corresponding parameter group of the individual control stages as current process parameters for individual zones (pre-cleaning, medium cleaning and post-cleaning) of the respective electrostatic filters El and E2.
Die Funktion des Regelkreises ist wie folgt:The function of the control loop is as follows:
Nach Betätigung der Starttaste 1 wird als Startwert für da Regelverfahren in Programmstufe 2 als Anfangswert die niedrigste Regelstufe in jeder Zone ausgewählt. Somit wird die Hochspannungsversorgungseinrichtung im Bezug auf beide Elektrofilter und auf alle drei Zonen Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinigung mit höchstmöglicher elektrischer Leistung betrieben.After pressing the start button 1, the lowest control level in each zone is selected as the start value for the control method in program level 2. The high-voltage supply device is thus pre-cleaned in relation to both electrostatic filters and to all three zones, Medium cleaning and post-cleaning operated with the highest possible electrical output.
In Programmstufe 3 werden die vom Ausgang des Analogdigitalwandlers ausgegebenen Prozeßdaten in den Regelkreis übertragen und nachfolgend wie folgt abgefragt:In program stage 3, the process data output by the output of the analog / digital converter is transferred to the control loop and subsequently queried as follows:
Zunächst erfolgt in Programmstufe 4 die Abfrage, ob die Staubkonzentration im Kamin einen festgelegten oberen Grenzwert überschreitet. Dieser liegt weiter unterhalb desjenigen Grenzwertes der aus Umweltgesichtspunkten maxim zulässig ist. Wenn dies der Fall ist, wird das Programm üb die Rückkopplungsschleife zu Stufe 2 so gewählt, daß Regelstufe 1 unabhängig von der vorher ausgewählten Regelstufe eingestellt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, wird im folgenden in Programmstufe 5 abgefragt, ob die Gesamtspeisewassermenge kleiner ist als ein vorgegebener Minimalwert. Wenn dies der Fall ist, deutet das darauf hin daß sich der betreffende Kraftwerksblock im Anfahr- oder Abfahrbetrieb befindet. Da hierbei wirtschaftliche Gesichtspunkte weniger eine Rolle spielen als eine möglich gute Entstaubung, wird bei Unterschreitung des Minimalwert der Gesamtspeisewassermenge ebenfalls die Regelstufe 1 ausgewählt, um die Elektrofilter mit größtmöglicher elektrischer Leistung zu betreiben.First, in program stage 4, the question is asked whether the dust concentration in the chimney exceeds a specified upper limit. This is further below the limit that is maximally permissible from an environmental point of view. If this is the case, the program via the feedback loop to stage 2 is selected in such a way that control stage 1 is set independently of the previously selected control stage. If this is not the case, the program step 5 below asks whether the total feed water quantity is less than a predetermined minimum value. If this is the case, this indicates that the power plant block in question is in the start-up or shutdown mode. Since economic considerations play less of a role than a possible good dedusting, control level 1 is also selected when the minimum value of the total feed water quantity is undershot in order to operate the electrostatic precipitators with the greatest possible electrical output.
Wenn dies nicht der Fall ist, wird zunächst in Programmstu 6 überprüft, ob möglicherweise die von den Sensoren gemessenen Istwerte für die Staubkonzentrationen am Ausgan der jeweiligen Elektrofilter El, E2 ausgefallen sind. Wenn dies der Fall ist, durchläuft der Regelprozeß zunächst ein Wartezeitglied mit einer Totzeit von zehn Minuten, damit sich kurzfristige Ausfälle der Meßwerte nicht auf den gesamten Prozeß auswirken. Wenn nach Ablauf der Wartezeit immer noch ein Ausfall der Istwerte vorhanden ist, wird wiederum unabhängig von der zuvor angewählten Regelstufe mittels der Programmstufe 16 über die Rückkopplung zur Programmstufe 2 die Regelstufe 2 als "Notprogramm" ausgewählt, bevor in Programmstufe 17 der Programmablauf unterbrochen und in Programmstufe 18 eine Störmeldung zur Warte gegeben wird.If this is not the case, it is first checked in program step 6 whether the actual values measured by the sensors for the dust concentrations at the outlet of the respective electrostatic filters E1, E2 have possibly failed. If this is the case, the control process first runs through a waiting element with a dead time of ten minutes, so that short-term failures of the measured values do not affect the entire process. If there is still a failure of the actual values after the waiting time has elapsed, it becomes independent of the previously selected control level by means of the program level 16 via the feedback to the program level 2, the control level 2 is selected as an "emergency program" before the program sequence is interrupted in program level 17 and an error message is given in the program level 18 for waiting.
Nach Beheben der Störung kann der Programmablauf mit Stuf wieder neu gestartet werden.After the fault has been rectified, the program sequence can be restarted with a step.
Wenn in Programmstufe 6 festgestellt wird, daß die Istwer für die Staubkonzentration der Elektrofilter El, E2 vorhanden sind, wird im folgenden in Programmstufe 7 der Mittelwert gebildet aus den beiden Istwerten der Staubkonzentrationen. Dieser Mittelwert wird im folgenden als dϊe eigentliche Regelgröße betrachtet:If it is determined in program stage 6 that the actual values for the dust concentration of the electrostatic precipitators E1, E2 are present, the mean value is subsequently formed in program stage 7 from the two actual values of the dust concentrations. This mean value is considered as the actual control variable in the following:
Zunächst erfolgt in Programmstufe 8 eine Abfrage, ob derFirst, a query is made in program stage 8 as to whether the
Mittelwert der Staubkonzentration größer ist als der obereAverage dust concentration is greater than the upper one
Sollwert (vgl. Eingangsgröße Soll in Vergleicherstufe V max von Figur 1). Wenn dies der Fall ist, bedeutet das, daß diTarget value (cf. input variable target in comparator stage V max of FIG. 1). If this is the case, it means that di
Anlage mit zu geringer Entstaubungsleistung betrieben wird so daß im Endeffekt die Ausgangsgrößen derPlant operated with too low dedusting capacity so that in the end the output variables of
Hochspannungsversorgungseinrichtung H zur Versorgung derHigh-voltage supply device H for supplying the
Elektrofilter El, E2 so geändert werden müssen, daß eine höhere Leistung abgegeben wird. Um jedoch kurzfristigeElectrofilter El, E2 must be changed so that a higher power is output. However, in the short term
Schwankungen in der Staubkonzentration auszuschließen, durchläuft das Programm zunächst ein Warteglied 10, welche eine Zeitverzögerung von beispielsweise einer Minute hat.To rule out fluctuations in the dust concentration, the program first runs through a waiting element 10, which has a time delay of, for example, one minute.
Wenn nach Ablauf der einminütigen Wartezeit dasIf after the one-minute waiting period the
Abfrageergebnis der Programmstufe 8 dahingehend korrigiert wird, daß der obere Sollwert nicht mehr überschritten wirdCorrection result of program level 8 is corrected such that the upper setpoint is no longer exceeded
(logischer Ausgang "Nein" von Programmstufe 10) erfolgt keine Änderung der Regelstufe.(logic output "No" from program level 10) there is no change in the control level.
Wenn dies jedoch der Fall ist, wird in Programmstufe 12 di bisher ausgewählte Regelstufe um einen Schritt verringert, d.h. daß mit schrittweise erhöhter Leistung gefahren wer soll. Die zu der neu ausgewählten Regelstufe gehörigen Parametergruppen werden über Programmstufe 14 abgerufen. Dabei sind die Parametrierungen so gewählt, daß sich aus zuvor experimentell am Optimalprozeß bestimmten Ergebniss ein höchstmöglicher Abscheidungsgrad von Staub bei möglic geringer elektrischer Leistungsaufnahme erwarten läßt.However, if this is the case, the previously selected control level is reduced by one step in program level 12, that is, who should drive with gradually increased performance. The parameter groups belonging to the newly selected control level are called up via program level 14. The parameterizations are selected so that the highest possible degree of dust separation with a possible low electrical power consumption can be expected from results previously determined experimentally in the optimal process.
Wenn andererseits in Programmstufe 8 festgestellt wird, d der Mittelwert der Staubkonzentration geringer ist als de der obere Sollwert, wird über die Programmstufe 9 abgefra ob der untere Sollwert (Soll am Eingang der min Vergleicherschaltung V in Fig. 1) unterschritten wird.If, on the other hand, it is determined in program stage 8 that the mean value of the dust concentration is lower than de the upper target value, program stage 9 queries whether the lower target value (target at the input of the min comparator circuit V in FIG. 1) is undershot.
Der untere Sollwert ist dabei so festgelegt, daß er eine wirtschaftliche Grenze darstellt, d.h., daß eine niedrigeThe lower setpoint is set so that it represents an economic limit, i.e. a low one
Staubkonzentration, wenn überhaupt erreichbare, nur mit untolerierbar hohem Aufwand erreicht wird. Es ist also daDust concentration, if at all achievable, can only be achieved with intolerably high expenditure. So it's there
Bestreben der Regelung, die Staubkonzentration nicht unte den wirtschaftlich tolerierbaren unteren Sollwert absinke zu lassen.The control system endeavors not to let the dust concentration drop below the economically tolerable lower setpoint.
Wenn die untere Sollwertgrenze nicht unterschritten wird, verbleibt die Regelung in der ausgewählten Regelstufe. Wenn dieser Wert jedoch unterschritten wird, erfolgt wiederum zunächst das Durchlaufen eines Wartezeitgliedes um zu vermeiden, daß kurzfristige Unterschreitungen des unteren Sollwertes zu einer Instabilität des Regelvorgang führen würden. Wenn nach Ablauf der Wartezeit die zuvor angezeigte Unterschreitung des unteren Sollwertes nicht bestätigt wird, bleibt die ausgewählte Regelstufe unverändert.If the value does not fall below the lower setpoint limit, the control remains in the selected control level. If, however, this value is undershot, a waiting time element is first run through again in order to avoid that short-term shortfalls in the lower setpoint value would lead to instability in the control process. If, after the waiting time has elapsed, the below displayed lower setpoint value is not confirmed, the selected control level remains unchanged.
Wenn die Programmstufe 11 jedoch die Unterschreitung des unteren Sollwertes bestätigt, wird in der nachfolgenden Programmstufe 13 die Regelstufe um einen Schritt erhöht, daß die den Elektrofiltern zugeführte Energie schrittweis reduziert wird und somit eine entsprechende Einsparung bei den Energiekosten erreicht wird.However, if program stage 11 confirms that the lower setpoint has been undershot, the control stage is increased by one step in subsequent program stage 13, so that the energy supplied to the electrostatic filters is increased step by step is reduced and thus a corresponding saving in energy costs is achieved.
Wie oben beschrieben, ergibt sich somit in Abhängigkeit vo den gemessenen Prozeßgrößen eine automatische Anpassung de den Elektrofiltern zugeführten elektrischen Leistungen mit Hinblick auf die notwendige Entstaubung.As described above, depending on the measured process variables, there is therefore an automatic adaptation of the electrical power supplied to the electrostatic filters with regard to the necessary dedusting.
Ein Beispiel für die Parametrierungen der einzelnen Regelstufen ist der Figur 4 zu entnehmen. Hieraus ist erkennbar, daß vertikal geordnet 14 Regelstufen vorgesehen sind und daß diesen l Regelstufen zugeordnet einzelne Parametersätze für die Vorreinigung (2. Spalte), Mittelreinigung (3- Spalte) und Nachreinigung ( . Spalte) vorgesehen sind, die mit den Programmnamen F,0,1,2,3,4 bezeichnet sind.An example of the parameterization of the individual control stages can be seen in FIG. 4. From this it can be seen that 14 control levels are provided in a vertical order and that individual parameter sets for pre-cleaning (2nd column), medium cleaning (3-column) and post-cleaning (. Column) are assigned to these 1 control levels and are assigned the program names F, 0 , 1,2,3,4 are designated.
Beispielsweise zeigt Regelstufe 1 für die Vorreinigung, d mit der vollen Gleichspannung (100 %) , dem vollen Gleichstrom (100 %) , einer 70#igen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit, einer 10iigen Spannungsabsenkgröße und einem solchen Taktverhältnis gearbeitet wird, daß drei Wechselspannungsperioden ausgeblendet werden. Entsprechende Parametersätze gelten f die Mittel- und Nachreinigung. Beim Übergang von Regelstufe 1 zu Regelstufe 13 zeigt Figur 4, daß die Regelparameter i der Vorreinigung und ebenso in der Mittelreinigung nicht verändert werden, während in der Nachreinigung das Taktverhältnis der Gleichspannung von 3 auf 2 verändert wird. Nur der Funktionsabschnitt "Nachreinigung" erfordert somit eine Energieerhöhung, während die übrigen Funktionsabschnitte unverändert bleiben.For example, control stage 1 for the pre-cleaning shows that the full direct voltage (100%), the full direct current (100%), a 70% voltage rise rate, a 10i voltage reduction variable and a clock ratio are used such that three alternating voltage periods are masked out. Corresponding parameter sets apply to the middle and subsequent cleaning. In the transition from control stage 1 to control stage 13, FIG. 4 shows that the control parameters i of the pre-cleaning and also in the middle cleaning are not changed, while in the post-cleaning the cycle ratio of the DC voltage is changed from 3 to 2. Only the functional section "post-cleaning" thus requires an increase in energy, while the other functional sections remain unchanged.
Entsprechend den in Figur 4 dargestellten Parameterwerten ändern sich bei einer Abänderung der ausgewählten Regelstuf jeweils immer nur die Parameter eines der drei Funktionsblöcke, zumindest bis Regelstufe 2 erreicht wird Bei der nachfolgenden Regelstufe für die größtmögliche Leistung (Regelstufe 1) werden hingegen die Parametrierun in allen drei Funktionsblöcken geändert.According to the parameter values shown in FIG. 4, only the parameters of one of the three always change when the selected control level is changed Function blocks, at least until control level 2 is reached In the subsequent control level for the greatest possible performance (control level 1), on the other hand, the parameterization in all three function blocks is changed.
Figur 5 zeigt schließlich ein Meßprotokoll, welches bei einer praktischen Erprobung des erfindungsgemäßen Entstaubungsverfahrens bei einem typischen Lastfall eines Kraftwerksblockes aufgezeichnet wurde. Dabei zeigt die er Spalte die Uhrzeit und die nachfolgenden vier Spalten die entsprechenden Werte der von dem Analogdigitalwandler in Fig. 2 aufgenommenen Istgrößen. Anhand der Speisewasserme läßt sich erkennen, daß ein Maximum der vom Kraftwerksblo zur Verfügung zu stellenden Leistung etwa zwischen 19-00 und 19.30 Uhr liegt.FIG. 5 finally shows a measurement protocol which was recorded during a practical test of the dedusting method according to the invention in a typical load case of a power plant block. The column shows the time and the following four columns the corresponding values of the actual values recorded by the analog-digital converter in FIG. 2. On the basis of the feed water, it can be seen that a maximum of the power to be provided by the power station bloc is between 7:00 p.m. and 7:30 p.m.
Die nachfolgende Spalte "Leistung Filter" entspricht der Einhaltung der zulässigen Staubwerte erforderlichen elektrischen Energie zur Speisung der Elektrofilter El un E2, die jeweils in drei Zonen Vorreinigung, Mittelreinigu und Nachreinigung aufgeteilt sind. Die folgenden Spalten zeigen die jeweiligen Programme in den einzelnen Filterzo der beiden Filter 1 und 2. Die Programmziffern entspreche denjenigen in den Spalten "Progr." von Fig. 4. Die letzte Spalte zeigt, die zur jeweiligen Uhrzeit ausgewählte Regelstufe. Hieraus ist erkennbar, daß in Zeiten geringer Last die wirtschaftliche Regelstufe 14 bis etwa 18.35 Uhr ausreicht. Anschließend wird die Leistung der Elektrofilt schrittweise erhöht, bis etwa um 18.52 Uhr die beim Lastf höchste Leistung erreicht wird (Regelstufe 3)- Anschließe kann die in den Elektrofiltern zur Verfügung gestellte Entstaubungsleistung wieder zurückgenommen werden, bis schließlich gegen 20.30 Uhr wieder die wirtschaftlichste Regelstufe 14 erreicht wird. The following column "Filter performance" corresponds to compliance with the permissible dust values for the electrical energy required to supply the El and E2 electrostatic filters, which are each divided into three zones: pre-cleaning, central cleaning and post-cleaning. The following columns show the respective programs in the individual filter zones of the two filters 1 and 2. The program numbers correspond to those in the "Progr." of Fig. 4. The last column shows the control level selected at the respective time. From this it can be seen that in times of low load the economic control level 14 to about 18.35 is sufficient. The output of the electrostatic precipitator is then gradually increased until the highest output at Loadf is reached at around 6:52 p.m. (control level 3) - then the dedusting performance provided in the electrostatic precipitators can be reduced again until finally the most economical control stage 14 around 8:30 p.m. is achieved.

Claims

ΛPATENTANSPRÜCHE ΛPATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Entstaubung von Rauchgasen mittels Elektrofilter (E.E1.E2), bei dem der im Rauchgas (R) positionierte Elektrofilter zur Ionisierung der ihn durchquerenden Staubpartikel mit einer Gleichspannung U beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. A method for dedusting flue gases using an electrostatic precipitator (E.E1.E2), in which the electrostatic filter positioned in the flue gas (R) is subjected to a direct voltage U to ionize the dust particles passing through it, characterized by the following features:
- die Staubkonzentration wird kontinuierlich am Ausgang des Elektrofilters (E,E1,E2) gemessen,- The dust concentration is continuously measured at the outlet of the electrostatic filter (E, E1, E2),
- es werden ein oberer Sollwert und ein unterer Sollwert für die Staubkonzentration vorgegeben, wobei der obere Sollwert durch die maximal zulässige Staubkonzentration und der untere Sollwert durch eine vorgebbare Untergrenz der Staubkonzentration festgelegt sind und- An upper target value and a lower target value for the dust concentration are specified, the upper target value being determined by the maximum permissible dust concentration and the lower target value by a predeterminable lower limit of the dust concentration and
- von einem Vergleicher (V) für die Soll-Istwertdifferenz werden aus einem Speicher (S) experimentell an einem hinsichtlich Entstaubungsgrad und Wirkungsgrad optimalen Prozeß im voraus ermittelte Prozeßparameter als Signale für die Regelung des Elektrofilters (E) abgeleitet, wobei die Speicherwerte aus mehreren, jeweils einzelne Regelstufen bildenden Parametergruppen zusammengesetzt sind, und wobei mit ansteigender Ordnungszahl der Regelstufen eine abnehmende Energiebeaufschlagung des Elektrofilters (E) erfolgτ derart, daß bei einer innerhal der Sollwerte liegenden Staubkonzentration die aktuelle Regelstufe beibehalten wird und daß beim Überschreiten des oberen Sollwertes die Parameter der nächst niedriger Regelstufe und beim Unterschreiten des unteren Sollwerte die Parameter der nächst höheren Regelstufe ausgewählt werden.- A comparator (V) for the setpoint / actual value difference is used to derive experimentally determined process parameters from a memory (S) on a process that is optimal in terms of dedusting efficiency and efficiency as signals for the control of the electrostatic filter (E), the stored values being derived from several, in each case individual control stages forming parameter groups are put together, and with increasing ordinal number of control stages a decreasing energy exposure of the electrostatic filter (E) takes place in such a way that with an inner the current control level is maintained according to the setpoint dust concentration and that the parameters of the next lower control level are selected when the upper setpoint is exceeded and the parameters of the next higher control level are selected when the value falls below the lower setpoint.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Regelung des Elektrofilters (E) die Höhe der Gleichspann deren Anstiegsgeschwindigkeit, deren Absenkgröße sowie d Taktverhältnis verwendet werden.2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the height of the DC voltage, the rate of increase, the lowering variable and the clock ratio are used to regulate the electrostatic precipitator (E).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den Funktionen "Vorreinigung, Mittelreinigung und Nachreinig des Elektrofilters (E) jeweils separate Speicherabschnit zugeordnet sind, in denen eine Umschaltung der Regelstuf gekoppelt erfolgt.3. The method of claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the functions "pre-cleaning, central cleaning and post-cleaning of the electrostatic filter (E) are each assigned separate memory sections in which a switching of the control stage is carried out coupled.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3 bei dem mehr Elektrofilter parallel geschaltet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umschaltung der Regelstufen in den den einzelnen Elektrofiltern zugeordneten Speichern bzw. Speicherabschnitten gekoppelt erfolgt, wobei der für die Regelung maßgebliche Istwert für die Staubkonzentration durch arithmetische Mittelung der an den jeweiligen Filterausgängen gemessenen Staubkonzentrationen erfolgt.4. The method according to claim 1, 2 or 3 in which more electrostatic filters are connected in parallel, characterized in that the switching of the control stages is coupled in the memories or memory sections assigned to the individual electrostatic filters, the relevant actual value for the regulation of the dust concentration by arithmetic The dust concentrations measured at the respective filter outputs are averaged.
5- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als weitere Prozeßgröße die Staubkonzentration der in den Kam eintretenden Rauchgase gemessen wird und daß dann, wenn dieser Wert einen vorgebbaren Grenzwert überschreitet, di niedrigste Regelstufe ausgewählt wird. Ab5- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dust concentration of the flue gases entering the chimney is measured as a further process variable and that if this value exceeds a predeterminable limit value, the lowest control level is selected. From
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als weitere Prozeßgröße die Speisewassermenge im Kraftwerk gemessen wird und daß dann, wenn diese einen vorgegebene unteren Grenzwert überschreitet, die niedrigste Regelstu ausgewählt wird.6. Method according to one of the preceding claims, that the feed water quantity in the power plant is measured as a further process variable and that, if this exceeds a predetermined lower limit value, the lowest control stage is selected.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umschaltung von einer Regelstufe auf die andere erst nac Ablauf einer vorgebbaren Wartezeit erfolgt.7. The method according to one of the preceding claims that the switch from one control stage to the other takes place only after a predeterminable waiting time has elapsed.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüch d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Überwachung auf einen Ausfall des Meßwertes für die Staubkonzentration erfolgt derart, daß bei NichtVorhandensein des Meßwertes nach Ablauf einer vorgebbaren weiteren Wartezeit die niedrigste Regelstufe ausgewählt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that monitoring for a failure of the measured value for the dust concentration is carried out in such a way that the lowest control level is selected if the measured value does not exist after a predeterminable further waiting time.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHECHANGED REQUIREMENTS
[beim Internationalen Büro am 8. April 1993 (08.04.93) eingegangen; ursprünglicher Anspruch 1 geändert; alle weiteren Ansprüche unverändert (2 Seiten)][Received at the International Bureau on April 8, 1993 (April 8, 1993); original claim 1 amended; all other claims unchanged (2 pages)]
1. Verfahren zur Entstaubung von Rauchgasen mittels Elektrofilter (E,E1.E2), bei dem der im Rauchgas (R) positionierte Elektrofilter zur Ionisierung der ihn durchquerenden Staubpartikel mit einer Gleichspannung U beaufschlagt wird, wobei die Staubkonzentration kontinuierlich am Ausgang des Elektrofilters (E,E1,E2) gemessen wird, ein oberer Sollwert und ein unterer Sollwert für die Staubkonzentration vorgegeben und in einem Vergleicher (V) miteinander verglichen werden, und wobei der obere Sollwert durch die maximal zulässige Staubkonzentration und der untere Sollwert durch eine vorgebbare Untergrenze der Staubkonzentration festgelegt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß von dem Vergleicher (V) für die Soll-Istwertdifferenz aus einem Speicher (S) experimentell an einem hinsichtlich Entstaubungsgrad und Wirkungsgrad optimalen Prozeß im voraus ermittelte Prczeßparametεr als Signale für die Regelung des Elektrofilters (E) abgeleitet werden, wobei die Speicherwerte aus mehreren, jeweils einzelne Regelstufen bildenden Parametergruppen zusammengesetzt sind, und wobei mit ansteigender Ordnungszahl der Regelstufen eine abnehmende Energiebeaufschlagung des Elektrofilters (E) erfolgt derart, daß bei einer innerhalb der Sollwerte liegenden Staubkonzentration die aktuelle O1. A method for dedusting flue gases by means of an electrostatic precipitator (E, E1.E2), in which the electrostatic precipitator positioned in the flue gas (R) is subjected to a direct voltage U to ionize the dust particles passing through it, the dust concentration being continuously at the outlet of the electrostatic precipitator (E , E1, E2) is measured, an upper setpoint and a lower setpoint for the dust concentration are specified and compared in a comparator (V), and the upper setpoint is determined by the maximum permissible dust concentration and the lower setpoint by a predeterminable lower limit of the dust concentration are defined, characterized in that the comparator (V) for the setpoint / actual value difference from a memory (S) is experimentally derived in advance on a process with regard to dedusting efficiency and efficiency optimal process parameters as signals for the control of the electrostatic filter (E), whereby the memory values from several, each s individual control stages forming parameter groups are composed, and with increasing ordinal number of control stages a decreasing energy exposure of the electrostatic filter (E) takes place in such a way that with a dust concentration lying within the target values the current one O
Regelstufe beibehalten wird und daß beim Überschreiten des oberen Sollwertes die Parameter der nächst niedrigeren Regelstufe und beim Unterschreiten des unteren Sollwertes die Parameter der nächst höheren Regelstufe ausgewählt werden. Control level is maintained and that when the upper setpoint is exceeded, the parameters of the next lower control level and when the value falls below the lower setpoint, the parameters of the next higher control level are selected.
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