交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种等离子电源，具体涉及一种交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，包括电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜、谐波检测无功功率补偿柜、流体控制柜和工控机自动化控制柜，三相电经过电源进线柜接入，每相进线端均设置断路器，电源进线柜依次通过反应器柜、SCR调压柜、变压器柜连接至等离子炬的电极，对应等离子炬的气路和水路设置流体控制柜，所述电源进线柜对应设置谐波检测无功功率补偿柜，所述电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜及流体控制柜均与工控机自动化控制柜相连接。本实用新型专利技术运行稳定、可靠，自动化程度高，满足等离子设备工艺要求。

AC High Power MW Class Constant Temperature and Voltage Regulating Automatically Controlled Plasma Power Supply

【技术实现步骤摘要】
交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源
本技术涉及一种等离子电源，具体涉及一种交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源。
技术介绍
目前，垃圾废物处理最先进的环保设备是等离子气化炉，等离子电源是等离子气化炉设备能否正常运行的关键。目前危废处理处置主流技术有：焚烧(回转窑、废液焚烧炉、热解炉)、物化(过滤、中和、氧化还原、气浮、混凝、沉淀、破乳、超滤、多效蒸发、MVR蒸发、高级氧化、固液分离等)、固化(稳定化固化、水泥固化、石灰、粉煤灰固化)、综合利用(废油再生、废有机溶剂蒸精馏)等主要工艺技术，除固化外其处理利用过程中均会产生“二次危废”，特别是焚烧残渣和飞灰需要填埋处置，安全填埋场作为终端处置设施，其兜底角色在目前十分重要和关键。建设危废安全填埋场存在着选址难的困境，由于土地资源宝贵、选址要求高、硬性条件多、邻避效应、建设成本高、后期封场维护、潜在风险隐患等，因此安全填埋场项目实际落地数量少。等离子气化处理工艺中残渣和飞灰在高温下熔融形成玻璃体物质，其浸出毒性远低于国家标准，可以作为一般建材进行综合利用，因此等离子气化技术的先进性注定其应用前景十分广阔，我国危废市场潜力大、实际处置缺口大，等离子工艺技术从试验到工业化、自动化、大型化、现代化的革新进程步入高速期，工艺完善会突飞猛进。等离子气化技术国内刚刚起步主要结构特点是小功率直流供电设备一般在300KW以下。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种运行稳定、可靠，自动化程度高，满足等离子设备工艺要求的交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，包括电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜、谐波检测无功功率补偿柜、流体控制柜和工控机自动化控制柜，三相电经过电源进线柜接入，每相进线端均设置断路器，电源进线柜依次通过反应器柜、SCR调压柜、变压器柜连接至等离子炬的电极，对应等离子炬的气路和水路设置流体控制柜，所述电源进线柜对应设置谐波检测无功功率补偿柜，所述电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜及流体控制柜均与工控机自动化控制柜相连接。三相电源通过断路器接入电源柜，电流、电压信号传输至工控机自动化控制柜，谐波检测无功功率补偿柜对电源进线柜的输出电源进行功率补偿及谐波消除，消除电网扰动，补偿后的电源经反应器柜限流后接入SCR调压柜，SCR调压柜对三相(SCR)可控硅交流电源无极调压，SCR调压柜输出电源经变压器输出至等离子炬，等离子炬的气路和冷却水路的的实时使用参数通过流体控制柜进行采集，并通过流体采集柜发送至工控机自动化控制柜，由工控机自动化控制柜根据接收到的数据向各个柜子发送控制指令实现等离子电源的恒温调压及过热保护等，为防止突然断电信号丢失，为工控机自动化控制柜设置UPS电源，工控机自动化控制柜实现自动化控制所依赖的计算机程序属于本领域技术人员公知技术。其中，优选方案为；所述反应器柜包括三个串联的水冷电抗器LL1-LL3，水冷电抗器LL1-LL3的水冷管内分别设置温度传感器Dt1-Dt3，水冷电抗器LL1-LL3的水冷管入口分别设置流量传感器DF1-DF3，水冷电抗器一端接电源进线柜，另一端接SCR调压柜，温度传感器和流量传感器均与工控机自动化控制柜相连，一旦工控机自动化控制柜检测到任一流量传感器或温度传感器的测量参数异常，立即切断电源进线柜的断路器，防止电抗器过热烧毁。所述SCR调压柜包括三相调压电路，每相调压电路包括串联的快速熔断器、保护电阻和保护电容，串联的保护电阻和保护电容两端分别设置一对反并联的可控硅模块，每个可控硅模块均设有水冷套，可控硅模块与工控机自动化控制柜内的可控硅控制器相连，可控硅控制器输入端连接有手调电位器W和手动自动切换开关SZK，通过手动自动切换开关SZK切换SCR调压柜的手动调整和自动调整两种方式，如果手动自动切换开关SZK切换至手动调整模式，手调电位器W作为可控硅模块的导通角调整触发件，调节电位器W电阻即可实现输出电压值的调节。可控硅模块的水冷套均通过总进水管进水，总进水管上设置数字式压力开关YK，数字式压力开关YK串入继电器KJI线圈供电回路，继电器KJ1的常闭触点串入压力正常信号灯的供电回路，如水压正常，数字式压力开关YK不闭合，压力正常信号灯点亮，如果水压异常，数字式压力开关YK闭合，压力异常信号灯点亮；每个可控硅模块均对应设有一个热敏电阻，热敏电阻连接温度控制器WKQ信号输入端，温控器内设的温控开关常开触点串入继电器KJ2线圈的供电回路，继电器KJ2的常开触点串入温度异常告警灯的供电回路，继电器KJ2的常闭触点串入温度正常信号灯的供电回路，温度控制器WKQ设于工控机自动化控制柜内，如果热敏电阻检测到可控硅模块温度异常，温控器内设的温控开关常开触点吸合，闭合继电器KJ2线圈的供电回路，由此导通继电器KJ2的常开触点，点亮温度异常告警灯，如果没有温度异常的情况出现，温控开关的常闭触点吸合，继电器KJ2线圈失电，继电器KJ2常闭触点吸合，温度正常信号灯点亮；快速熔断器均串入继电器KJ3线圈的供电回路，继电器KJ3的常开触点串入熔断器异常告警灯的供电回路，继电器KJ3的常闭触点串入熔断器正常信号灯的供电回路。谐波检测无功功率补偿柜包括投切控制器、电压采样单元、电流采样单元和多组补偿消谐单元，所述电压采样单元和电流采样单元均与投切控制器信号输入端相连，投切控制器输出端连接补偿消谐单元，所述补偿消谐单元包括三对反并联的可控硅投切模块，三对反并联的可控硅投切模块一端分别连接至A、B、C三相，三对反并联的可控硅投切模块的另一端通过电抗器连接三个三角形接法的补偿电容，电压采样单元和电流采集单元采集到的电流和电压信息作为可控硅投切模块投切动作执行的触发条件，如果电流和电压存在相位差，电压相位超前，为感性负载，可控硅投切模块电压过零导通，电流过零切断，可控硅投切模块导通后接入补偿电容进行补偿，同时吸收多次谐波，投切控制器根据相位差的大小自动判断补偿消谐单元需要导通的组数。补偿消谐单元一般设有12组，每六组安装在一个柜体内，设有投切控制器的为主柜，另一个为辅柜，主柜和辅柜均设有散热风机。三对反并联的可控硅投切模块另一端两相之间并接一信号指示灯。一方面，三相不平衡时做压差指示，另一方面，在突然断电时，信号指示灯可吸收电容放电。所述流体控制柜包括压力传感器、流量调节装置、温度传感器和流量传感器，等离子炬连通气路和冷却水路，气路采用导气管路，冷却水路包括进水管路和出水管路，进水管路和出水管路采用绝缘胶管，所述导气管路上依次设置球阀B8、总管压力表HM2、流量传感器DF4、压力传感器DP5流量调节装置RM1和电磁阀K，电磁阀K连通三条分气支路，第一条分气支路上依次设有流量调节装置RM3、截止阀B9和压力传感器DP3，第二条分气支路上依次设有流量调节装置RM4、截止阀B10和压力传感器DP4，第三条分气支路上依次设有内置压力表变径VF1的压力表HM5、压力传感器DP1和易损垫片RS1，等离子炬进水管路上依次设置球阀B1、压力传感器DP6、冷却水压力表HM1、温度传感器Dt4、球阀B3，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，包括电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜、谐波检测无功功率补偿柜、流体控制柜和工控机自动化控制柜，三相电经过电源进线柜接入，每相进线端均设置断路器，电源进线柜依次通过反应器柜、SCR调压柜、变压器柜连接至等离子炬的电极，对应等离子炬的气路和水路设置流体控制柜，所述电源进线柜对应设置谐波检测无功功率补偿柜，所述电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜及流体控制柜均与工控机自动化控制柜相连接。

【技术特征摘要】
1.一种交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，包括电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜、谐波检测无功功率补偿柜、流体控制柜和工控机自动化控制柜，三相电经过电源进线柜接入，每相进线端均设置断路器，电源进线柜依次通过反应器柜、SCR调压柜、变压器柜连接至等离子炬的电极，对应等离子炬的气路和水路设置流体控制柜，所述电源进线柜对应设置谐波检测无功功率补偿柜，所述电源进线柜、反应器柜、SCR调压柜、变压器柜及流体控制柜均与工控机自动化控制柜相连接。2.根据权利要求1所述的交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，所述反应器柜包括三个串联的水冷电抗器LL1-LL3，水冷电抗器LL1-LL3的水冷管内分别设置温度传感器Dt1-Dt3，水冷电抗器LL1-LL3的水冷管入口分别设置流量传感器DF1-DF3，水冷电抗器一端接电源进线柜，另一端接SCR调压柜，温度传感器和流量传感器均与工控机自动化控制柜相连。3.根据权利要求1所述的交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，所述SCR调压柜包括三相调压电路，每相调压电路包括串联的快速熔断器、保护电阻和保护电容，保护电容连接至变压器柜，串联的保护电阻和保护电容两端分别设置一对反并联的可控硅模块，每个可控硅模块均设有水冷套，可控硅模块与工控机自动化控制柜内的可控硅控制器相连，可控硅控制器输入端连接有手调电位器W和手动自动切换开关SZK。4.根据权利要求3所述的交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，可控硅模块的水冷套均通过总进水管进水，总进水管上设置数字式压力开关YK，数字式压力开关YK串入继电器KJI线圈供电回路，继电器KJ1的常闭触点串入压力正常信号灯的供电回路。5.根据权利要求3所述的交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，每个可控硅模块均对应设有一个热敏电阻，热敏电阻连接温度控制器WKQ信号输入端，温控器内设的温控开关常开触点串入继电器KJ2线圈的供电回路，继电器KJ2的常开触点串入温度异常告警灯的供电回路，继电器KJ2的常闭触点串入温度正常信号灯的供电回路，温度控制器WKQ设于工控机自动化控制柜内。6.根据权利要求1所述的交流大功率MW级恒温调压自动化控制等离子电源，其特征在于，所述谐波检测无功功率补偿柜包括投切控制器、电压采...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，司志国，翟冰，张国立，董光福，
申请(专利权)人：山东博润工业技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37