操作静电集尘器的方法技术

一种操作静电集尘器（７）的方法，包括根据适合在集尘器电极之间提供具有ＤＣ分量和ＡＣ分量的电压的方式将由电源（１０）所产生的电功率提供给该集尘器。控制单元（８）检测电极电压，建立一个电压峰值和一个电压平均值，并计算峰值与平均值的乘积从而获得预期性能指数（ＩＥＰ）。调谐操作设置点以便于使该预期性能指数为最大。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种并涉及用于给静电集尘器供电的电源。静电集尘器(简称为ESP)是一种用于收集固体颗粒的系统，该系统依靠电场中所浸入电荷的运动来工作。静电集尘器特别可用于清洁烟气、烟尘等物质从而去掉灰尘、灰末、煤烟以及类似颗粒。使气体经过其中电场横切地对着流动方向的区域。将电场工作于高电压，其中从负电极中发出自由电子的电晕。电极将这些颗粒充电，充电颗粒将在该电场的作用下朝着正电极移动，该正电极通常被设计成其上沉积颗粒的集尘板的形式。在该正电极上颗粒放电并且可能辅助于摇动该板使其放电时，所收集到的灰尘颗粒会落入设置在该板下的贮箱中。通常将该集尘板接地，尽管负电极是由保持在相对于该板而言是高的负电势的细金属导线所构成。依靠电极结构，该电场在靠近导线电极附近具有较高的强度，这会导致周围气体离子化以及电晕的产生。朝着该集尘板，该电场在较大区域上分布并带有相应强度的减小。这种较低强度的电场可能不足以使气体离子化，但是，它可以起到使灰尘的充电颗粒朝着该集尘板的方向运动的目的。在第一近似电性能中，该静电集尘器可以表示为一个带有分流电阻的一个电容器，该分流电阻表示由充电颗粒在电极间传送所带来的泄漏。为了产生这些颗粒的电离作用，电压必须超过某个最小门限值，该最小门限值被称为电晕开始电压。根据操作模式，通过各种因素来限制电压的上升。这些因素其中之一是采用放电不足的形式或采用延长电弧形式在电极之间形成火花放电。在电场中可以认识到的另一个因素是来自正电极上那些点的电晕形成即被称为反向电晕。反向电晕表示漏电流的增加并会减弱颗粒收集的效率。欧洲专利0286467提出一种电源，其中经相位角可控的半导体闸流管来控制从主电网馈送到升压变压器的功率，因此在高电压一侧产生双倍于主频率的脉冲。这些脉冲将该静电集尘器充电为可变电压。根据该公开文本，在预定选择时间间隔执行一个检测步骤，借助于此，该电源被阻隔一段所选时间比如从0.1秒到5秒并且随后再恢复。可以观察该脉冲式集尘器电压的最小值，如果由检测灵敏度因子在阻隔间隔之后所观察到的这个最小值超过在阻隔间隔之前所观察到的最小值，则建立反向电晕。美国专利5311420提出一种电源设备，包括将功率馈送到给升压变压器供电的硅可控整流器上的电源。该电源可以间歇供电形式运行，其中由随后带有预定数量截止周期的半周期电压脉冲来给集尘器供电，使导通与截止半周期的比率为最佳从而防止反向电晕。通过检测与输出电流值增加一致的高电压整流器输出电压的最小峰值的不增加来检测反向电晕的情况。美国专利4779182提供了一种带有一些开关的反相器电源，可以操作这些开关来输出高频交流，该交流以1kHz到3kHz的频率交替。馈送电压可以被规定，并且还可以规定电压波动，即，上限和下限之间的电压起伏。从该高压整流器中所获得的直流可以被周期性阻隔所中断，以便于强行使静电集尘器上的电压波动。欧洲专利066950建议了一种电源，它实际包括两组完全的半导体闸流管可控高压电源单元。第一组输出稳定的基极电压，尽管第二组激发使单个脉冲叠加在从第一组提供来的基本电平上。该静电集尘器电压采用与尖峰信号叠加的稳定基本电平的形式。该脉冲周期处于50到200微秒的范围内。在高电阻率灰尘的工作条件下，沉积在板式电极上的灰尘将抵御电离颗粒的放电。灰尘层两端的电压趋于增加，并且气体两端的电压趋于相应减小。如果灰尘层的端电压继续增加，则达到这样一个点，其中发生穿过灰尘层的电介质击穿的情况。该点被认为是反向电晕放电的开始点。灰尘层电介质的击穿产生减少颗粒充电的正离子，并导致收集效率的降低。反向电晕的形成需要一些时间，并且与灰尘层的松弛时间相关。当将灰尘层当成一个漏电电容器时，它将趋向于使传送到静电集尘器上的电流脉冲平坦。这种作用带来的好处是可以将短脉冲施加到电极上而不会促使在该灰尘层上形成反向电晕。反向电晕情况开始似乎是由该集尘器电流的时间平均值(平均值)来控制的。因此，为了避免或减少反向电晕放电，必须减少传送到集尘器上的平均电流。这个问题可以解决而不会损失太多的电压电平。基本控制问题是确定根据现有的操作条件而必须发送到集尘器上的电流。对于一些工业处理，灰尘电阻率时低时高，这导致反向电晕。在第一种情况中，电流必须尽可能地高，而在第二种情况中，电流必须降低。直到现在还在使用的用于ESP的传统电源是变压器整流器装置，它包括一个高电压变压器和一个桥式整流器。由一对使用相位角控制的反向平行的闸流管来控制施加到HV变压器上的初级电压。ESP负载可以由与一个电容平行的非线性电阻来表示。用于中等大小的ESP母线部分的电容是60-80nF(2000m2集尘板区域)。这表示该负载的时间常数是毫秒范围内的，导致施加到ESP上的电压波形包含有相当多的波动。因此，施加到ESP上的电压其特征在于其平均值、峰值以及波谷(最小值)值。将波动表示为峰值减去最小值。传送到ESP上的电流包括整流过的类似正弦曲线的脉冲，其幅度和周期依赖于相位角的值。对于正常情况而言(没有反向电晕)，增加的电流产生增加的电压平均值和电压波动。电流脉冲具有比线路频率的周期(对于50Hz线是10ms)短的持续时间，但是，在非常高的灰尘电阻率的情况中，在一个电流脉冲中传送的电荷可以很高足以开始反向电晕的放电过程。另外，ESP内部的火花、电弧以及短路的产生会导致线电流中的电流浪涌，这通常受到所包含的与初级电路串联的线性电感限制。可以通过使用一种新型电源来解决这些问题，该电源被公知是作为工作于高于可听限制的切换频率的开关式电源(SMPS)。由SMPS发送的电流是短周期脉冲，其周期处于10到30微秒范围内。这种解决方式包括基本上可以由一个整流器以及连接在主电路和变压器整流器之间的DC-AC变换器来替换相位控制闸流管，在这种情况中，可以将其设计为可以处理高频情况。在可利用的各种变换器中，可以发现，串联谐振变换器可以提供与ESP供电有关的一些好处。这种带有彼此串联的一个电感和一个电容的变换器可以传送整流过的正弦电流脉冲到周期为10到30微秒的ESP上，并能提供自然电流变换。另外，通过选择串联电感和电容值，仅通过这些元件就可以确定变换器主电路中的以及HV变压器初级电路中的电流的周期和幅度，且所述电流周期和幅度与ESP负载无关。因此，该SMPS具有这些好处能够将小量电荷传送到ESP中，并且当由变换器的谐振分量而不是由ESP负载来确定电流幅度时能避免电流浪涌。在该ESP短路的情况中，初级电流的幅度不变，并且线电流开始变为低值。该好的作用是由于这样这个事实主电路仅仅只需传送功率来填补输出功率为零时该电源中的损失。这种类型的电源还具有另一个重要特性。通过使用一个或一些电流振荡器并随后中断该电源某段时间，可以使电压波形实际上为一个纯DC电压(没有AC分量)。另外，通过操作变换器从而在一个较长的时间间隔内即所谓的导通时间内产生电流振荡，例如，在1到2毫秒内，与传统的供电相比，集尘器电压可以以较高的上升速度增加。此后，在所谓的截止时间内，电流振荡中断，其中该集尘器电压呈指数地朝着电晕开始值下降。换言之，这种类型的SMPS可以在ESP负载上产生不同的电压波形，其范围从几乎纯DC电压到非常陡峭并且脉动的电压。专利技术人已经发现在相反的操作情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作静电集尘器的方法，包括步骤－根据一种适合于在集尘器电极之间提供具有ＤＣ分量以及ＡＣ分量的电压的方式来给该集尘器馈送电功率，－检测电极电压并建立电压峰值和电压平均值，－将所述峰值与所述平均值相乘从而构成所期望性能指数（ＩＥ Ｐ），－使所述方式连续递增变化并重复检测、建立以及乘法步骤以便于建立所述指数与所述变化的相关性，以及－根据对应于所述指数的最大值所建立的各种变化来修改所述方式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：维克托勒耶斯，
申请(专利权)人：FLS公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]