Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра

Изменение параметров газа связано с нестабильностью работы технологического оборудования (печь, мельница, котел и др.).

Таким образом, точность настройки степени снижения и скорости подъема напряжения после пробоя зависит от установленного коэффициента усиления петли положительной обратной связи системы регулирования, опыта наладчика и может быть удовлетворительно соблюдена только в некоторой узкой области вольт-амперной характеристики электрофильтра, существующей в момент наладки.

Это приводит к неоправданному снижению величины среднего значения напряжения на электродах фильтра и как следствие к ухудшению степени очистки газов.

Целью настоящего изобретения является улучшение степени очистки газов электрофильтром за счет увеличения среднего напряжения на электродах в режимах с резким изменением пробивных уровней, связанных с нестабильностью технологических процессов, а также при наличии безыскровой обратной короны.

Аналитически и экспериментально установлено, что для поддержания оптимального уровня среднего значения напряжения на электрофильтре при низких пробивных напряжениях необходимо допускать значительное количество пробоев (100 и более пробоев в минуту), т.е. допускать небольшое снижение напряжения после пробоя и достаточно быстрое его увеличение. Это связано с тем, что при низких пробивных уровнях, т.е. небольших углах регулирования и, следовательно, небольших токах нагрузки пробои носят искровой характер и переход их в дуговой разряд маловероятен.

Напротив, при высоких пробивных напряжениях, т.е. больших углах регулирования и больших токах нагрузки, прабои, как правило, носят дуговой характер. Поэтому глубина снижения напряжения после пробоя должна быть большей, а скорость увеличения - меньшей. Это обеспечивает минимальную частоту пробоев.

В режимах безыскровой обратной короны необходимо поддержание среднего значения напряжения на электрофильтре на максимально возможном уровне.

Для достижения устойчивой работы системы преобразовательный агрегат - электрофильтр в этих условиях и, следовательно, наиболее эффективной его работы необходимо автоматическое изменение коэффициента усиления петли положительной обратной связи системы регулирования.

Технический результат достигается тем, что в способе автоматического регулирования напряжения электрофильтра посредством изменения угла регулирования тиристорного или симисторного ключа в силовой цепи высоковольтного преобразовательного агрегата питания электрофильтра путем изменения глубины снижения напряжения и плавного его восстановления после каждого пробоя осадительного пространства, при котором после каждого пробоя величина снижения напряжения автоматически устанавливается в зависимости от среднего значения тока электрофильтра, а плавное его восстановление до пробивного уровня устанавливается в зависимости от угла регулирования или от величины амплитудного значения напряжения на электрофильтре, согласно изобретению измеряют величину среднего значения напряжения электрофильтра перед пробоем, и коэффициент усиления системы регулирования устанавливают в зависимости от этой величины, большему значению среднего напряжения электрофильтра соответствует меньшее значение коэффициента усиления системы, меньшему значению среднего напряжения электрофильтра - большее значение коэффициента усиления.

Другим отличием предлагаемого способа регулирования является то, что измеряют величину угла регулирования перед пробоем, и коэффициент усиления системы устанавливают в зависимости от этой величины, меньшему значению угла регулирования соответствует больший коэффициент усиления системы регулирования, большему значению угла регулирования - меньший коэффициент усиления системы регулирования.

Сопоставительный анализ показывает, что отличия предлагаемого способа по сравнению с прототипом являются существенными. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 и фиг.2 представлены возможные варианты блок-схем устройства для реализации заявляемого способа.

Блок-схема (фиг.1) содержит тиристорный ключ 1, токоограничивающий дроссель 2, высоковольтный преобразовательный агрегат 3, электрофильтр 4, датчик 5 напряжения электрофильтра, интегратор 6 напряжения электрофильтра, управляемый нелинейный усилитель 7, блок управления 8, фазосдвигающее устройство 9, формирователь 10 импульсов управления тиристорным ключом 1.

Работает схема следующим образом

При подаче на преобразовательный агрегат и регулятор напряжения питающей сети и осуществлении операции «Пуск» на тиристорном ключе 1 появляются импульсы управления с формирователя 10, фазовое положение которых задается фазосдвигающим устройством 9. Начальный угол регулирования - φ имеет минимальное значение. Тиристорный ключ открывается. На электрофильтре 4 появляется напряжение, величина которого несколько ниже напряжения начала коронирования. Ток электрофильтра отсутствует.

Блок-схема 1. Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра

Одновременно напряжение электрофильтра с датчика 5 подается на вход интегратора 6 напряжения электрофильтра. С выхода интегратора 6 напряжения электрофильтра сигнал, пропорциональный среднему значению напряжения электрофильтра, подается на вход 11 нелинейного управляемого усилителя 7 и вход 12 блока управления 8. С выхода блока управления 8 сигнал подается на вход 13 нелинейного усилителя 7, коэффициент усиления которого устанавливается в зависимости от уровня напряжения с выхода блока управления 8. С выхода управляемого нелинейного усилителя 7 подается сигнал на вход 14 фазосдвигающего устройства 9 и далее на вход 15 формирователя импульсов управления 10, с выхода которого импульсы управления подаются на тиристорный ключ 1. Это приводит к увеличению регулирования тиристоров и, следовательно, к увеличению напряжения на электрофильтре.

Блок-схема 2. Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра

Так как коэффициент усиления управляемого усилителя 7 нелинеен и зависит от величины сигнала на входе 13, т.е. от величины напряжения на электрофильтре, меньшему значению среднего напряжения соответствует больший коэффициент усиления, а большему значению напряжения - меньший коэффициент усиления. Начинается нелинейный разгон системы преобразовательный агрегат - электрофильтр. При малых значениях напряжения на электрофильтре скорость нарастания напряжения будет большей, а при больших значениях - меньшей. Это повышает устойчивость работы системы, что приводит к увеличению среднего напряжения на электрофильтре и, следовательно, к увеличению эффективности его работы.

Так как у системы регулирования нелинейный коэффициент усиления, процесс разгона системы агрегат - электрофильтр происходят с переменной скоростью, т.е. меньшему значению среднего значения напряжения электрофильтра соответствует большая скорость, большему значению напряжения - меньшая скорость.

Процесс разгона продолжается до тех пор, пока не возникнет одна из следующих ситуаций:

1. Угол регулирования в процессе разгона достигнет своего максимального значения. Напряжение на электрофильтре достигнет наибольшего значения и процесс разгона остановится.

2. Значение тока электрофильтра достигнет номинальной величины тока преобразовательного агрегата.

3. В электрофильтре, при некотором уровне напряжения начнутся пробои осадительного пространства.

4. В режиме безыскровой обратной короны напряжение на электрофильтре достигнет точки перегиба вольт-амперной характеристики электрофильтра.

Блок-схема фиг.2 отличается от блок-схемы фиг.1 тем, что блок управления 8 преобразует угол регулирования - φ фазосдвигающего устройства 9 в напряжение управления нелинейного усилителя 7. И введена нелинейная обратная связь не по величине среднего значения напряжения электрофильтра - Ucp., а по величине угла регулирования - φ. Таким образом реализуется нелинейная обратная связь по углу регулирования - φ. Меньшему значению угла регулирования соответствует больший коэффициент усиления, большему значению угла φ - меньший коэффициент усиления.

Такая замена правомерна, т.к. Ucp=f(φ), а φ=π-α.

Проведены лабораторные и промышленные испытания предлагаемого способа и получены положительные результаты.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра посредством изменения угла регулирования тиристорного или симисторного ключа в силовой цепи высоковольтного преобразовательного агрегата питания электрофильтра путем изменения глубины снижения напряжения и плавного его восстановления после каждого пробоя осадительного пространства, при котором после каждого пробоя величина снижения напряжения автоматически устанавливается в зависимости от среднего значения тока электрофильтра, а плавное его восстановление до пробивного уровня устанавливается в зависимости от угла регулирования или от величины амплитудного значения напряжения на электрофильтре, отличающийся тем, что измеряют величину среднего значения напряжения электрофильтра перед пробоем и коэффициент усиления системы регулирования устанавливают в зависимости от этой величины, большему значению среднего напряжения электрофильтра соответствует меньшее значение коэффициента усиления системы, меньшему значению среднего напряжения электрофильтра - большее значение коэффициента усиления.

2. Способ автоматического регулирования напряжения электрофильтра посредством изменения угла регулирования тиристорного или симисторного ключа в силовой цепи высоковольтного преобразовательного агрегата питания электрофильтра путем изменения глубины снижения напряжения и плавного его восстановления после каждого пробоя осадительного пространства, при котором после каждого пробоя величина снижения напряжения автоматически устанавливается в зависимости от среднего значения тока электрофильтра, а плавное его восстановление до пробивного уровня устанавливается в зависимости от угла регулирования или от величины амплитудного значения напряжения на электрофильтре, отличающийся тем, что измеряют величину угла регулирования перед пробоем и коэффициент усиления системы устанавливают в зависимости от этой величины, меньшему значению угла регулирования соответствует больший коэффициент усиления системы регулирования, большему значению угла регулирования - меньший коэффициент усиления системы регулирования.

Имя изобретателя: Сикорский В.И. (RU), Баранов С.Е. (RU), Веремьев Н.К. (RU), Копервас В.Ф. (RU), Илюшин Э.С. (RU)
Имя патентообладателя: Сикорский Владимир Иванович (RU), Баранов Сергей Евгеньевич (RU), Веремьев Николай Константинович (RU), Копервас Владимир Фридрихович (RU), Илюшин Эдуард Семенович (RU)
Почтовый адрес для переписки: 353905, Краснодарский край, г. Новороссийск, а/я 1
Дата начала отсчета действия патента: 09.08.2004

Разместил статью: admin
Дата публикации:  27-12-2005, 16:06

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Фомин Дмитрий Владимирович  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!