Устройство для питания электрофильтров газоочистки

Устройство для питания электрофильтров газоочистки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к источникам высокого напряжения для питания электрофильтров газоочистки, может быть использовано в цементной и химической промышленности и позволяет повысить эффективность нроцесса газоочистки , устойчивость и экономичность работы, уменьшить потери энергии и упростить конструкцию устройства. Устройство содержит силовой повышающий трансформатор с дополнительной обмоткой низкого напряжения; токоограничивающий реактор; основной блок управляемых вентилей; дополнителышй блок управляемых вентилей, включенньш последовательно с дополнительной обмоткой повышающего трансформатора . Устройство включает в себя также высоковольтный выпрямитель, датчик тока электрофильтра, датчик напряжения на электрофильтре, блок автоматического регулирования и блок автоматического изменения крутизны регулировочной характеристики агрегата . К выводам высокого напряжения выпрямителя подключен электрофильтр. 2 3.п. ф-лы, 1 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 03 С 3/68

ВСР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4024605/29-26 (22) 24.12.85 (46) 23.08.87. Бюл. № 31 (71) Паучко†исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промьппленности строительных материалов и Московское производственное объединение "Электрозавод" им. В.В.Куйбышева (72) В.И.Сикорский, С.F.Баранов, А.Л.Ефремиди и И.Я.Сыричев (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 355606, кл. G 05 F 1/22, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 752274, кл. G 05 F 1/22, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ ГАЗООЧИСТКИ (57) Изобретение относится к источникам высокого напряжения для питания электрофильтров газоочистки, может быть использовано в цементной и хими.8 1, 1 31566 А1 ческой промышленности и позволяет повысить эффективность процесса газоочистки, устойчивость и экономичность работы, уменьшить потери энергии и упростить конструкцию устройства. Устройство содержит силовой повьппающий трансформатор с дополнительной обмоткой низкого напряжения; токоограничивающий реактор; основной блок управляемых вентилей; дополнителыппй блок управляемых вентилей, нключенньп последовательно с дополнительной обмоткой повышающего трансформатора. Устройство включает в себя также высоковольтный выпрямитель, датчик тока электрофильтра, датчик напряжения на электрофильтре, блок автоматического регулирования и блок автоматического изменения крутизны регулировочной характеристики агрегата. К выводам высокого напряжения выпрямителя подключен электрофильтр.

2 з.п. ф-лы, ил.

13

Изобретение относится к источникам высокого напряжения для питания электрофильтров и может быть использовано в области электрической очистки промышленных газовых выбросов от взвешенных частиц в цементной, химической, металлургической, энергетической и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повышение эффективности газоочистки, экономичности работы, повышение надежности и упрощение устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для питания электрофильтров газоочистки.

Устройство содержит силовой повышающий трансформатор 1 с дополнительной обмоткой 2 низкого напряжения, токоограничивающий реактор 3, основной блок 4 управляемых вентилей, дополнительный блок 5 управляемых вентилей, включенный последовательно с обмоткой 2, высоковольтный выпрямитель 6, датчик 7 тока электрофильтра, датчик 8 напряжения на электрофильтре (высоковольтный резистивный делитель), блок 9 автоматического регулирования, блок 10, осуществляющий автоматическое изменение крутизны регулировочной характеристики агрегата.

К выводам высокого напряжения выпрямителя 6 подключен электрофильтр 11.

Блок 9 автоматического регулирования напряжения и тока электрофильтра ll содержит интегратор 12 сигнала напряжения на электрофильтре 11, селектор 13 искровых и дуговых разрядов, модуль 14 ограничения рабочего тока, модуль 15 ограничения перерегулирования и ограничения перенапряжений при включении устройства на холостой ход, амплитудно-фазовый преобразователь 16, формирователь 17 импульсов управления основного блока силовых управляемых вентилей.

Блок 10, осуществляющий автоматическое изменение крутизны регулировочной характеристики агрегата, содержит буферный усилитель 18, представляющий собой повторитель напряжения, назначением которого является согласование высокого выходного сопротивления интегратора с низким входным сопротивлением нагрузки, моДуль

19 изменения крутизны регулировочной

31566 2

5

15 . (?5

50 характеристики устройства, состоящий из амплитудного компаратора 20 с гистерезисом, выполненного с помощью операционного усилителя, охваченного петлей положительной обратной связи (резисторы 21 и 22, источник 23 регулируемого опорного напряжения), интегрирующей цепи (резистор 24 и конденсатор 25), дифференцирующей цепи (конденсатор 26 и резистор 27) и резистивного сумматора (резисторы 28 и 29). При этом вход 30 интегрирующей цепи 24 и 25 является первым входом модуля 19, вход 31 дифференцирующей цепи 26 и 27 — вторым входом, а выход 32 компаратора 20 — выходом модуля 19.

Электронный коммутатор 33, представляющий собой логическое устройство, охваченное обратными связями по напряжению на силовых управляемых вентилях и состоящее из двух четырехвходовых логических элементов И 34 и 35, инвертора 36 и двух интегрирующих цепей (элементы 37-39 и (40-42), причем вторые 43 и 44, третьи 45 и

46 и четвертые 47 и 48 входы логических элементов 34 и 35 попарно объединены и являются соответственно первым 49, третьим 50 и четвертым

51 входами электронного коммутатора

33. Входы инвертора 36 и второй интегрирующей цепи 40-42 составляют второй вход 52 электронного коммутатора 33. Выход инвертора 36 через интегрирующую цепь 37-39 соединен с первым входом 53 логического элемента 35, выход второй интегрирующей цепи 40-42 соединен с первым входом

54 логического элемента 34. Выходы

55 и 56 логических элементов 35 и

34 являются выходами электронного коммутатора 33.

Кроме того, устройство содержит формирователь 57 импульсов управления дополнительного блока 5 управляемых вентилей, цепь 58 и 59 связи модуля 19 изменения крутизны и амплитудно-фазового преобразователя 16.

Устройство работает следующим образом.

В предпусковом состоянии на все узлы и блоки подаются питающие напряжения.

На выходе амплитудно-фазового преобразователя 16 устанавливаются управляющие импульсы, фронт которых соответствует начальному углу вклю1331566

55 чения силовых управляемых вентилей блока 5. После осуществления операции "Пуск" модуль 19 изменения крутизны регулировочной характеристики формирует сигнал управления, обеспечивающий прохождение сигнала с выхода амплитудно-фазового преобразователя 16 через электронный коммутатор

33 на вход формирователя 57 импульсов управления. Генерируемые формирователем 57 импульсы подаются на управляющие электроды блока 5 силовых управляемых вентилей. Вентили открываются, и на электрофильтре ll появляется напряжение, величина которого определяется начальным углом управления и коэффициентом трансформации силового трансформатора 1, определяемым отношением чисел витков высоковольтной и последовательно включенных основной и дополнительной обмоток низкого напряжения.

Сигнал с датчика 8, пропорциональный напряжению на электрофильтре

ll, подается на вход интегратора 12 через буферный усилитель 18 на входы амплитудно-фазового преобразователя

16 и модуль 19 изменения крутизны.

Это приводит к увеличению угла регулирования и, как следствие, к возрастанию напряжения на электрофильтре

ll. Таким образом, осуществляется процесс самовозбуждения (разгона).В результате демпфирующего действия интегратора 12 напряжение на электрофильтре 11 плавно возрастает, причем скорость нарастания определяется постоянной времени интегратора 12. Нарастание напряжения продолжается до тех пор, пока не возникнет одна из следующих ситуаций: в осадительном пространстве электрофильтра 11 возникнут искровые или дуговые пробои; величина тока электрофильтра 11 превысит заданную уставку; фронт импульса амплитудно-фазового преобразователя 16 начнет опережать фронт импульса тока электрофильтра 11 (процесс перерегулирования), В этих случаях нарастание напряжения на электрофильтре 11 будет приостановлено сигналом отрицательной обратной связи соответствующих блоков (селектор 13 искровых разрядов, модуль 14 ограничения рабочего тока, модуль 15 ограничения перерегулирования).

Если в процессе разгона не возникает ни одна из перечисленных ситуаций, то при углах проводимости силовых управляемых вентилей блока 5, близких к критическим, т.е. при напряжении на электрофильтре ll, а следовательно, и на входе 30 модуля 19 изменения крутизны, близком к предельному для данного коэффициента трансформации силового трансформатора 1, в момент времени окончания импульса управления на выходе амплитудно-фазового преобразователя 16 (входе 31 модуля 19) на выходе 32 модуля

19 появляется управляющий сигнал.

Воздействие этого сигнала на вход

52 электронного коммутатора 33 и через цепь 58 и 59 на вход амплитуднофазового преобразователя 16 приводит к смещению в сторону отставания выходного импульса управления амплитудно-фазового преобразователя 16 и к переключению его (в бестоковую паузу, когда напряжение на входах 50 и 51 блока 33 присутствует) электронным коммутатором 33 с входа формирователя 57 импульсов управления дополни— тельного блока 5 силовых управляемых вентилей на вход формирователя 17 импульсов управления основного блока 4 силовых управляемых вентилей. Так м образом, в течение доли полупериода сетевого напряжения скачком изменяется (увеличивается) коэффициент трансформации силового трансформатора и крутизна регулировочной характеристики устройства.

Регулирование напряжения на электрофильтре 11 осуществляется изменением угла управления вентилей блока

4. Величина отставания угла управления выбирается такой, при которой ток электрофильтра в первый момент после переключения блоков 5 и 4 не изменяется.

Дальнейшее плавное увеличение напряжения на электрофильтре продолжается либо до полного открытия управляемых вентилей блока 4, либо пока не возникает сигнал отрицательной обратной связи на выходе одного из модулей 13, 14 или 15. Снижение напряжения на электродах фильтра 11 под действием автоматического или ручного регулирования приводит к обратному переключению коэффициента трансформации силового трансформатора 1

5 13315 и снижению крутизны регулировочной характеристики.

При этом, благодаря тому, что в модуле 19 изменения крутизны введен

5 гистерезис, величина которого определяется соотношением сопротивлений резисторов 21-23, обратное изменение крутизны происходит при углах регулирования на 2-33 ниже критических, что существенно повышает надежность работы устройства особенно в режиме частых искровых и дуговых разрядов, в эоче переключения.

Технико-экономическая эффектив- 15 ность предлагаемого устройства по сравнению с известным определяется улучшением газоочистки в среднем на

10-12Ж вследствие повышения среднего значения напряжения на электрофильт- 20 ре на 4-67, связанного со снижением величины пульсаций и повышением устойчивости работы системы автоматического регулирования при низких уровнях пробивных напряжений в ре- 25 зультате автоматического изменения крутизны регулировочной характеристики агрегата, а также повышением экономичности работы устройства и всей системы электроснабжения электро- 30 фильтра вследствие повышения коэффициента мощности системы агрегат электрофильтр, уменьшения коэффициента формы тока в результате увеличения рабочих углов проводимости управляемых вентилей при низких уровнях пробивных напряжений, что приводит к уменьшению потерь энергии в arpera ax «ce r x, а также уменьшению установленной мощности трансформаторов 40 системы электроснабжения. Кроме того, повышается надежность устройства, в

1 в связи с чем уменьшаются эксплуатационные затраты на объекте использования изобретения, и уменьшается се- 45 бестоимость устройства за счет его упрощения.

66

6 тор напряжения на электрофильтре, селектор искровых и дуговых разрядов, модуль ограничения рабочего тока, модуль ограничения перерегулирования, амплитудно-фазовый преобразователь и основной формирователь импульсов управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности газоочистки, экономичности работы, повышения надежности и упрощения устройства, силовой повышающий трансформатор снабжен дополнительной обмоткой с дополнительным блоком силовых управляемых вентилей, включенным последовательно с основной обмоткой низкого напряжения, а автоматический регулятор снабжен буферным усилителем, модулем изменения крутизны, электронным коммутатором и дополнительным формирователем импульсов управления дополнительного блока силовых управляемых вентилей, причем буферный усилитель своим входом подключен к выходу интегратора напряжения, а выходом — к первому входу модуля изменения крутизны и через резистор — к входу амплитудно-фазового преобразователя, выход которого подключен к второму входу модуля изменения крутизны и первому входу электронного коммутатора, а выход модуля изменения крутизны подключен к второму входу электронного коммутатора и входу амплитудно †фазово преобразователя, третий и четвертый входы электронного коммутатора соединены соответственно с информационными вЫходами основного и дополнительного блоков силовых управляемых вентилей, а первый и второй выходы электронного коммутатора через основной и дополнительный формирователи импульсов управления — соответственно с входами основного и дополнительного блоков силовых управляемых венти— леи.

Формулаизобретени я

1. Устройство ппя питания электрофильтров газоочистки, содержащее силовой повышающий трансформатор, основной блок силовых полупроводниковых управляемых вентилей, токоограни- 55 чивающий реактор, высоковольтный выпрямитель, датчики тока и напряжения па электрофильтре и автоматический регулятор, включающий в себя интегра2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что электронный коммутатор выполнен в виде двух четырехвходовых логических элементов И, второй, третий и четвертый входы которых попарно объединены и соединены соответственно с первым, третьим и четвертым входами блока электронного коммутатора, инвертора и двух интегрирующих цепей на диоде и резистора, включенных параллельно, 1331

Составитель Б.Каклюгин

Техред А.Кравчук Корректор А. Ильин

Редактор Л.Лангазо

Заказ 3754/7

Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и конденсаторе, причем входы инвертора и второй интегрирующей цепи объединены и соединены с вторым входом блока, выход инвертора через первую интегрирующую цепь соединен с первым входом одного логического элемента

И, выход второй интегрирующей цепи— с первым входом другого логического

566

8 элемента И, а выходы логических элементов являются выходами .блока.

3. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок изменения крутизны связан с входом амплитудно-фазового преобразователя через последовательно включенные диод и резистор.