NO814274L - Fremgangsmaate til styring av en elektrostatisk stoevutskillers arbeidsparametre - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for styring av arbeidsparametrene for en elektrostatisk støvutskiller, som forsynes med spenningsimpulser overlagret på en likespenning.

Det er en dokumentert kjensgjerning at et i alminnelighet 2-elektrodefilters egenskaper kan forbedres ved impulsdrift, hvor høyspenningsimpulser med egnet varighet og med egnet reduksjonsfrekvens overlagres en arbeidslikespenning.

For praktiske anvendelser er en automatisk styring av filterets strømforsyning av overordnet betydning for å sikre optimal ytelse under skiftende arbeidsbetingelser og for å fjerne behovet for overvåkning av de elektriske parametrenes innstilling .

Ved alminnelig likespenningsdrift regulerer de i alminnelighet anvendte styresystemer filterspenning og -strøm, og den anvendte strategi har til hensikt å tilveiebringe maksimal spenning og strøm innenfor de av overslagsforholdene opp-trukne grenser. Muligheten for forskjellige strategier er ytterst begrenset ettersom filterspenningen er den eneste parameter, som kan reguleres uavhengig.

I motsetning hertil tillater impulsdrift uavhengig styring av følgende parametre:

1. Likespenningsnivået

2. Impulsspenningsnivået

3. Impulsrepetisjonsfrekvensen

4. Impulsbredden.

Muligheten for å kombinere innstillingen av flere parametre åpner adgang for utvikling av høyeffektive styrestrategier, hvis de fenomener, som finner sted i filteret, måles og for-tolkes riktig.

Det er oppfinnelsens formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for styring av parametrene for oppnåelse av optimal funksjon av et impulsdrevet filter.

Nærmere betegnet er oppfinnelsens formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for styring av impulshøyden på en slik måte at summen av likespenningen og impulshøyden holdes så høyt som mulig uten å bevirke et overdrevet antall overslag når like-spenninen er innstilt eller styrt til å anta sin optimalé verdi.

Dette kan ifølge oppfinnelsen tilveiebringes ved å tillate

at impulsene vokser lineært med tiden, detektere overslag som falt i filterspenningen under en forutvalgt innstillingsverdi, sortere spenningsfallene i forskjellige typer etter tidspunktet for deres opptredelse og deres varighet, og regu-lere filterets arbeidsparametre i avhengighet av den detek-terte type overslag.

Når det opptrer et overslag, kan spenningsimpulsene ifølge oppfinnelsen avbrytes i den periode, hvor filterspenningen er under den innstilte verdi plus i en forutvalgt periode deretter.

Overslagene kan sorteres i følgende fire kategorier:

a. Overslag, som opptrer under en impuls og bevirker et

spenningsfall av kort varighet.

b. Overslag under en impuls, og som bevirker et spenningsfall av lengre varighet. c. Overslag, som opptrer mellom impulsene, og som bevirker et spenningsfall av lengre varighet. d. Overslag, som opptrer mellom impulsene, og som bevirker

et spenningsfall av kort varighet.

Da et overslag av type a. kan tas som indikasjon på at impulsspenningen er for høy, kan et overslag av denne typen ifølge oppfinnelsen bringes til å bevirke at impulshøyden reduseres med en bestemt verdi.

Et overslag av typen b. kan bringes til å bevirke at impuls-høyden reduseres, samt at likespenningsforsyningen avbrytes

i en viss periode.

Et overslag av typen c. kan bringes til å bevirke at en eller flere av følgende foranstaltninger treffes: - likespenningsnivået reduseres med ehviss verdi for deretter å heves igjen,

- impulsrepetisjonsfrekvensen reduseres med en viss

verdi og heves deretter,

- innstillingsverdien for filterutladningsstrømmen reduseres med en bestemt verdi og heves igjen, - hvor likespenningen styres ved anvendelse av et periodisk opptredende platå med øket spenning, økes platå-spenningen.

Ved et overslag av typen d. kan det ifølge oppfinnelsen tas lignende foranstaltninger som ved et overslag av typen c.

eller de foretatte foranstaltninger kan innskrenkes til den blokkering av impulsspenningen, som foretas ved et hvert overslag.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser impulser overlagret på en likespenning for for syning av et elektrostatisk filter. Fig. 2 viser skjematisk et spennings/tidsdiagram for klassi- fisering av overslag under en impuls. Fig. 3 viser skjematisk et spennings/tidsdiagram for klassi-fisering av overslag mellom impulsene. Fig. 1 viser skjematisk spenningsimpulser av høyden U overlagret en likespenning UDCfor forsyning av et elektrostatisk filter. Figuren viser spenningen på utladningselektroden som funksjon av tiden. Spenningen vil i alminnelighet være nega-tiv i forhold til jord, og det her viste er således den numeriske spenning. I den følgende beskrivelsen henviser spennings-nivåer ogøkninger og reduksjoner av disse til de numeriske spenninger.

For å trekke den fulle nytte av impulsteknikken er det viktig at likespenningsnivået holdes så høyt som mulig, dvs. litt under koronaslukkespenningen eller på en spenning, som skaper en viss koronastrøm, alt avhengig av den aktuelle anvendelsen.

For anvendelser i forbindelse med høyresistivt støv oppnås optimal ytelse når likespenningen holdes litt under koronaslukkespenningen. Formålet hermed er å slukke koronautlad-ningen fullstendig etter hver impuls. Kombinert med egnede lange intervaller mellom impulsene tillater dette at like-spenningsfeltet fjerner ioneromladningen fra rommet mellom elektrodene før den neste impulsen påføres og tillater således en høy impulsspiddspenning uten overslag. Videre tillater det full styring av koronautladningsstrømmen ved hjelp av impulshøyden og repetisjonsfrekvensen.

Ved anvendelser i forbindelse med støv med lavere resistivi-tet er en viss koronautladning ved likespenningsnivået for-delaktig for å sikre at det til stadighet flyter strøm gjennom det utfelte støv.

Når likespenningen er styrt til sin optimale verdi, etableres den optimale impulshøyde og styres på grunnlag av kravet om den høyest mulige sum av likespenning pluss impulsspenning ved hjelp av den nedenfor beskrevne fremgangsmåte.

Ved oppstart er spenningsimpulsene uaktiverte inntil likespenningsnivået har nådd den ønskede verdi. Deretter økes impulshøyden til en startverdi, som kan velges mellom 33 og 67% av den maksimale impulshøyden.

Fra denne verdiøkes høyden av impulsene kontinuerlig inntil et overslag opptrer under en impuls. Høyden av impulsene økes med på forhånd innstilt stigningstakt. Etter et overslag reduseres impulshøyden med en viss verdi, som kan velges mellom 1 og 5% av impulsenes nominelle størrelse, ogøkes deretter lineært med samme stigningstakt tilsvarende en endring fra 0 til den nominelle verdi innenfor et tidsrom, som kan velges mellom 1 og 10 minutter. Impulshøyden kan begrenses til en maksimalverdi, som er lavere enn den nominelle verdi, og som kan velges mellom 50 og 100% av den nominelle verdi.

Når likespenningen pluss impulsspenningen er brakt til sin optimale verdi, styres koronautladningsstrømmen til opprett-holdelse av en innstilt verdi, som kan velges f.eks. mellom 20 og 100% av den nominelle generatorstrøm, ved hjelp av en styring med lukket sløyfe, som styrer repetisjonsfrekvensen.

Det kan innstilles en nedre og øvre grense innenfor det sam-lede impulsrepetisjonsfrekvensområdet.

Ved en annen utførelsesform måles koronautladningsstrømmen med fastlagte tidsintervaller og impulsrepetisjonsfrekvensen økes eller reduseres med en fastlagt verdi, avhengig av om den målte strøm er lavere eller høyere enn en innstilt verdi.

Ved oppstartingen er impulsrepetisjonsfrekvensen uaktivert inntil likespenningsnivået har nådd dens ønskede verdi som ovenfor beskrevet. Den ovenfor nevnte innstilling av en nedre grense anvendes som begynnelsesverdi ved den utførelses-form hvor koronautladningsstrømmen styres.

Som nevnt er styringen av arbeidsparametrene for filteret

i stor utstrekning basert på detekteringen av overslag som fall i filterspenningen under en innstilt verdi, idet filterets forskjellige parametre styres avhengig av tidspunktet for og varigheten av slike spenningsfall.

Fig. 2 viser et overslag under en rekke lineært voksende impulser. Impulsperioden er i styreorganet definert som tids-intervallet tilsvarende pulsbredden etter tenningen av et kontaktelement, som starter påføringen av en impuls. Styreorganet angir tilstedeværelse av et overslag, hvis filterspenningen faller under et visst nivå U . som f.eks. kan

S 61 /

velges mellom 0 og 50kV. Hvis spenningen innenfor en viss periode, som f.eks. kan velges mellom 20 jas og 20 ms, vender

tilbake til en verdi over innstillingsnivået klassifiseres overslaget som type I. Hvis ikke klassifiseres det som type

II.

På fig. 2 er spenningen vist fallende under nivået U Kurven a angir et overslag av typen I, idet spenningen økes utover innstillingsnivået U S S t. , før utløpet av den innstilte tiden, t På samme måte viser kurven b et overslag av typen II, idet U , ikke nås innenfor tiden t

J* ' set. set

Tilsvarende viser fig. 3 et overslag mellom impulsene og kurven d representerer et overslag av typen I og kurven c viser et overslag av typen II.

Overslagene sorteres i fire kategorier og det treffes for-skjellig foranstaltninger hvor det tas hensyn til hver enkel overslagskategori.

Ved et hvert overslag avbrytes spenningsimpulsene inntil likespenningen igjen er steget over den innstilte verdi og i et visst tidsrom deretter.

Ved et overslag av typen I under en impuls må impulshøyden reduseres. Dette gjøres med en viss verdi, som f.eks. kan velges mellom 1 og 5% av den nominelle impulshøyden.

Det kan også reageres på et overslag av typen I mellom impul-i. sene på samme måte som på et tilsvarende overslag av typen II som det skal beskrives senere, eller den ovenfor nevnte avbrytelsen av impulsspenningen, som finner sted ved alle overslag kan være den eneste reaksjonen.

Et overslag av typen II bevirker avbrytelse av likespenningsforsyningen i en viss periode, som f.eks. kan velges mellom 10 og 500 ms. Dette skjer for å avbryte strømmen og således fjerne den ledningsbanen som er skapt av overslaget. Viss dette finner sted under en impuls, bevirker det ytterligere reduksjon av impulshøyden som ovenfor beskrevet.

Hvis overslaget av typen II opptrer mellom impulsene kan avbrytelsen av likespenningsforsyningen være den eneste reak-sjon eller en eller flere av følgende foranstaltninger kan treffes avhengig av hovedårsaken til overslaget i den aktuelle situasjonen, som er den kombinerte virkningen av det elektriske feltet fra likespenningen og koronautladningsstrømmen: a. Likespenningsnivået kan reduseres med en viss verdi som,

kan velges mellom 0 og 6kV.

b. Impulsrepetisjonsfrekvensen reduseres med en viss verdi,

som kan velges mellom 5 og 50% av verdien forut for

overslaget.

c. Den innstilte verdien for utladningsstrømmen reduseres med en viss verdi, som kan" velges mellom 5 og 25% av verdien foran overslaget. Heretter opprettholdes den innstilte verdi eller heves lineært med en gitt helling som svarer til en variasjon mellom 0 og 100% av den maksimale generatorstrøm innenfor en periode, som kan

velges mellom 1 og 10 minutter.

d. Hvis likespenningen styres under anvendelse av en periodisk opptredende finger med en på forhånd fastlagt øket spenning økes denne fingerspenningen.

Claims (8)

1.F remgangsmåte for styring av arbeidsparametrene for et elektrostatisk filter, som forsynes med en impulsoverlagret likespenning, karakterisert ved at impuls-høyden til stadighet økes lineært med tiden, at overslag detekteres som fall i filterspenningen under en på forhånd fastlagt innstillingsverdi og sorteres i forskjellige typer i henhold til tidspunktet for deres forekomst og deres varighet, og at arbeidsparametrene for filteret endres i avhengighet av typen av detektert overslag.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et hvert overslag bevirker at impulsspenningen avbrytes for en periode utover den tid, i hvilken filterspenningen er under innstillingsverdien.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at overslagene sorteres i fire kategorier: (a) under en impuls og forårsakende et spenningsfall av kort varighet, (b) under en impuls og forårsakende et spenningsfall av lengre varighet, (c) mellom impulsene og forårsakende et spenningsfall av lengre varighet, (d) mellom impulsene og forårsakende et spenningsfall av kort varighet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at et overslag av typen (a) bevirker at impulshøyden reduseres med en viss verdi.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at et overslag av typen (b) forårsaker at impuls-høyden reduseres og at likespenningsforsyningen avbrytes i en viss periode.

6.F remgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det ved et overslag av typen (c) treffes en eller flere av følgende foranstaltninger: (i) likespenningsnivået reduseres med en bestemt verdi, hvis hyppighet av overslag av typen (c) ligger over en valgt verdi, hvorpå likespenningsnivået igjen heves, (ii) impulsrepetisjonsfrekvensen nedsettes med en bestemt verdi og heves deretter igjen, (iii) innstillingsverdien for filterets koronautladningsstrøm nedsettes med en bestemt verdi og heves deretter igjen, (iv) fingerspredningen i en likespenningsstyring, som anven-der en periodisk opptredende finger med øket spenning økes.

7.F remgangsmåte ifølge krav 3 og 6, karakterisert ved at det reageres i forhold til et overslag av typen (d) på samme måte som i forhold til et overslag av typen (c).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den eneste reaksjonen på et overslag av typen (d) er blokkering av impulsspenningen.