[發明專利]一種氯酸鹽電解裝置及工作方法

有效

• 申請號: 201210539634.5
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103046069A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 黃東;包金祥
• 申請（專利權）人: 蘇州新區化工節能設備廠
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B9/00;C02F1/461
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔣全強;閆彪

技術領域

本發明涉及一種氯酸鹽電解裝置及工作方法。

背景技術

目前，我國一些化工廠采用氯酸鹽電解裝置對工業廢水進行處理，提取出相應具有回收價值的金屬物質，其中在電解過程中需要大量的電能，并且電能中消耗的不光是有功功率，還占用了大量的無功功率，這些無功功率影響了整個電網的功率因數，所以如何使氯酸鹽電解裝置有效的降低無功功率以提高其功率因數是本領域的技術難題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種適于有效降低無功功率以提高其功率因數的氯酸鹽電解裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種氯酸鹽電解裝置，包含：2個以上的電解槽串聯成一組，即前一電解槽的電解液流出口與后一電解槽的電解液流入口依次相連；

在所述電解液流出口與電解液流入口的連接處設有水泵，該水泵適于抽出前一電解槽的電解液流至后一電解槽中；

在所述氯酸鹽電解裝置的三相電源輸入端連接一適于矯正功率因素的鏈式SVG裝置。

所述鏈式SVG裝置包括：

H電橋多聯型的多電平逆變器，其由連接于所述三相電源的三相H橋功率模塊構成，其中，每相H橋功率模塊中增設至少一個備用H電橋單元電路；該多電平逆變器能自動旁路發生故障的Ｈ橋單元電路，以保證H電橋多聯型多電平逆變器正常工作，使所述鏈式SVG裝置繼續達到矯正功率因素的目的。

自動旁路電路，設于各H電橋單元電路的輸出端，且當一H電橋單元電路發生損壞時，將該H電橋單元電路旁路；

采樣電路，適于采集所述三相電源的電壓和電流的瞬時值；

分相電流獨立控制電路，其與所述采樣電路相連的適于根據所述三相電源的電壓和電流的瞬時值計算出所述脈寬調制電路所需的正弦調制波的調制比M和相位角???????????????????????????????????????????????；

脈寬調制電路，與所述分相電流獨立控制電路相連，用于根據所述正弦調制波的調制比M和相位角對各H電橋單元電路之間采用的載波三角波移相SPWM進行控制；即，當損壞的H電橋單元電路旁路后，該脈寬調制電路適于在保持所述采樣電路的采樣周期不變的基礎上，改變該損壞的H電橋單元電路所在的一相H橋功率模塊的所述載波三角波移相SPWM的載波頻率，以獲得與該相H橋功率模塊中剩余的H電橋單元電路數量相對應的載波三角波移相SPWM的脈沖調制波形。

進一步，所述分相電流獨立控制電路，包括：

鎖相環，根據所述三相電源的電壓的瞬時值以跟蹤所述三相電源的電壓相位；

無功電流給定模塊，適于根據所述鎖相環得出的電壓相位計算出該電壓相位的余弦量并與一無功電流參考值相乘，以得到實際的無功電流輸出；

有功電流給定模塊，適于根據所述鎖相環得出的電壓相位計算出該電壓相位的正弦量，同時根據所述各相H橋功率模塊的直流側電容的電壓平均值與一直流側電容的電壓參考值相減并經過PI控制后再與所述正弦量相乘，以得到實際的有功電流輸出；

瞬時電流跟蹤模塊，用于先將所述無功電流給定模塊和有功電流給定模塊輸出的電流疊加，然后減去所述三相電源中的瞬時電流，并通過控制器以計算出所述脈寬調制電路所需的正弦調制波的調制比M和相位角。

與現有技術相比，本發明的氯酸鹽電解裝置具有如下優點：（1）利用所述鏈式SVG裝置，矯正由于水泵電機工作造成電網的功率因素下降的問題，提高了變壓器的利用率；（2）在所述鏈式SVG裝置中設有備用Ｈ橋單元電路，能再一Ｈ橋單元電路發生故障時，把該故障的Ｈ橋單元電路自動旁路，并且保證H電橋多聯型多電平逆變器正常工作，即，矯正電網功率因素；（3）并且在該H橋功率模塊發生損壞時，無需停機檢修，保證了電網的穩定；（4）脈寬調制電路調節發生損壞的一相H橋功率模塊的調制波，有效的避免了諧波產生；（5）通過分相電流獨立控制實現了三相電源不平衡輸出的補償問題；（6）能有效的提高氯化鈉的轉化率，并且還可以實現高電流效率下的連續電解，電解周期大大縮短。

本發明還要解決的技術問題是提供一種適于有效提高電解效率的氯酸鹽電解裝置的工作方法。

為了解決上述問題，本發明的氯酸鹽電解裝置的工作方法，包括：

①在前一個電解槽中電解液完成一次電解之后，通過水泵從所述前一個電解槽中抽出至后一電解槽中進行二次電解；

②重復步驟①，直至流入最后一個電解槽以得到電解完成液。

本發明還要解決的技術問題是提供一種適于有效降低無功功率以提高其功率因數的氯酸鹽電解裝置的工作方法。