[發明專利]靜電除塵器快速保護系統控制方法

有效

• 申請號: 202010328386.4
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN111420807B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 王波;李時輝;鄭鵬飛;駱晨嵐
• 申請（專利權）人: 義烏工商職業技術學院
• 主分類號: B03C3/68
• 分類號: B03C3/68;B03C3/76
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 丁曹凱

一種靜電除塵器快速保護系統控制方法，當除塵器運行出現異常時，所述邏輯控制電路分別輸出控制信號到所述快速保護電路和所述主控制器，所述快速保護電路采用純硬件控制結構在短時間內響應，降低除塵電極上的電壓值；所述主控制器在接到所述快速保護電路的信號后輸出控制信號到所述高壓開關電源中，降低高壓開關電源的輸出電壓，并控制所述清灰裝置工作，清理所述放電極和所述集塵極上的灰塵，有效的抑制了上述現象的產生，并同時通過控制器控制高壓電源中的開關器件來降低電源輸出并及時對電極進行清理，實現了對靜電除塵器出現運行異常后電極的快速保護與恢復。

技術領域

本發明屬于靜電除塵裝置領域，具體涉及一種在靜電除塵器處于異常工作狀態下對其進行快速保護系統的控制方法。

背景技術

靜電除塵器(Electrostatic Precipitator，簡稱ESP)是一種大型的工業除塵設備，因為具有除塵效率高，能耗低，能夠處理高溫和大煙氣量的氣體等特點而被廣泛地應用在電力、水泥、鋼鐵等行業，已經成為各行業煙氣治理的主要設備。其工作原理可以概況為，利用高壓電場使煙氣發生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。靜電除塵器是一個比較復雜的多變的系統，如何確保靜電除塵器的穩定運行，及時檢測和排除其運行故障始終是靜電除塵設備領域的重要課題。靜電除塵器在實際運行中，會出現一些異常的情況，例如反電暈現象，即當靜電除塵器運行在高比電阻粉塵下時，電暈電流的增大和粉塵層的增厚，粉塵層積累電荷量的增加，使得反電場強度增大量大于原電場的增大量，收塵場強減弱，粒子驅進速度降低，收塵效率下降。還例如，除了正常電暈放電外，靜電除塵器還會發生不同原因引起的火花放電，包括極間氣體擊穿而導致的火花放電，高比電阻粉塵層的擊穿導致的火花放電,或者是在擊穿后形成反電暈放電繼而引起火花放電等。

在現有技術中，針對上述問題的解決思路是，在檢測到故障發生時降低靜電除塵器工作電壓或者對電極斷電后進行清理和故障排查，例如日立公司就采用的是檢測到異常情況后通過控制器控制高壓電源中的開關器件來降低電源輸出的電壓值從而減少反電暈和火花現象的出現，由于其控制的是高壓電源的初級電路，根據楞次定理其變壓器次級線圈上的電壓無法在短時間內降低，且隨著高壓電源功率的增大這種延時現象會變得比較明顯，其調節延時從幾秒鐘到十幾秒不等，其調節的速率較慢，無法在第一時間抑制反電暈和火花現象的出現。在早期的美國靜電除塵器控制技術中采用機械繼電器直連高壓輸出端的方式控制電極供電，這種方式在開閉過程中會產生嚴重的拉弧現象，同時在反電暈和火花產生后通過繼電器斷開供電并不能直接減小電極上的電荷量，同樣無法實現在第一時間抑制反電暈和火花等異常運行現象的出現。

發明內容

隨著電子元器件技術的不斷發展，耐高壓大功率半導體器件和耐高壓材料技術的成熟，本發明提出一種靜電除塵器快速保護系統控制方法，其系統包括：靜電除塵器、放電極、集塵極、清灰裝置和供電控制器，所述靜電除塵器殼體上具有進氣口和出氣口，所述放電極、所述集塵極和所述清灰裝置安裝在所述靜電除塵器殼體內部，所述供電控制器安裝在所述靜電除塵器殼體外部，所述靜電除塵器殼體下部設置有灰斗，所述靜電除塵器殼體通過支架固定；所述供電控制器包括快速保護電路和邏輯控制電路；所述快速保護電路設置在除塵器電極供電的高壓段；所述邏輯控制電路包括采樣部分和判斷部分；所述采樣部分通過兩個分壓電阻采集所述放電極的電壓信號和/或通過電流傳感器采集所述集塵極的電流信號；所述供電控制器還包括工業電源、高壓開關電源和主控制器；所述高壓開關電源包括整流模塊、穩壓模塊、高頻開關模塊和變壓輸出模塊；其特征在于：所述高壓開關電源向所述靜電除塵器的所述放電極和所述集塵極供電，當除塵器運行出現異常時，所述邏輯控制電路分別輸出控制信號到所述快速保護電路和所述主控制器，所述快速保護電路采用純硬件控制結構在短時間內響應，降低除塵電極上的電壓值；所述主控制器在接到所述邏輯控制電路的信號后輸出控制信號到所述高壓開關電源中，降低高壓開關電源的輸出電壓，并控制所述清灰裝置工作，清理所述放電極和所述集塵極上的灰塵。