[实用新型]静电除尘器电源控制器及其远程控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源控制器及其控制系统，尤其涉及一种静电除尘器电源控制器及其远程控制系统，属环保设备技术领域。

背景技术

电除尘器广泛应用于火力发电、冶金、建材、垃圾处理和化工等工业部门的烟气除尘和物料回收。它是利用静电力实现固态或液态粒子与气流分离，在电除尘器内部间隔布置的放电极和收尘极之间施加以高压直流电，形成电场维持一个足以使气体电离的空间，在放电极周围的气体就会被电离形成气体离子和电子。当含尘气体通过电场时，离子和电子在运动中附着在粉尘粒子表面使其荷电，荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动并沉积在收尘极上，从而达到粉尘粒子与气流分离的目的，使含尘烟气得到净化。当收尘极上粉尘层达到一定厚度时，借助于振打装置使粉尘落入灰斗，完成灰尘收集过程。

静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0.01-50μm的粉尘，而且可用于烟气温度高、压力大的场合。但是静电除尘器的性能除受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三大因素的影响外，电源输出的电压高低对除尘效率也有很大影响。

静电除尘器的电源由控制箱、升压变压器和整流器组成，静电除尘器运行电压需保持40-75kV乃至100kV以上，静电除尘器电源的高集成度自动控制是实现供电工作模式优化、合理的振打控制方式以及实时火花检测和处理的必要手段。

请参阅图1，图1为静电除尘器电源控制器的供电工作模式示意图；从图中可以看出，其为三种间隙供电方式，第一种是传统的间隔供电方式，其充电比在1-65可调；第二种方式是充2个半波，停若干个半波；第三种方式是充1个半波，在停止的几个半波中充1个小电流，以适应特殊的工况条件。目前的国内外用户使用时可以根据煤质的特性在控制过程中选择其中一种方式。然而，预先设定的工作模式的不足之处在于，用户不能实时根据模拟量限制值、火花率以及充电比等参数找到最佳的充电比以适应当前的运行工况，从而选择最优的控制方案。

电压控制振打是指在振打时对电除尘器的二次电压进行控制(限制)，从而实现对集尘板灰尘的清除，提高电除尘的效率。现有技术如一种基于微处理器的对静电除尘器电源输入调整和控制的设备ALSTOM EPIC II。该静电除尘器电源控制设备EPIC II用以控制气体温度、灰尘组成、气流等急速变化，从而达到合适的所要维持的火花比率。它通过测试火花比率的方式调节整流器，可以通过静电除尘器负载侧的电流进行稳定火花率的修正。该项现有技术是限制二次电流来实现功率控制振打，但是二次电流的大小与除尘器电极本体的大小密不可分，因此，除尘器本体的大小直接影响了实现功率控制振打的效果。然而，二次电压与除尘器的本体大小无关，用二次电压控制振打的方法达到理想的振打效果是业界所需解决的问题之一。

火花的准确检测与处理是静电除尘供电装置自动控制的关键。如果欲使电场达到最高效率，即电场具有最大的电晕功率，就要求供电装置输出的电压能够随时逼近电场本身的击穿电压曲线。而一旦由于各种扰动，电场出现闪络和飞弧，引起电流冲击时，供电装置能够及时通过降低或者停止输出来抑制闪络与飞弧，以防损坏除尘器本体及电器设备，减少不必要的电能消耗，但又要求在烟气介质恢复时能迅速恢复正常供电。因此，如何准确检测出电场击穿前的火花信号，及根据火花上所载信息进行实时处理是控制的关键所在。火花检测的依据：当电场火花出现时，供电装置中的一次电压、二次电压、一次电流、二次电流都会出现改变。

目前国内外技术采用的火花检测方式不外乎三种：按二次电流的快速上升进行检测；按二次电压的快速下降进行检测；根据火花发生时电场的动态阻抗进行检测，即根据二次电流信号的高次谐波进行频谱分析，对火花进行检测。这里采用二次电压特别是二次电流的一阶导数来分析火花产生的趋势，上述火花的检测与处理不足之处在于：

1)根据二次电流信号的高次谐波进行频谱分析对火花进行检测时，电场出现火花时，二次电流含有较多的高次谐波。这种高次谐波的检测依赖采样的速率，在对二次电流进行32点的采样速率的情况下，不能可靠地检测到高次谐波，因此，不可能检测出微小火花。

2)火花产生的临界状态时，采用一阶导数来分析火花产生的趋势，一阶导数所产生的结果仅仅是数值变化。因此，一阶导数反应二次电压和二次电流的变化率，仅能用来事后捕捉火花信号，不能满足火花预测的准确性要求。