Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии (1044945), страница 28
Текст из файла (страница 28)
В этом случае поле осаждения приходится делать со значительно большими межэлектродными промежутками (50 — 70 мм). Однако, подавая на электроды высокое напряжение (60 — 80 кВ), можно и в этих конструкциях получать напряженности поля в 2 — 3 раза выше, чем в однозонных электрофильтрах.
Достаточного промышленного опыта применения таких электрофильтров пока нет. Перспективны и конструкции электрофильтров с поперечным расположением осадительных электродов, проверенные в опытной эксплуатации и показавшие хорошие результаты. Глава 13 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Питание электрофильтров осуществляется выпрямленным током высокого напряжения (60 — 80 кВ). Для преобразования переменного тока обычной частоты (50 Гц) и низкого напряжения (380 В) используют электрические агрегаты сравнительно небольшой мощности (20 — 150 кВт).
Каждый электроагрегат состоит нз повысительного трансформатора, выпрямителя, регулятора напряжения и пульта управления. й 43. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ И ВЫПРЯМЛЕНИЯ ТОКА Для повышения напряжения в электроагрегатах используют специальные, в основном однофазные, трансформаторы. Специфические условия работы электрофильтра предъявляют особые требования к конструкции трансформатора и изоляции обмоток высокого напряжения, которая должна длительно выдерживатв, электродинамические перегрузки, возникающие при пробоях в электрофильтре. Для регулирования выходных параметров трансформатора егв" первичная обмотка секционируется.
На электроды электрофильтра должно быть подано напряженив определенной полярности, поэтому ток высокого напряжения,' полученный после трансформатора, должен пройти выпрямление. Для выпрямленна применяют полупроводниковые выпрямители. Механические выпрямители давно сняты с производства. Полупроводниковые выпрямители характеризуются высоким к. и. д., малыми габаритами и большой стойкостью к механическим~ воздействиям. Пропуская ток только в одном направлении, полу~' проводниковые выпрямители позволяют применять простые схемь| выпрямления переменного тока, лишенные всяких движущихся частей. Наибольшее распространение получили схемы с селеновымн' и кремниевыми диодами (вентилями). Допустимая плотность тока в селеновых вентилях не превышает 50 мА/см', поэтому их изготовляют в виде пластин значительной' площади, круглой, квадратной или прямоугольной формы, с центральным отверстием. На алюминиевую пластину наносят слой селена и поверх; него — контактный слой из легкоплавкого металла (сплав олова с кадмием) (рис.
82). Селеновый диод рассчитан на действующее' переменное напряжение !8 — 30 В; наибольший выпрямленный; ток 15 — 20 мА1см'. Диоды собирают в столбы на изолированной шпильке в количестве, соответствующем выходному напряжению трансформа. тора. Столбы диодов обычно помещают в бак вместе с трансформатором, где они охлаждаются циркулирующим маслом.
Предель., но допустимая температура для диодов 60 — 80' С. Срок службы селеновых выпрямителей 10 000 ч. В настоящее время в агрегатах питания электрофильтров начинают применять кремниевые выпрямители, которые, подобно селеновым, собирают и размещают в масляных баках вместе с трансформатором. Кремниевые диоды по сравнению с селеновыми 152 более термостойки и компактны. Они допускают температуру до 150' С и значительно большую плотность тока.
Срок службы кремниевых диодов практически неограничен. Рис. 82 Полупроводниковый селеяовый выпрямитель; а — селеновый выпрямительный диод; б — сборный селеновый столбик; 1 — основная алюминиевая пластина; 3 — слой се. лена на пластине; 3 — слой иа сплава кадмия, олова н висмута, 8 — контактная шайба; 5 — иэолирующа» втулка; б — ковтактный вывод; 7 — стягивающая шпилька; 8 — металлическая шайба В агрегатах питания электрофильтров применяют различные схемы полупроводниковых выпрямителей (рис. 83). В схеме с однополупериодным выпрямлением соотношение между напряжением выпрямленного и переменного тока составРис.
83. Схемы включения полупроводниковых выпрямятвлей; а — однаполупериодная; б — даухполупериодная с удвоением напрвме. ивя; и — даухполупериодная мостовая; а — трехфааная мостовая; трансформатор: 3 — выпрямитель; 3 — электрофильтр; а — конденсатор ляет 0,45. В мостовой схеме с двухполупериодным выпрямлением это соотношение равно 0,9. Применяют и другие, более сложные схемы полупроводниковых выпрямителей.
й 44. МЕТОДЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОДАХ В связи с непрерывным изменением температуры, влажности, запыленности и других параметров газового потока электрическин режим рабаты электрофильтра непрерывно изменяется. Как видно из уравнения вольтамперной характеристики коронного разряда, связь между напряжением на электродах и током короны нелинейна и незначительное снижение рабочего напряжения (иа 104 ) вызывает существенное уменьшение тока короны (на 5%), в результате чего понижается эффективность работы электрофильтра. Максимально возможное по условиям пробоя напряжение на электродах в современных агрегатах питания поддерживается автоматическим регулированием электрического режима работы электрофнльтра, осуществляемого следующими методами: а) поддержанием напряжения на границе дугового пробоя; б) по заданному числу искровых разрядов; в) по максимальному среднему напряжению на электродах; г) по максимальной величине полезной мощности, потребляемой электрофильтром.
Основным недостатком ручного регулирования является поддержание на электродах напряжения, заниженного по сравнению с максимально возможным. Это объясняется тем, что нельзя достичь постоянного взаимного соответствия пробивного и рабочего напряжений в связи с частыми изменениями технологических параметров газового потока. Дежурный персонал, опасаясь пробоев и частых отключений, заведомо занижает рабочее напряжение, добиваясь спокойной работы электрофильтра, что, однако, сопровождается снижением эффективности. Ка крупных установках, где число агрегатов питания составляет несколько десятков, ручное регулирование особенно затруднено. Важным шагом вперед было создание автоматизированных агрегатов с поддержанием напряжения на границе дугового пробоя, с периодическим поиском возможного максимума.
По этой системе напряжение на электродах автоматически плавно повышается до' возникновения пробоя. В момент пробоя напряжение отключается на 0,5 — 3 с или резко снижается до величины, обеспечивающей гашение дуги. За время отключения напряжение автоматически снижается на небольшую величину, так чтобы при повторном включении не возникало дугового разряда. Далее напряжение вновь плавно поднимается до наступления пробоя, после чего опять следует отключение, и цикл повторяется (рис. 84). При таком периодическом способе регулирования большую часть времени электрофильтр работает в безыскровой зоне напряжения (рис.
85, а), в результате чего рабочее напряжение на электрофильтре ниже максимально возможного уровня. Между тем практика показала, что работа в зоне искровых разрядов возможна и безопасна до тех пор, пока они не переходят в устойчивый дуговой пробой. При работе в зоне искровых разрядов рабочее напряжение близко к максимально возможному и, следовательно, эффективность очистки наибрлее высока. Установлено, что оптимальная величина напряжения определяется числом искровых разрядов в минуту. Зависимость коэффициента очистки от числа искровых разрядов представлена на рис. 85, б; кривая !у показывает, что наивыгоднейшим является 40 — 70 искровых разрядов в ! мин. При большом числе искро- ймюо вых разрядов эффективность работы электрофильтра снижается из-за увеличения потерь мощности в режиме Ж частых искровых пробоев. Кривая ра- и !гу гп лр рп хп 81! и бочего напряжения прн 40 — 70 искро- дррггп, мп и ВЫХ раэрЯДИХ В ! ЫИН ПОХОДИТ К КРИ- Рнс на График ре!улнроеанн» невой пРобивных напРЯжений (Рис.
85гв) ппн""нн. а ° ек.Р д. ° . Р- фильтра с пояском аозмол ного макбЛИжс, ЧЕМ ПрИ рЕГуЛИронаНИИ С ПЕ- самума Ппр, Ор — соотеетстзенпа РИОДИЧЕСКИМ ПОИСКОМ МаКСИМИЛьиоГО пробнапос ~! рабочее напра!кена напряжения на электродах. Недостатком системы регулирования по числу искровых разрядов является то, что она работает по заданному постоянному числу искровых разрядов. Однако оптимальная частота искровых разрядон меняется с изменением параметров газового потока и пробивной прочности разрядного промежутка, на которые система не реагирует.
юо ф -агу гба ф. о !РР гпо., чист!о иглро! атх оба разрлдоВ и Ю га ба О Юднггп, ил 8 Ркс. 88 Регулирование напра кенкн на электродак электрофнльтра по числу нскроаых разрндоа: ! — зона безмскроная, 2 — то ые, искровых разрядов; 3 — то ке, дугового пробоя 1йв Этого недостатка лишена экстремальная система регулирования благодаря поддержанию максимально~о среднего напряжения на электродах. С повышением первичного напряжения трансформатора среднее значение напряжения на электродах сначала линейно возрастает, достигает максимума, а затем начинает убывать за счет роста интенсивности искровых разрядов. Максимальное среднее напряжение на электродах соответствует оптимальному Числу искровых разрядов в межэлектродных промежутках электро- фильтра.
Поэтому поддержание на максимальном уровне значе. ния среднего напряжения на электродах соответствует режиму работы электрофильтра при оптимальном числе искровых разря дов, меняющемся с изменением параметров газового потока в ши. роких пределах. При таком экстремальном способе регулирования график регулирования напряжения аналогичен графику, пред.' ставленному на рис. 85, в, с той разницей, что кривая рабочегб напряжения еще более приближена к кривой пробойного напряжения. Во всех случаях регулирование рабочего напряжения и вы, ходного тока агрегата происходит за счет воздействия управляю" щего сигнала на главный регулятор, в качестве которого прим меняют автотрансформаторы, индукционные регуляторы, масз .Ф нитные усилители, а в последнее время тиристоры (управляемьвйя кремниевые диоды).
й 4З. АГРЕГАТЫ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Эффективность электрофильтров в значительной степени опрея деляется работой агрегатов питания. Агрегат питания должен обеспечивать проведение в процессе эксплуатации следующих основных операций: а) включения и выключения электрофильтра с панели управу ления на месте и дистанционно; б) регулирования выходного напряжения на электрофильт)й в широких пределах; в) поддержания на электродах электрофильтра напряжений по возможности близкого к пробойному; г) ограничения и последующего гашения электрических дуг' возникающих при пробоях электрофильтра; д) автоматического повторного включения высокого напряжй ния после гашения дуги в электрофильтре.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
