Источники питания электрофильтров и регулирование их параметров. Область применения, принцип действия и схемы источников питания электрофильтров. Токопроводы к электрофильтрам

Агрегаты питания электрофильтров, их схемы, конструкция блоков и способы регулирования определяют надежность и эффективность процесса электроочистки газовых сред.

В состав агрегата питания входят регулятор напряжения, повышающий трансформатор, выпрямитель и интегратор. По принципу действия среди них различают источники топка и источники напряжения. При питании фильтра от источников тока (автотрансформатор, магнитный усилитель с самонасыщением, тиристорный регулятор) ток короны практически остается постоянным, а выходное напряжение изменяется пропорционально сопротивлению нагрузки. При питании от источника напряжения (магнитный усилитель с последовательным, параллельным или смешанным соединением обмоток) ток короны сильно зависит от напряжения.

Рис.1. Структурная схема источника питания электрофильтра

Системы регулирования агрегатов питания электрофильтров снабжены устройствами, которые обеспечивают:

- автоматическое регулирование напряжения от U_min до U_max и поддерживают его в пределах пробивного и импульсного на заданное значении;

- ограничение энергии, выделяющейся при дуговых разрядах в электрофильтре (для предотвращения плавления электродов) и минимальные перерывы в подаче питания, необходимые для гашения дуги при пробое;

- включение высокого напряжения только минимального значения, возможность повышения и понижения напряжения вручную;

- аварийное отключение агрегата;

- сигнализация исправной работы и аварийного положения.

Агрегат, показанный на рис 1, состоит из повысительно-выпрямительного блока с высоковольтным переключателем панели управления. Блок включает в себя высоковольтный повышающий трансформатор Тр и высоковольтный выпрямитель Д, расположенный в общем баке, заполненном трансформаторным маслом. Высоковольтный трансформатор питает электрофильтр Э через выпрямитель Д. Отрицательный полюс выпрямителя соединен с коронирующими электродами электрофильтра, а положительный полюс и осадительные электроды заземлены. Магнитный усилитель МУ, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора, позволяет в широких пределах регулировать высокое напряжение за счет изменения тока подмагничивания.

Во время работы регулятор напряжения Р, снабженный положительным механизмом, по команде блока управления БУ понижает или повышает напряжение на первичной обмотке трансформатора управления через выпрямитель Д и сглаживающие дроссели L выпрямленное регулируемое по значению напряжение подается в цепь подмагничивания магнитного усилителя МУ, чем регулируется напряжение высоковольтного трансформатора Тр. При отключении цепи подмагничивания напряжение на высоковольтном трансформаторе снижается до установленного минимума.

Блок управления БУ представляет собой релейно-контактную систему, состоящую из контакторов, реле, а также защитной и сигнальной аппаратуры. Устройство обратной связи УОС получает импульсы от датчиков – реле напряжения РН и реле тока РТ и передает в блок управления БУ для воздействия на регулятор напряжения Р.

Автоматическое регулирование происходит следующим образом. После подачи напряжения на панель управления система автоматически приводит аппаратуру агрегата в пусковое положение. Напряжение подается на высоковольтный трансформатор Тр, и регулятор Р начинает повышать напряжение на трансформаторе управления ТУ, увеличивая ток подмагничивания магнитного усилителя МУ. При этом повышается напряжение на высоковольтном трансформаторе Тр и на электродах электрофильтра. Повышение напряжения продолжается до максимально возможного значения или до возникновения электрических разрядов в электрофильтре.

При возникновении искровых разрядов напряжение на электрофильтре автоматически резко снижается, что приводит к снижению тока. После этого искровые разряды прекращаются. Если возникает устойчивая электрическая дуга, срабатывает максимально-токовое реле РТ, а из-за резкого увеличения падения напряжения на магнитном усилителе отключается реле напряжения РН. В обоих случаях срабатывает соответствующее реле защиты и отключает в блоке управления контактор в цепи подмагничивания магнитного усилителя МУ. Напряжение на высоковольтном трансформаторе снижается до минимального значения и возникшая дуга гаснет.

При отсутствии пробоев в течение установленного времени соответствующее реле включает исполнительный механизм на повышение напряжения в цепи подмагничивания магнитного усилителя до напряжения и повышения напряжения повторяется.

В случае возникновения длительных электрических пробоев или коротких замыканий в электрофильтре, т.е. при большом числе циклов понижения напряжения, специальное реле отключает электроагрегат и включает световую и звуковую аварийную сигнализацию.

Контроль работы электроагрегата осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов – вольтметра, амперметра, миллиамперметра и сигнальных ламп. Специальные блокировки служат для сочетания работы агрегата с технологическим процессом производства.

В некоторых источниках питания электрофильтров осуществляется экстремальное регулирование. При этом ведется непрерывный автоматический поиск электрического режима, соответствующего максимальному уровню среднего значения напряжения на электродах фильтра. В них осуществляется ручное и автоматическое управления напряжением и током короны от нуля до номинального значения. Система автоматического управления обеспечивает отрицательную обратную связь между интенсивностью искровых разрядов и напряжением на выходе источника питания. Интенсивность определяется суммарной длительностью искровых разрядов за некоторый период усреднено, длительность которого может регулироваться. При каждой серии разрядов производится скачкообразное снижение напряжения на фильтре на 0,5-1,5% от номинального с последующим его плавным повышением. Глубина снижения напряжения агрегата тем больше, чем выше интенсивность разрядов и уровень напряжения перед разрядом.

В результате на электрофильтре существует некоторый близкий к оптимальному динамический уровень напряжения, который изменяется в зависимости от режима его обработки.

При возникновении дугового разряда между электродами управляющее устройство на 0,01-0,02 с полностью снижает напряжение с электродов, а затем оно плавно восстанавливается до прежнего уровня в течение 0,02-0,03 с.

При прекращении тока происходит деполяризация дугового канала в электрофильтре за время порядка 0,01 с. Такое быстродействие в схеме происходит вследствие замены магнитного усилителя тиристорами. Схемы силовой цепи такого источника питания показана на рис.2

Рис.2 Схема тиристорного источника питания электрофильтра

Тиристорный силовой блок 3 выполняет функции коммутирующей аппаратуры и силового регулирования напряжения на входе повышающего трансформатора.