CN87107946A - 一种检测在由普通的或间歇式的直流电压供电的静电过滤器中的反向电晕的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在工厂管道气体净化用的静电过滤器中，检测在淀积灰尘中的放电，即反向电晕的过滤器包括一个或多个过滤室，它们由一个分离的常规的或间歇式的直流电压供电，其检测方法是对于每个直流电压供电，周期地调节过滤器的电流直到发生火花放电，以及把放电和可能的截止后的过滤器电压极小值与火花放电前的极小值作比较，并用预定的修正因子对火花放电前的极小值作修正。这样可以对每个火花放电进行测量，在下个脉冲时避免火花放电。

Description

本发明涉及一种检测方法和装置，用来检测在气体净化过程中淀积在静电过滤器发射电极系统上的灰尘中出现的反向电晕即放电，这种静电过滤器有一个或多个分离的过滤室用来净化由工厂排出的管道气体。在这种过滤器中，在没有发生反向电晕的工作条件下，气体净化程度随着供给过滤室功率的增加而成比例地增加，直到达到火花放电的极限。但是，在发射系统上的一层灰尘具有足够高电阻率的情况下，局部发生的超过这种灰尘和工作条件所特有的电流值会引起灰尘中的放电，从而导致净化程度的降低。所以至关重要的是能够立即检测出反向电晕的发生，这样使得有可能控制过滤室以得到最佳的管道气体的净化。

美国专利号4，390835提出，根据电流电压特性曲线的斜率变化来检测反向电晕，按照这个专利把平均电流用作为过滤器电压平均值的函数。类似地，按照美国专利号4，311，491把平均电流用作为过滤器电压极小值的函数，而根据丹麦专利申请号5118/86，通过在一个给定的时间间隔内比较测量所讨论的过滤室的平均电压，馈给的平均电流和馈给的平均功率来进行检测。

近年来，除了常规的直流电压供电外，使用所谓的间歇式电压供电的做法越来越多，由此来提高检测效率。例如，参看美国专利号4，410，849，按照这个专利，对于特定数目的电源频率的半个周期，周期性地断开接到高压变压器上的电源。以间歇式电压供电为基础的另一种方法是由德国公布的专利申请号DE3525557披露的，其中在四个连续的脉冲和为了记录下检测结果而故意断开电源后进行测量，由于这一点会出现没有记录下的脉冲（火花放电）。

所以，本发明的目的是提供一种可靠地检测出现反向电晕的方法和装置，以每一次脉冲（火花放电）后的测量为基础，而不论过滤室是在常规的还是间歇式的直流电压供电下工作。

就所介绍的这类静电过滤器来说，是利用控制设备来实现这一点的。对每个过滤室，这个控制设备将火花放电前和火花放电后（以及可能的堵塞）过滤器电压的极小值进行比较，精确地控制火花放电后过滤器电压的逐渐增加，以使得在电源频率的三个半个周期内的电压增加达到等于火花放电前平均电压的水平，而不管在所研究时刻直流电压供电上的负载如何。

根据预定的时间间隔，直流电压供给经过一个检测过程，在此过程中，只要过滤器电流超过一预定的极限值，就把它向上调节直到发生火花放电。然后把火花放电前过滤器电压的极小值（U₀min）与火花放电后的极小值（U₂min）进行比较，后者一般相当于火花放电和任何堵塞后的另一个极小值。如果U₂min比U₀min大一个预定的因子K（例如K＝1.05），则检测出反向电晕。反之，如果U min小于或等于K×U₀min，则检测不出反向电晕。

也可以选择火花放电后的极小值作为第三个极小值或作为第二个和第三个极小值的平均值。

如果过滤器电流已达到其向上调节的极限而又没有发生火花放电，那末应当把这电流向下调节到一个低的值（例如，标称电流的3～4%，其电流密度约等于0.01mA/m²），接着在一预定的时间间隔后测量过滤器电压的极小值（Uemin），将这个值与把电流向下调节前的值（Ufmin）进行比较。如果Uemin比Ufmin大预定因子K，则检测到反向电晕。

本发明基于下述认识，即反向电晕的形成需一确定的时间常数，开始时它使淀积的灰尘放电而释放出与由发射系统产生的离子极性相反的离子，由于电极空间中气体电导率的增加，反向电晕使过滤器的电压下降了。在存在火花放电的场合，过滤器电压下降到OV，而这又使反向电晕停止下来。所以，在其后增加电压的过程中，过滤器能够短暂地承受比火花放电前还要高的电压，直到再次形成反向电晕。

下面参照附图和根据一个实际例子来解释本发明：

图1示意说明过滤室及有关的直流电压供电和控制设备。

图2说明在过滤器接到常规电压电源上时有反向电晕时和无反向电晕时由火花放电引起的过滤器电压特性。

图3说明在采用常规电压电源的过滤器中向上和向下调节过滤器电流前后的过滤器电压特性。

图4说明在间歇式电压供电的情况下，有反向电晕时和无反向电晕时由火花放电引起的过滤器电压特性。

在图1中，总电源的交流电压通过总开关（1）接到可控硅控制单元（2）和具有足够高的短路电压降（典型值40%）的高压变压器（3）上。该变压器的高压线圈经由整流电路（4）接到过滤室（7）和分压器（6）上，整流电路旁还加上一个分流器（5）。分压器和分流器输出的信号通过连接器（8）和（9）以及接口电路（11）传送到控制单元（12）上。根据测量结果和输入微处理机中的控制程序在微处理机的控制单元中计算出可控硅（2）的开关间隔，并把它以数字形式通过门放大器（13）传送给可控硅控制单元。

分压器（6）输出的信号也传送给反向电晕检测器（10）。在这个检测器（作为一个分离的单元示出）中，比较火花放电前后或者设有火花放电时向下调节过滤器电流后的过滤器电压极小值，然后如前所述，利用修正因子将测得的极小值加以比较，便可检测出反向电晕的存在。通过接线电缆（14）把这个结果从检测器传送到控制单元。控制单元与具有键盘和显示板的控制面板（15）相连接，用控制面板可以改变和读出组成控制函数一部份的预定值。可以通过传送双向信息的接线电缆（17）把控制单元（12）与高级控制单元（16）相连接。该高级控制单元可以为静电过滤器的多个过滤室所共用，并设计它用来同时监控多个直流电压供电。

控制单元（12）和反向电晕检测器（10）可以是数字式的、模拟的或者两者的组合。检测器（10）可以用于一个过滤室，也可以为多个过滤室共用。

在控制单元（12）与高级控制单元一起使用的情况下，可以设计高级控制单元来全面地或部分地监控检测过程以及协调每个过滤室的检测器以避免发生不希望有的重合。

图2说明在由常规电压供电时火花放电前后过滤器电压极小值的比较，其中规定火花放电前的值为U₀min，火花放电后的值为U₂min，后者相应于第二个极小值，即在过滤器电流的第二个脉冲之后，在激起第三个电流脉冲之前那个时刻过滤器电压下降到的值。图2a说明存在反向电晕时的情况，图2b说明没有反向电晕时的情况，表明U₂min和U₀min之间大小的差别。图中纵坐标表示以KV为单位测得的过滤器电压VF，横坐标表示时间t。

图3说明在由常规电压供电时在向下调节过滤器电流前后的过滤器电压，其中U    fmin是向下调节前的电压，Uemin是向下调节后的电压。图3a表示有反向电晕的情况，图3b表示没有反向电晕的情况。

图4表示在间歇式电压供电和相应于总电源频率的三个半个周期的一个循环期间的情况下，火花放电前后（F）过滤器电压极小值的比较，其中在一个半个周期的检测间隔之后，对于两个半个周期可控硅控制单元断开了。其他的规定都与图2中标明的那些相同。图4a表示由火花放电引起的过滤器电压，图4b表示没有反向电晕的情况。

Claims (5)

1、一种检测方法，用于检测在工厂管道气体净化用的静电过滤器中，在净化过程中淀积的灰尘中发生的放电、即所谓的反向电晕，该静电过滤器包括由一个分离的常规的或间歇式的直流电压供电的一个或多个过滤室，该方法的特点是对于每个直流电压供给，周期性地向上调节过滤器直流直到发生火花放电，以及其中根据火花放电和可能的堵塞后过滤器电流的极小值比火花放电前的极小值要大一个预定的修正因子，来检测反向电晕的出现。

2、按照权利要求1中提供的一种方法，其特点是选择火花放电后过滤器电压的极小值作为第二个极小值或第三个极小值，或者可能作为第二个和第三个极小值的平均值。

3、按照权利要求2中提出的一种方法，其特点在于下述事实，即如果过滤器电流已达到其向上调节的极限而又没有发生火花放电，那么把电流向下调节到一个低的值（典型值为0.01mA/m²），以及在那里向下调节后，过滤器电压的极小值比向下调节前的极小值要大一个预定的因子。

4、实现按照权利要求1到3的任何一个中提出的方法所用的装置，它至少包括一个过滤室（7），该过滤室有分离的电源（1）～（4）和调节过滤器电流的控制设备（9）～（15），其特点是所述控制设备包括一个测量和调节电流供给的控制单元（12）和一个与该控制单元相连接的反向电晕检测器（10），以便同时测量过滤器的直流电压。

5、按照权利要求4中提出的一种装置，其特点是控制设备还包括一个高级控制单元（16），用来比较从多个过滤室得到的结果和全面监控过滤器的多个直流电压供电。

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