第十一章电除尘讲诉.docx

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第十一章电除尘讲诉

第十一章电除尘

第一节概述

现代大型燃煤机组的锅炉燃烧时，烟气排放量大，烟气中含有大量的煤粉及有害气体，如直接向空中排放，必将造成环境的严重污染，也将造成风机负荷增加，叶片磨损，甚至叶片断裂等严重事故。

一种新型、高效的除尘器——电除尘，它具有效率高、处理气体量大，阻力小（可大大减少风机动力水泵的电能），可以适宜高温、可以回收干灰以利于综合利用等优点，因此被广泛地用于发电厂、冶金、化工、建材等行业。

电除尘的基本原理是：

采用一高压直流电压，施加于放电被和接地的收尘极之间，使电场强度大得足以使放电极周围产生电晕。

由电晕放电产生的气体离子，在高压电场作用下，迅速向快尘极运行，当含尘气体通过这对电极时，由于和离子碰撞而把电荷转移给尘粉。

在电场作用下，带电尘粉向收尘极漂移，并沉积在收尘极，形成灰尘层。

再采用振打电极的方法，使灰尘离开电极降落到电除尘器的灰斗中。

电除尘器的效率主要取决于放电极与收尘极之间的电压。

但是，其最佳电压值则受进入电除尘器粉尘成分、温度、湿度、比电阻浓度以及电极间距、电极型式、电压波形、电极上沉积的灰尘层厚度等因素的影响。

所以，大多数电除尘的最佳工作电压时常有很大的波动，故需加以控制。

电除尘器微机自动控制高压供电装置，可以根据电场情况作出最佳的处理，向电场提供最大的有效电晕功率。

第二节静电除尘器

为了收集锅炉烟气中的尘粒，每台锅炉配置两台静电除尘设备。

安装在空预器与烟囱之间。

它们由3个串联电场组成，每个电场都有一套高压设备供电。

其二次输出电流为1000MA，额定电压为72KV。

静电除尘包括了3个主要部分：

①外壳；②内部部件；③电气设备。

下面介绍②和③两部分。

一、内部部件

三个电场的放电极型式都为螺旋状极板，它能产生较强的放电电流，使尘粒较易获得电荷。

所有的放电极都固定焊接在框架中，集电极排放在放电极的对面，这些电极是由特殊的金属板轧成，具有很好的抗振能力。

二、电气设备

一套完整的三电场静电除尘装置，是由6组容量为1000MA、72KV的高压装置供电（两套共12组）。

这些装置放在专用高压室内，并用高压电缆与各个电场联接。

每组高压变压器和硅整流器都浸于同一油箱中，此套装置由微机来控制。

微机通过控制晶闸管来控制直流输出。

这种微机自动控制高压供电装置能提供12种运行方式，它能根据所选的运行方式，以保证除尘器达到最佳的除尘效率。

一套完整的三电场静电除尘装置，还包括2组低压微机自动控制装置（两套共4组）。

它由微机控制电动机/加热器，保护控制器来振打电机/加热器的启、停。

第三节GGAJ02（DJ-96）-1.0/72型电除尘器微机自动控制高压供电装置

由于手头无本厂电除尘方面资料，以旺亭电厂的电除尘器为例作一些简单介绍。

GGAJ02（DJ-96）-1.0/72型电除尘器微机自动控制高压供电装置是由高压硅整流器和自动控制系统组成。

其基本作用是将低压工频交流电变换成高压直流电。

一、GGAJ02（DJ-96）-1.0/72型电除尘器微机自动控制系统

（一）性能特点

（1）控制部分采用先进的8097BH单片和外围芯片。

具有功能强、结构简单、可靠性好等优点。

（2）根据电场中电压电流波形变化的分析，能非常准确地判断闪络，并作出最佳的处理。

闪络处理上采取了下降幅度小，回升速度快，不封锁晶闸管的方法，能向电场提供最大的有效电晕功率。

（3）提供12种供电运行方式，可满足各种不同工况的要求。

（4）操作使用方便，设备的开机、停机、参数显示、参数设定、运行方式的变换都可通过操作面板上键盘实现。

（5）显示内容丰富，显示器可显示十多种参数和信息。

（6）参数设定具有记忆功能，设定的参数断电后无需重新设定。

（7）保护功能完善，具有11种故障保护和报警功能。

（8）具有RS485通信接口，可方便地实现远地控制。

（二）电气参数

1、输入/输出参数

交流输入电压：

50HZ、380V±5%

交流输入电流：

216A

交流输入功率：

82KVA

直流输出电压：

72KV

直流输出电流：

1.0A

直流输出功率：

72KW

2、调节整定参数

输出电流调节范围：

30%~100%IN

输出电压调节范围：

30KV-UN

火花率整定范围：

50~200次/分

二次欠压值：

25KV

开路跳闸最大电压：

<72KV

二次短路最大电流：

<1.0A

跳闸报警延时时间：

0.5~1S

（三）电路工作原理

1、电路的基本组成和各部分的作用

GGAJ02（DJ-96）-1.0/72型电除尘器微机自动控制高压供电装置由微机智能控制器、高压控制柜、高压整流变压器、限流电抗器、远方工作站等部件组成。

各部件之间的关系可用图11-1所示。

高压控制柜、微机智能控制器装在同一柜子上；限流电抗器、高压整流变压器和取样电路装在同一油箱中。

微机智能控制器是高压供电装置的关键部件，它对整个系统起控制和管理作用。

高压控制柜在微机智能控制器的控制下，把380V单相输入电压转换成大小可调的交流电压，输给高压整流变压器。

高压整流变压器将此交变电压升压，整流得到高压脉动直流电压，经高压阻尼电阻送到电除尘器的阴极（电除尘器的阳极接地）。

取样电路将电压、电流、油温、瓦斯等信号反馈给智能控制器，远方工作站由中央控制机、上位计算机、打印机组成，可进行远方监控、操作、记录、打印运行参数、曲线、故障信号等。

2、主回路

见图11-1（自旺亭电厂电气培训资料11-1）。

电压采用工频单相380V，由两只反并联晶闸管进行交流调压、控制高压整流器一次侧电压。

微机智能器控制触发脉冲，以改变晶闸管元件的导通角，使输出电压在额定值范围内大小可调。

（1）整流变压器的二次侧高压绕组串联成一组接至高压硅堆组成的整流电路。

直流负极经高压阻尼电阻R4送至电除尘器的阴极，高压整流变的正端经二次电流取样电阻R1接地。

（2）整流变压器一次侧绕组有3个抽头进行原边调节，使整流输出电压分别为：

60KV、66KV、72KV。

平波限流电抗器也设有3个抽头，两者互相匹配使用，对二次高压进行调节和改善电流波形。

（3）本设备采用晶闸管元件作为自动调压元件，具有体积小，效率高、反应灵敏等特点。

为保证晶闸管V1、V2安全可靠运行，采用一台小型轴流风机对V1、V2抽风冷却。

在晶闸管的输入/输出端分别装有R1、C1阻容吸收器、压敏电阻RV1、R2、C2阻容吸收器。

压敏电阻RV2以便对电源的过电压进行吸收，在晶闸管两端并联R32、C5、C6、R33、C7、C8及RV（见A3单元）以防止浪涌中压对V1、V2引起的有害冲击。

3、主回路工作过程

（1）启动时，将熔断器或隔离开关QS1合上，送上控制回路熔丝，合上小开关QS2，冷却风机运转，设备处于待工作状态，按控制器面板上复位键、控制器右边8位数码管应显示H，按运行/停机键或启动按钮，V17导通→K3吸→KM吸，设备投入运行。

（2）停机时，按运行/停机键或停止按钮，V2导通K1吸KM释放，设备停止运行。

4、控制回路

控制回路由5部分组成：

①电源电路；②接口电路；③信号处理电路；④计算机电路；⑤键盘显示电路。

下面分别进行介绍：

（1）电源电路。

电源电路是将主回路380V交流电压转换成控制电路所需电源的电路。

380V交流电压经FV3、FV4、QF2、TC1转换成17V、220V两组电压。

17V电压送到接口电路，220V电压送到微机智能控制器。

（2）接口电路。

接口电路由电源电路、驱动电路、一次电流、二次电流、二次电压、油温、瓦斯信号取样电路组成。

V21-V24、FV1、C1组成电源电路、将隔离变压器送来的17V交流电转换成22V直流电，供驱动电路使用。

R3-R14、V9-V7组成触发脉冲驱动电路，从智能控制器输出的触发信号经V6、V9放大，放大后的信号通过脉冲变压器（A2单元）驱动主回路中的晶闸管V1、V2。

R1、R2、V2、V3、K1组成跳闸驱动电路。

从智能控制器输出的跳闸信号经三极管V2放大，通过K1吸合使合闸回路断开，从而使真空接触器跳闸停机。

R26、R27、V17、V11、K3组成合闸驱动回路。

从智能控制器输出的合闸信号经三极管V17放大，通过K3吸合使蜂鸣发生报警信号。

R13-R16组成一次电流取样电路，主回路的电流互感器7A2送来的一次电流信号经衰减，从R16上取出送到智能控制器的一次电流处理电路。

V14、C3、R17-R19组成二次电流取样电路，从硅整流器送来的二次电流信号经衰减，从R19上取出送到智能控制器的二次电流处理电路，电路中的电位器R17用来校准二次电流表PA2。

V15、C4、R20一R23组成二次电压取样电路，从硅整流器送来的二次电压信号衰减，从R22上取出送到智能控制器的二次电压处理电路，电路中的电位器R20用来校准二次电压表PV2。

（3）信号处理单元。

信号处理单元在智能控制器的内部，由一次电压、一次电流、二次电压、二次电流、油温信号处理电路、输出信号隔离电路、同步电路、电平转换电路组成。

（4）计算机电路。

计算机电路由CPU、CTC、PIO、ADC0809、EPROM、RAM、译码电路、时钟电路等组成。

CPU为计算机电路的中央处理单元。

CTC为可编程定时器、计数器。

PIO为可编程并行输入输出口。

EPROM为可擦、可编程只读存储器，它用于存贮CPU芯片运行所需的程序。

RAM为静态可读存贮器，CPU用RAM来存放采样的数据和系统变量，当控制器掉电后，这个芯片的内容丢失。

译码电路产生CPU控制其他电路所需的控制信号。

时钟电路产生计算机电路所需的系统时钟，CTC计时所需的计时时钟，A/D转换器所需的转换时钟。

（5）键盘显示电路，用于接收键盘信号，驱动LED显示器。

5、基本控制原理

可控高压硅整流装置向电除尘器提供的电压大小是通过控制晶闸管的导通角实现的。

GGAJ02（DJ-96）是采用计算机进行控制的供电装置，其计算机芯片采用8097BH，其控制的基本原理如图11-2所示。

经过隔离处理的取样信号送到A/D转换器，在计算机的控制下，特模拟信号转换成数字信号，经计算机处理后产生触发脉冲，此脉冲经隔离放大后去控制晶闸管，实现对电场电压的自动控制，与模拟供电装置比较，其信号处理和移相电路都由计算机完成。

采用计算机控制、输出电压的大小，闪络时的电压下降率、上升率、封锁时间均可由软件实现，随着电场工况条件的变化，这些参数可由计算机自动调整。

采用计算机控制，可实现故障的分类，便于检修维护，同时在不改变硬件电路的条件下，实现多种运行方式，满足不同工况条件的要求。

6、基本工作方式

（1）方式A（最佳工作点检测）。

方式A是寻找电场工作电压最高点的一种方式，对于有些电场，由于工况条件的关系，电场的伏安曲线如图11-3所示。

在起始阶段，随着导电角的增大，二次电压、二次电流同步增大，当到达基点（曲线的P点），随着导通角的增大，二次电流增大，二次电压相应减小，方式A就是使供电装置工作在电压P点最高点附近的一种工作方式，控制原理为将后半波的电压，电流与前半波的电压，电流进行比较，若△V>0，△I>0，说明工作点未达到P点，可增大导通角；

若△V<0，△I<0，则工作点已超过P点，减小导通角，使工作点稳定在P点附近。

（2）方式B（间隙供电），间隙供电是间断向电场供电的一种方式，它适用于比、电阻比较高的一些场合，其二次电流的波形图11-4所示。

其控制原理是向电场供电一段时间，不供电一段时间，供电的波数，不供电的波数可由面板设定。

（3）方式C（简易脉冲供电）。

简易脉冲供电是一种周期改变供电幅度的一种供电方式，供电波形如图11-5所示。

这种供电方式也适用于一些粉尘比电阻比较高的场合，其控制原理和方式B类似，其供电的高波数和低波数可由面板设定。

（4）方式D（火花率整定运行），火花率整定运行方式是一种以控制火花率为目标的工作方式，它也是一种火花跟踪方式。

控制原理为在二次电压、二次电流未达到额定值的条件下，当工况条件发生变化时，计算机能自动调节上升率和下降率，使火花率稳定地工作在设定值上，其工作电压非常接近火花电压。

（5）方式E（普通火花跟踪），普通火花跟踪方式的控制原理是随着工况条件的变化，火花率会发生一些变化，但闪络时的电压下降率和上升率完全由计算机自动完成。

（6）方式F（自动调节工作参数）。

自动调节工作参数的方式，其控制原理是将方式A和方式D有机地结合起来。

工作在这种方式，计算机能根据工况条件的变化，自动选择工作方式。

如在运行参数大时，工作在方式A；在运行参数不大时，选择方式D，并自动选择闪络工作频率。

这种方式适用工况条件变化大的场合。

二、DJ-96型控制器

（一）布置和作用

DJ-96型控制器的显示器、指示灯、键盘布置如下：

（1）显示器：

显示器由9只数码管组成，左边第一只用于显示工作方式，其它8只用于显示工作参数或状态信息。

（2）指示灯：

有3只指示灯，分别为运行、停机、遥控指示灯。

（3）运行：

当设备处于运行状态时，该指示灯亮，处于停机状态时，该指示灯灭。

（4）停机：

当设备处于停机状态时，该指示灯亮，处于运行状态时，该指示灯灭。

（5）遥控：

当设备处于遥控方式时，该指示灯亮，处于近控方式时，该指示灯灭。

（6）操作键：

面板上共有21个按键，各按键的功能如下。

按下此键，设备处于复位状态；

在运行状态下，按下此键设备处于停机状态。

在故障报警状态下，按下此键将解除故障报警。

在停机状态下，按下此键，设备将处于运行状态。

在运行状态下，按下此键，设备将处于停机状态。

在近控状态下，按下此键，设备将处于近控状态，上位机能对设备

进行控制操作；

在遥控状态下，按下此键，设备将处于近控状态，上位机不能对设备进行控制操作。

此键用于修改整定参数。

显示闪络频率键。

数字6。

此键用于更改工作方式。

显示闪络封锁时间键,数字7。

显示导通角选择键,数字0。

显示幅度比键。

数字8。

显示一次电压键，数字1。

显示占空比键，数字9。

显示一次电流键。

数字2。

显示时间键，字母A。

显示二次电压键，数字3。

显示设备号键，字母B。

显示二次电流键，数字4。

显示打印时间键，字母C。

显示油温，数字5。

按此键,设备处于中止状态，

输出维持不变，字母D。

按此键，设备处于下移状态，按此键，取消设备中止或

其输出逐渐减小，字母E。

下移，字母F。

（二）运行整定参数显示

运行整定参数用右边的8只数码管，分别为键名，运行值，整定值（其中时间键显示为键名，时、分；设备号键显示为键名，设备号、打印键显示为键名，打印时间整定值）。

（三）参数设定

设定步骤如下：

（1）按设定参数的键。

（2）按参数修改键。

（3）送入所需的数字。

（4）按参数修改键。

第四节DDWK-3-K01型电除尘器低压微机自动控制装置

DDWK-3-K01型电除尘器低压微机自动控制装置，用于控制电除尘器的振打、加热器等相关的低压用电设备，并可检测料位，温度等各类开关和模拟信号，是集程控、驱动、信号处理为一体的综合自动控制装置。

一、型号的意义

二、控制及检测内容

控制及检测的内容如下：

（1）振打电机控制。

（2）绝缘子及瓷轴加热控制。

（3）温度信号检测。

（4）料位信号检测。

一套完整的三电场用2组低压控制柜（二套共4组）。

三、使用方法

（一）系统开机

（1）合上总电源开关及控制器电源开关。

（2）合上各回路电源开关，将各电机控制器和加热器控制器上的转换开关打在自动位置。

（3）按系统开机/系统停机键，所有回路设备将投入运行。

（二）系统停机

（1）在所有回路设备或部分回路设备运行时，按系统开机/系统停机键，所有回路设备将处于停机状态。

（2）低压柜需长时间停机时，应断开各部分回路电源开关，控制器开关和总电源开关。

（三）单元开机

操作相关功能键，选中该操作单元回路，按单元开机/单元停机键，该回路设备将投入运行。

（四）单元停机

操作相关功能键，选中该操作单元回路，按单元开机/单元停机键，该回路设备将处于停机状态。

四、功能键的使用

（一）振打电机运行方式的设定

连续按阳极振打/4或阴极振打/5键，选中操作回路，按运行方式/0键修改运行方式。

（二）振打电机开停机操作

连续按阳极振打/4或阴极振/5键，选中操作回路，按单元开机/单元停机键进行开停机操作。

（三）振打电机运行时间、休止时间的显示

连续按阳极振打/4或阴极振打/5键，选中操作回路，按时间设定/6键，显示运行时间；按周期设定/3，显示休止时间。

（四）振打电机运行时间，休止时间的设定

连续按阳极振打/4或阴极振打/5键，选中操作回路，按时间设定/6键或周期设定键盘/3，再按参数键，所修改的数字闪动，输入数字，参数确认后，按参数键。

（五）大梁加热，瓷轴加热的开停机操作

连续操作大梁加热/7或瓷轴加热/8键，选中操作回路，按单元开机/单元停机键进行开停机操作。

（六）大梁加热、瓷轴加热的温度上限制设定

操作大梁加热/7或瓷轴加热/8键，选中操作回路，按温限设定/9键，再按参数键，所修改的数字闪动，输入数字，参数确认后，按参数键。

五、显示字符的组合方式与含义

（一）运行状态

CC——设备处于运行状态。

CO——设备处于暂停状态。

OO——设备处于停机状态。

（二）运行方式

A——连续工作方式。

B——定时工作方式。

第五节GN3-72四点式直流高压隔离开关

一、用途

GN3-72四点式直流高压隔离开关（以下简称隔离开关）系户内式手动操作的高压开关。

设备主要与高压硅整流器配套使用，安装在电除尘和高压硅整流器之间，在无负载的情况下，用于电除尘高压直流回路的接通，联络和接地。

型号意义如下：

二、结构

隔离开关主要由底座、支持绝缘子、导电部分、操作机构等部分组成。

三、工作位置说明

工作位置见表11-1所示

表11-1手柄位置说明

手柄转换在不同位置，隔离开关能作以下用途的作用。

（1）当手柄1转动到标志着“电场”定位的位置上下扳，手柄2转到标志着“整流变”定位的位置时，使高压整流变开机送电，则电除尘设备进行工作。

（2）当手柄1转到标志着“接地”定位的位置上，手柄2转动标志着“接地”定位的位置时，则电除尘设备和高压整流变处于停止工作状态，能分别进行维修保养。

（3）当手柄2转到标志着“接地”定位位置上，手柄1转动至标志着“联络”（从某电场来）位置时使备用的高压整流变开机，通过公共母线送电，电除尘设备进行工作。

接地的高压整流变可进行维修保养。

（4）当手柄1转动到标志着“接地”定位位置上，手柄2转动至标志着（至某电场）位置时，高压整流变能通过公共母线为其它电除尘设备供电，接地的电除尘设备可进行维修保养。