用于清潔靜電除塵器的方法及裝置制造方法
【專利摘要】一種清潔靜電除塵器的至少一個(gè)集電極的方法包括在第一操作模式下在至少一個(gè)放電極與至少一個(gè)集電極之間施加第一平均電流，以及從第一操作模式切換至第二操作模式，在該第二操作模式下，第二平均電流施加于至少一個(gè)放電極與至少一個(gè)集電極之間，第二平均電流為第一平均電流的至少3倍，以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)集電極的強(qiáng)制清潔。
【專利說(shuō)明】用于清潔靜電除塵器的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種清潔靜電除塵器的至少一個(gè)集電極的方法，該靜電除塵器操作用于從過(guò)程氣體除去灰塵顆粒，并且包括至少一個(gè)放電極和至少一個(gè)集電極。
[0002]本發(fā)明還涉及一種操作用于清潔靜電除塵器的至少一個(gè)集電極的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]在燃燒廠(諸如發(fā)電廠)中的燃料(諸如煤、油、泥煤、廢物等)的燃燒中，生成熱過(guò)程氣體，此類過(guò)程氣體包含除了其它成分之外的灰塵顆粒，有時(shí)稱為飛灰?；覊m顆粒通常借助于靜電除塵器(也稱為ESP，例如，EP2078563中所示的類型)從過(guò)程氣體除去。
[0004]與ESP相關(guān)聯(lián)的一個(gè)問(wèn)題在于所謂的負(fù)效電暈效應(yīng)，S卩，集電極上的已經(jīng)收集的灰塵顆粒的層的高電阻率在操作期間引起灰塵層的介電破壞，這可降低ESP的收集效率。
[0005]EP2078563公開(kāi)了具有減小負(fù)效電暈的不利效果的改進(jìn)能力的靜電除塵器。ESP基于指示器信號(hào)來(lái)控制，該指示器信號(hào)表示給送至燃燒空氣過(guò)程的燃燒空氣的溫度。
[0006]操作根據(jù)EP2078563的ESP可將負(fù)效電暈的不利效果減小至一定程度。然而，負(fù)效電暈效應(yīng)仍可以以不利的方式影響ESP的操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種清潔靜電除塵器ESP的至少一個(gè)集電極的方法，其減輕了提到的負(fù)效電暈問(wèn)題。
[0008]該目的通過(guò)一種清潔靜電除塵器的至少一個(gè)集電極的方法實(shí)現(xiàn)，該靜電除塵器操作用于從過(guò)程氣體除去灰塵顆粒，并且包括至少一個(gè)放電極和至少一個(gè)集電極，所述方法的特征在于包括:在第一操作模式下在至少一個(gè)放電極與至少一個(gè)集電極之間施加第一平均電流，以及從第一操作模式切換至第二操作模式，在該第二操作模式下，第二平均電流施加于至少一個(gè)放電極與至少一個(gè)集電極之間，第二平均電流為第一平均電流的至少3倍，以實(shí)現(xiàn)集電極的強(qiáng)制清潔。
[0009]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增大電流可用于清潔或協(xié)助清潔靜電除塵器的集電極時(shí)，強(qiáng)制的強(qiáng)負(fù)效電暈將產(chǎn)生。因此，該方法基于暫時(shí)加強(qiáng)的負(fù)效電暈效應(yīng)可用于清潔ESP的收集板以免灰塵的實(shí)現(xiàn)。因此，強(qiáng)制清潔可經(jīng)由灰塵層中引起的負(fù)效電暈來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，強(qiáng)制負(fù)效電暈操作可間斷地使用，以便清潔集電極以免高電阻率灰塵，以便在正常操作期間將最小化負(fù)效電暈問(wèn)題。當(dāng)存在對(duì)收集板的強(qiáng)制清潔的需要時(shí)，操作切換至第二操作模式。在第二操作模式期間，負(fù)效電暈效應(yīng)通過(guò)施加于電極之間的增大電流來(lái)加強(qiáng)。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可清潔ESP的收集板以免高電阻率灰塵。因此，可減小由于粘性的高電阻率灰塵而產(chǎn)生的操作干擾。此外，以成本有效的方式執(zhí)行清潔，因?yàn)樵摲椒杉傻浆F(xiàn)有的ESP控制器和高壓電源中，而不需要附加的硬件和/或裝備。
[0010]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，操作模式響應(yīng)于強(qiáng)制清潔信號(hào)從第一操作模式切換至第二操作模式，強(qiáng)制清潔信號(hào)表示至少一個(gè)集電極需要強(qiáng)制清潔。[0011]作為優(yōu)選，第二平均電流為第一平均電流的5到200倍，并且更優(yōu)選為第二平均電流為第一平均電流的10到100倍。
[0012]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，靜電除塵器在預(yù)定時(shí)間間隔期間在第二操作模式下操作。作為優(yōu)選，靜電除塵器在20秒到30分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔期間在第二操作模式下操作，更優(yōu)選為在30秒到15分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔期間，并且最優(yōu)選為在I到5分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔期間。
[0013]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，操作模式的切換在敲打至少一個(gè)集電極之前。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，一些灰塵可借助于敲打在進(jìn)入第二操作模式之前被除去。從而減少了在第二操作模式下的操作期間在氣流中向后噴射的灰塵的量。
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)集電極的敲打在第二操作模式期間執(zhí)行。在第二操作模式下操作靜電除塵器的同時(shí)執(zhí)行敲打的優(yōu)點(diǎn)在于，由于敲打事件的清潔效果與強(qiáng)制負(fù)效電暈操作的清潔效果的協(xié)同，故可進(jìn)一步改進(jìn)集電極的清潔。
[0015]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，強(qiáng)制清潔信號(hào)借助于負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)生成。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于ESP的操作可一旦存在對(duì)集電極的強(qiáng)制清潔的需要就自動(dòng)地切換至第二操作模式。因此，一旦存在對(duì)從集電極除去灰塵以便最小化操作干擾的需要，就可執(zhí)行負(fù)效電暈清潔操作。
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，強(qiáng)制清潔信號(hào)借助于計(jì)時(shí)器來(lái)生成。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于可提供集板的清潔的非常簡(jiǎn)單且穩(wěn)健的控制。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括借助于測(cè)量如相對(duì)于過(guò)程氣體的流動(dòng)方向看到的至少一個(gè)集電極的下游的灰塵顆粒濃度的灰塵顆粒測(cè)量裝置來(lái)生成強(qiáng)制清潔信號(hào)。
[0018]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括利用敲打計(jì)劃來(lái)用于至少一個(gè)集電極的清潔，以及以敲打計(jì)劃中的規(guī)則間隔發(fā)出強(qiáng)制清潔信號(hào)。
[0019]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，強(qiáng)制清潔信號(hào)基于使用負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)、計(jì)時(shí)器、灰塵顆粒測(cè)量裝置和敲打計(jì)劃中的兩個(gè)或更多個(gè)的組合的算法。該實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)關(guān)于強(qiáng)制清潔信號(hào)的生成的另外的可能性。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，靜電除塵器的電極供有電流脈沖，其中電流脈沖之間的間斷時(shí)間與第一操作模式相比在第二操作模式下較短。當(dāng)從第一操作模式切換至第二操作模式時(shí)，例如可通過(guò)利用半脈沖布置中的更多可用脈沖來(lái)減小間斷時(shí)間。
[0021]本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種裝置，其操作用于控制靜電除塵器的操作，并且具有減少提到的負(fù)效電暈問(wèn)題同時(shí)保持從過(guò)程氣體有效除去灰塵顆粒的改進(jìn)的能力。
[0022]該目的借助于用于控制靜電除塵器的至少一個(gè)集電極的清潔的裝置實(shí)現(xiàn)，該靜電除塵器操作用于從過(guò)程氣體除去灰塵顆粒，并且包括至少一個(gè)放電極和至少一個(gè)集電極，所述裝置的特征在于操作用于:
在第一操作模式下在至少一個(gè)放電極與至少一個(gè)集電極之間施加第一電流，以及從第一操作模式切換至第二操作模式，在該第二操作模式下，第二電流施加于至少一個(gè)放電極與至少一個(gè)集電極之間，第二電流為第一電流的至少3倍。
[0023]該裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其操作用于控制至少一個(gè)集電極的清潔，使得可減少由于第一操作模式下的負(fù)效電暈問(wèn)題而產(chǎn)生的操作干擾。
[0024]另外的目的和特征將從描述和權(quán)利要求中為顯而易見(jiàn)的。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]現(xiàn)在將參照附圖來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中:
圖1為裝備有靜電除塵器的發(fā)電廠的示意性側(cè)視圖。
[0026]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制靜電除塵器的方法的示意性流程圖。
[0027]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的靜電除塵器的操作的示意性圖表。
[0028]圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例的靜電除塵器的操作的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖1為示意性側(cè)視圖，并且示出了從其側(cè)部看的發(fā)電廠I。發(fā)電廠I包括燃煤鍋爐
2。在燃煤鍋爐2中，煤在空氣存在的情況下燃燒，生成了呈所謂煙道氣體3形式的熱過(guò)程氣體，其經(jīng)由導(dǎo)管4離開(kāi)燃煤鍋爐2。在燃煤鍋爐2中生成的煙道氣體3包括灰塵顆粒，其必須在煙道氣體可放出至大氣之前從煙道氣體3除去。導(dǎo)管4將污染的煙道氣體3傳送至靜電除塵器ESP6，其相對(duì)于煙道氣體的流動(dòng)方向位于鍋爐2的下游。ESP6包括通常稱為第一場(chǎng)8、第二場(chǎng)10和第三場(chǎng)12的物件，其如相對(duì)于煙道氣體3的流動(dòng)方向看到的以串聯(lián)布置。三個(gè)場(chǎng)8，10，12與彼此電絕緣。場(chǎng)8，10，12中的各個(gè)設(shè)有相應(yīng)控制裝置14，16，18，控制相應(yīng)的高壓電源20，22，24的功能，例如，相應(yīng)的高壓電源20，22，24可為變壓整流器。
[0030]場(chǎng)8，10，12中的各個(gè)典型地包括若干放電極和若干集電極，但圖1為了保持其中的圖示清楚而僅示出了第一場(chǎng)8的兩個(gè)放電極26和一個(gè)集電極板28。在圖1中，其示意性地示出了整流器20如何在第一場(chǎng)8的放電極26與集電極板28之間施加功率，S卩，電壓和電流，以使存在于煙道氣體3中的灰塵顆粒充電和沉淀。在帶電之后，灰塵顆粒沉淀在集電極板28的表面上。類似的過(guò)程在第二場(chǎng)10和第三場(chǎng)12中發(fā)生。收集的灰塵借助于所謂的敲打裝置從集電極板28除去，并且最終收集在料斗30，32，34中。場(chǎng)8，10，12中的各個(gè)分別設(shè)有敲打裝置40，42，44。敲打裝置40，42，44中的各個(gè)設(shè)計(jì)成操作以借助于敲打它們來(lái)實(shí)現(xiàn)所討論的場(chǎng)8，10，12中的相應(yīng)一個(gè)的集電極板28的清潔。
[0031]敲打裝置40包括如圖1中所示的一組錘，為了保持其中的圖示清楚，圖1中僅示出了一個(gè)錘46。此類錘可如何設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)例的更詳盡的描述可在US 4，526，591中找到。還可使用其它類型的敲打裝置，例如，所謂的磁脈沖重力沖擊敲打器，其也稱為MIGT敲打器，或者使用聲音喇叭的敲打裝置也可用于該目的。錘46設(shè)計(jì)成操作來(lái)沖擊集電極板28，使得收集在其上的灰塵顆粒被引起從集電極板28釋放，并且就此而言可接著收集在料斗30，32，34中的適合的一個(gè)中，料斗30，32，34位于所討論的場(chǎng)8，10, 12中的相應(yīng)一個(gè)的各個(gè)下方。敲打裝置40，42，44的操作設(shè)計(jì)成借助于敲打控制器48來(lái)控制。敲打裝置40，42，44作為備選可分別由控制裝置14，16，18直接地控制。例如，在第一操作模式中，通常大部分灰塵顆粒收集在其中的第一場(chǎng)8的集電極板28可被敲打，例如，每10分鐘，而第二場(chǎng)10的集電極板可被敲打，例如，每30分鐘，并且最后，第三場(chǎng)12的收集板可被敲打，例如，每2小時(shí)。
[0032]提供了導(dǎo)管36，其設(shè)計(jì)成操作用于使煙道氣體37前移至排氣管38，灰塵顆粒的至少一部分已經(jīng)由ESP6從煙道氣體除去。排氣管38將清潔的煙道氣體37釋放至大氣。
[0033]提供了工廠控制計(jì)算機(jī)50，其可與相應(yīng)的控制裝置14，16，18通信，例如，以控制各個(gè)電源20，22，24的輸出電流。工廠控制計(jì)算機(jī)50還可操作成例如經(jīng)由敲打控制器48來(lái)控制集電極28的敲打。
[0034]阻光度監(jiān)測(cè)裝置52提供用于檢測(cè)清潔氣體37的阻光度來(lái)作為灰塵顆粒濃度的量度。因此，阻光度監(jiān)測(cè)裝置52操作用于生成阻光度信號(hào)，其可用于評(píng)估ESP6的操作。阻光度監(jiān)測(cè)裝置52可與如圖1中的虛線所示的工廠控制計(jì)算機(jī)50通信，并且/或者與控制裝置14，16，18中的一個(gè)或若干個(gè)通信。
[0035]如上文所述，負(fù)效電暈效應(yīng)可影響從過(guò)程氣體除去灰塵顆粒的能力。常規(guī)ESP關(guān)于清潔含有生成高電阻率灰塵的顆粒的氣體的性能典型地由于集電極板上的灰塵層的負(fù)效電暈出現(xiàn)而相對(duì)弱。為了避免正常操作下的過(guò)大的負(fù)效電暈效應(yīng)，ESP電流典型地在常規(guī)ESP中顯著減小。該情形可在此類ESP的長(zhǎng)時(shí)間操作之后進(jìn)一步加重，因?yàn)橥ǔＰ纬缮踔粮唠娮杪实膬?nèi)灰塵層。該內(nèi)層由于強(qiáng)電保持力和層中的顆粒的小尺寸而難以通過(guò)正常清潔(諸如例如常規(guī)敲打)從收集板除去。為了除去該內(nèi)層，需要集電極的強(qiáng)制清潔。集電極的強(qiáng)制清潔與正常清潔的差別在于，借助于正常清潔(諸如例如敲打)將不從收集板去除的高電阻率灰塵在強(qiáng)制清潔操作期間從收集板除去。
[0036]原理上，增大ESP電流增大了灰塵層上的電保持力。然而，這里實(shí)現(xiàn)了這僅在達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)是真實(shí)的，此后，嚴(yán)重的負(fù)效電暈的開(kāi)始再次導(dǎo)致了保持力的減小，和甚至在高電流輸入下從收集板推開(kāi)灰塵的效果?；谠搶?shí)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)制的強(qiáng)負(fù)效電暈可間斷地使用，以便清潔集電極以免高電阻率灰塵。以該方式，收集板可保持較清潔，這最小化了正常操作期間的負(fù)效電暈效應(yīng)。本質(zhì)上，間斷的嚴(yán)重負(fù)效電暈用于減小正常操作期間的負(fù)效電暈的不利效果。
[0037]本公開(kāi)涉及控制布置，其例如基于各個(gè)獨(dú)立場(chǎng)8，10, 12中的收集板28上的灰塵層中的負(fù)效電暈的存在和嚴(yán)重性來(lái)控制ESP6的操作。如上文所述，集電極板28偶爾需要以比正常敲打情況更有力的方式清潔以免灰塵。當(dāng)確定場(chǎng)的集電極板28需要強(qiáng)制清潔以免高電阻率灰塵時(shí)，該場(chǎng)在預(yù)先限定時(shí)間間隔期間以集電極板28上的灰塵層中的嚴(yán)重負(fù)效電暈操作。這允許了 ESP操作如隨后將描述地改進(jìn)，同時(shí)保持低量的灰塵顆粒殘留在輸出氣流中。
[0038]在代表用于收集灰塵顆粒的基準(zhǔn)操作的第一操作模式下，第一電流分別通過(guò)高壓電源20，22，24施加于場(chǎng)的電極之間。典型地，對(duì)于高電阻率灰塵，集電極板區(qū)域的2到50 μ A每m2的范圍內(nèi)的低平均電流密度在第一操作模式下用于最佳ESP性能。
[0039]當(dāng)檢測(cè)到需要獨(dú)立場(chǎng)中的集電極的強(qiáng)制清潔時(shí)，該場(chǎng)的集電極28需要清潔以免高電阻率灰塵。接著，控制裝置14，16，18中的相應(yīng)一個(gè)獲得強(qiáng)制清潔信號(hào)。典型地，此類強(qiáng)制清潔信號(hào)可由負(fù)效電暈檢測(cè)算法生成，該負(fù)效電暈檢測(cè)算法操作用于確定各個(gè)獨(dú)立場(chǎng)8，10, 12中的負(fù)效電暈狀態(tài)。作為優(yōu)選，負(fù)效電暈檢測(cè)算法安裝在控制裝置14，16，18中的各個(gè)中，使各個(gè)此類控制裝置14，16，18包括負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)。作為備選，負(fù)效電暈檢測(cè)算法可安裝在工廠控制計(jì)算機(jī)50中。通過(guò)舉例而非在該方面限制的方式，負(fù)效電暈趨勢(shì)和隨后的強(qiáng)制清潔信號(hào)的量度可通過(guò)執(zhí)行ESP操作優(yōu)化算法來(lái)生成，該ESP操作優(yōu)化算法操作成在正常操作期間自動(dòng)且連續(xù)地優(yōu)化電壓和電流，以便在變化的過(guò)程條件下最大化總體收集效率。此類算法可如何設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)例的詳盡描述可在US 5，477，464中找到。然而，強(qiáng)制清潔信號(hào)可作為備選通過(guò)安裝在控制裝置14，16，18中的各個(gè)中的計(jì)時(shí)器或安裝在工廠控制計(jì)算機(jī)50中的計(jì)時(shí)器來(lái)簡(jiǎn)單地生成。此類計(jì)時(shí)器可設(shè)定成在第一操作模式下操作的預(yù)先限定時(shí)間之后生成強(qiáng)制清潔信號(hào)。計(jì)時(shí)器設(shè)定取決于待清潔的煙道氣體的成分，并且可基于來(lái)自所討論的工廠或具有類似煙道氣體成分的其它工廠處的早期操作的經(jīng)驗(yàn)。作為優(yōu)選，此類計(jì)時(shí)器與ESP負(fù)效電暈檢測(cè)算法和/或表示灰塵顆粒濃度的信號(hào)(諸如例如阻光度信號(hào))組合使用。大體上，強(qiáng)制清潔信號(hào)與ESP6的集電極28處的負(fù)效電暈狀態(tài)相關(guān)。負(fù)效電暈的一定嚴(yán)重性可用作需要集電極28的強(qiáng)制清潔的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。響應(yīng)于強(qiáng)制清潔信號(hào)，ESP6進(jìn)入第二操作模式，在該第二操作模式下，施加于所討論的場(chǎng)的電極26，28之間的平均電流相比于第一操作模式下的操作期間的平均電流顯著地增大。此類顯著地增大的平均電流弓I起集電極板28上收集的灰塵層中的強(qiáng)負(fù)效電暈的生成。在第二操作模式下，施加于ESP的平均電流可在一些情況下增大到相對(duì)接近高電壓電源的最大額定值的水平。作為顯著增大的平均電流和由此生成的強(qiáng)負(fù)效電暈的效果的灰塵層內(nèi)生成的所得電離看起來(lái)〃松開(kāi)〃灰塵層，并且將灰塵層的至少一部分噴射回到氣流中。通過(guò)在第二模式下的操作期間執(zhí)行敲打事件，將從集電極板28除去甚至更高電阻率灰塵。
[0040]ESP電流此處指的是給送至ESP的電極以便使顆粒充電和收集顆粒的電流的時(shí)間平均值。典型地，給送至ESP的電極的平均電流通過(guò)在晶閘管電路中設(shè)定觸發(fā)器正時(shí)來(lái)改變，但用于供應(yīng)和改變電流的其它構(gòu)思是可能的，例如，通過(guò)使用高頻功率轉(zhuǎn)換器。
[0041]通常，當(dāng)在待清潔的氣體中經(jīng)歷高電阻率灰塵時(shí)，使用了電極的間斷的激勵(lì)。例如，ESP可使用所謂的半脈沖控制方案。半脈沖控制方案此處指的是在交變電流的輸入電流中并非所有半周期用于將電流給送至ESP電極的方案。作為替代，使用每三個(gè)、每五個(gè)、每七個(gè)等(奇數(shù)，以便保持交變電流)。例如，指的是給送電流的25分之一的半周期供應(yīng)至特定場(chǎng)的電極26，28的1:25的充電比可在高電阻率灰塵存在于待清潔的煙道氣體中時(shí)使用。典型地，充電比在ESP6的場(chǎng)之間變化。合理的實(shí)例可為在第一場(chǎng)8中使用1:3的充電t匕，在第二場(chǎng)10中使用1:15的充電比，以及在第三場(chǎng)12中使用1:25的充電比。具有間斷周期的脈沖分離減小了平均電流，同時(shí)保持ESP內(nèi)的良好總體電流分布，這將第一操作模式下的負(fù)效電暈效應(yīng)最小化至一定程度。然而，如上文所述，在存在對(duì)負(fù)效電暈的一定親合性之后，集電極28可需要強(qiáng)制清潔來(lái)擺脫高電阻率灰塵。接著，生成表示集電極需要強(qiáng)制清潔的信號(hào)。響應(yīng)于接收到強(qiáng)制清潔信號(hào)，ESP的操作從第一操作模式切換至第二操作模式。例如，如果檢測(cè)到第三場(chǎng)12中需要集電極的強(qiáng)制清潔，則第三場(chǎng)12的操作切換至第二操作模式。在第二操作模式下，顯著高于在第一操作模式下施加的平均電流的第二平均電流通過(guò)高壓電源24施加于第三場(chǎng)12的電極26，28之間。例如，在第二操作模式下，電流可增大，使得給送至電極的平均電流相比于第一操作模式下給送至電極26，28的平均電流增大到25倍。例如，平均電流密度在從第一操作模式切換至第二操作模式時(shí)可從集電極板區(qū)域的10 μ A每m2增大至250 μ A每m2。增大的電流輸入將引起嚴(yán)重的負(fù)效電暈，即，集電極板上的灰塵層內(nèi)的電離。灰塵層內(nèi)的所得電離將〃松開(kāi)〃集電極板上的灰塵塊，并且將灰塵噴射回到氣流中，從而引起集電極28的強(qiáng)制清潔以免高電阻率灰塵。
[0042]圖2為流程圖，并且示出了清潔圖1中的ESP6的至少一個(gè)集電極的第一方法的步驟。根據(jù)其，在第一步驟中，后者在圖2中示為52，ESP6在第一操作模式下操作。在該模式下，圖3中繪出的第一平均電流I1通過(guò)相應(yīng)的整流器20，22，24施加于各個(gè)場(chǎng)的放電極26與集電極28之間?？蛇x的是，在第二步驟中，后者在圖2中示為54，生成了表示場(chǎng)8，10，12中的一個(gè)的集電極28需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)。例如，強(qiáng)制清潔信號(hào)可借助于如上文所述的負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)生成。此類強(qiáng)制清潔信號(hào)的生成包括考慮是否存在對(duì)所討論的場(chǎng)的集電極板28的強(qiáng)制清潔的需要。
[0043]可選的是，在第三步驟中，后者在圖2中示為56，執(zhí)行相對(duì)于已經(jīng)檢測(cè)到需要集電極的強(qiáng)制清潔的場(chǎng)的收集板28的敲打，以便在進(jìn)入第二操作模式之前盡可能多地減少灰塵層的厚度?？蛇x的是，該敲打可為所謂的功率降低敲打類型，指的是施加于電極的功率連同敲打降低。
[0044]在第四步驟中，后者在圖2中示為58，ESP6的操作從第一操作模式切換至第二操作模式。ESP6在選擇為在例如20秒到30分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔期間在第二操作模式下操作，更優(yōu)選的是在30秒到15分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔，并且最優(yōu)選的是在I到5分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔。在第二操作模式下，第二平均電流I2(在圖3中繪出，其顯著高于第一電流I1)施加于放電極26和集電極28之間。給送至某一場(chǎng)的電流可以以不同方式增大。增大施加的電流的一種方式在于改變半脈沖布置中的整流器的充電比設(shè)定。典型地，在第一操作模式下，1:25的充電比可在第三場(chǎng)12中使用。通過(guò)將充電比改變成例如1:1的比，施加于電極26，28之間的平均電流將增大到大約25倍。作為備選，電流可通過(guò)增大脈沖振幅或直流來(lái)增大，以便實(shí)現(xiàn)期望的負(fù)效電暈清潔效果。充電比的變化和振幅的增大當(dāng)然還可組合。
[0045]可選的是，在第五步驟中，后者在圖2中示為60，執(zhí)行了在第二操作模式下操作的場(chǎng)的集電極板28的敲打。通過(guò)在第二操作模式下的操作期間執(zhí)行敲打，將進(jìn)一步改進(jìn)強(qiáng)制清潔效果，即，除去高電阻率灰塵。在該情況下，執(zhí)行一個(gè)敲打事件。然而，認(rèn)識(shí)的是，在第二操作模式下的場(chǎng)的操作期間，可執(zhí)行兩個(gè)或更多個(gè)敲打事件。作為優(yōu)選，朝向第二操作模式下的場(chǎng)的操作的結(jié)束執(zhí)行敲打事件，使得集電極板28上的收集的灰塵層通過(guò)敲打事件之前的強(qiáng)負(fù)效電暈來(lái)〃松開(kāi)"。
[0046]此外，如圖2中所繪，借助于環(huán)，后者在圖2中示為62，ESP6的操作接著切換回第一操作模式，以引起ESP在第一操作模式下操作，直到再次存在對(duì)強(qiáng)制清潔操作的需要。
[0047]現(xiàn)在參照附圖的圖3，文中示出了通過(guò)舉例的方式繪出第一方法操作的方式的示意性圖表。在圖3中標(biāo)記為T(mén)O的時(shí)間TO處，ESP6的所討論的場(chǎng)在第一操作模式下操作，并且第一平均電流I1施加于該場(chǎng)的放電極26與集電極28之間。在圖3中標(biāo)記為T(mén)l的時(shí)間Tl處，生成了表示場(chǎng)的集電極28需要強(qiáng)制清潔的信號(hào)。在圖3中標(biāo)記為T(mén)2的時(shí)間T2處，開(kāi)始了相對(duì)于場(chǎng)的敲打事件。敲打事件接著通過(guò)對(duì)應(yīng)的敲打裝置來(lái)執(zhí)行。在圖3中標(biāo)記為T(mén)3的時(shí)間T3處，完成了該敲打事件。在敲打事件之后，在圖3中標(biāo)記為T(mén)4的時(shí)間T4處，控制裝置將場(chǎng)的操作從第一操作模式切換至第二操作模式，如上文所述。因此，施加于場(chǎng)的放電極26與集電極28之間的電流通過(guò)對(duì)應(yīng)的高電壓電源增大至第二平均電流12。第二模式下的場(chǎng)的操作將持續(xù)例如4分鐘。在圖3中標(biāo)記為T(mén)5的時(shí)間T5處，引起對(duì)應(yīng)的敲打裝置相對(duì)于場(chǎng)執(zhí)行敲打事件。在圖3中標(biāo)記為T(mén)6的時(shí)間T6處，完成了該敲打事件。在圖3中標(biāo)記為T(mén)7的時(shí)間T7處，控制裝置將場(chǎng)的操作從第二操作模式切換至第一操作模式，因此將第二電流水平I2供應(yīng)的平均電流減小至第一電流水平I115在圖3中標(biāo)記為T(mén)8的時(shí)間T8處，場(chǎng)因此再次在第一操作模式下操作。
[0048]在附圖的圖4中，示出了備選實(shí)施例，上文連同關(guān)于附圖的圖2和圖3的論述提到了該備選實(shí)施例。因此，圖4的實(shí)施例的步驟52，54，56，58，60和62將以與上文參照?qǐng)D2和圖3所述的類似的方式執(zhí)行。該備選實(shí)施例與前述實(shí)施例的不同在于包括附加步驟，如將在下文中描述的。根據(jù)該備選實(shí)施例，在執(zhí)行強(qiáng)制負(fù)效電暈清潔操作之后執(zhí)行ESP操作的評(píng)估。因此，在第六步驟中，后者在圖6中示為64，ESP的操作切換至?xí)簳r(shí)的第一操作模式。
[0049]可選的是，在第七步驟中，后者在圖4中示為66，執(zhí)行之前在第二操作模式下操作但現(xiàn)在在暫時(shí)的第一操作模式下操作的場(chǎng)中的集電極的敲打。
[0050]在第八步驟中，后者在圖4中示為68，執(zhí)行基于來(lái)自圖1的阻光度監(jiān)測(cè)裝置52的電讀數(shù)或阻光度信號(hào)或它們的組合的ESP操作的評(píng)估。評(píng)估步驟68涉及考慮步驟68中的ESP的性能對(duì)步驟52中的早期性能的檢測(cè)差異。如果發(fā)現(xiàn)操作"0K"，則如圖4中所繪，借助于環(huán)，ESP6的操作根據(jù)步驟62切換回第一操作模式，以引起ESP在第一操作模式下操作，直到生成新的強(qiáng)制清潔信號(hào)。已經(jīng)執(zhí)行第二模式下的操作之后的第一模式下的ESP的操作接著可基于ESP操作的評(píng)估來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化。因此，成功的強(qiáng)制清潔操作例如可使得可以施加略高于進(jìn)入第二模式之前施加的平均電流I1的平均電流I1'。在另一方面，如果發(fā)現(xiàn)在步驟68中評(píng)估的ESP的操作〃不0K"，則生成強(qiáng)制清潔信號(hào)，如圖4中的回到第二步驟54的箭頭所示，并且步驟54，56，58，60，64，66和68的新序列開(kāi)始，以獲得ESP的集電極板28的進(jìn)一步強(qiáng)制清潔。
[0051]與易于生成高電阻率灰塵的燃燒過(guò)程和工業(yè)過(guò)程相關(guān)地特別考慮以上公開(kāi)，諸如一些燃煤發(fā)電廠、一些冶金過(guò)程和一些水泥過(guò)程。高電阻率灰塵此處指的是根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)548-1984或類似標(biāo)準(zhǔn)具有大約IO11 Ω cm和更高的電阻率的灰塵，即使該方法還可與傳導(dǎo)性更大的灰塵成分相關(guān)。
[0052]可引起上文提到的過(guò)程中的問(wèn)題的又一個(gè)問(wèn)題在于例如由不完全燃燒引起的烴何時(shí)污染ESP中的集電極板和灰塵層。除去此類烴還可通過(guò)根據(jù)以上公開(kāi)的強(qiáng)制清潔來(lái)協(xié)助。
[0053]將認(rèn)識(shí)到，上文所述的實(shí)施例的許多變型在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)是可能的。
[0054]上文已經(jīng)參照?qǐng)D1-4描述了強(qiáng)制清潔信號(hào)可由負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)生成。將認(rèn)識(shí)至IJ，強(qiáng)制清潔信號(hào)還可由計(jì)時(shí)器或計(jì)時(shí)器和負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)的組合來(lái)生成?；诖鍧嵉臒煹罋怏w的成分，對(duì)集電極的強(qiáng)制清潔的需要可與操作時(shí)間相關(guān)。因此，計(jì)時(shí)器例如可設(shè)定成每24小時(shí)在最后的場(chǎng)中生成強(qiáng)制清潔信號(hào)。還可以將ESP的強(qiáng)制清潔與正常清潔(諸如例如常規(guī)敲打)協(xié)調(diào)。例如，這可基于敲打計(jì)劃來(lái)完成，該敲打計(jì)劃管理ESP的常規(guī)敲打的序列。例如，敲打計(jì)劃中的每五個(gè)計(jì)劃的敲打事件可由強(qiáng)制清潔替代。作為備選，強(qiáng)制清潔可在敲打計(jì)劃的兩個(gè)敲打事件之間開(kāi)始。因此，周期性強(qiáng)制清潔信號(hào)可基于敲打計(jì)劃生成。常規(guī)敲打典型地比強(qiáng)制清潔更頻繁地執(zhí)行。作為優(yōu)選，在長(zhǎng)時(shí)間段上看，諸如例如一個(gè)星期或一個(gè)月，常規(guī)敲打事件的數(shù)量為強(qiáng)制清潔操作的數(shù)量的至少三倍。
[0055]另外，表示灰塵顆粒濃度的信號(hào)(諸如例如阻光度信號(hào))可包括在生成強(qiáng)制清潔 號(hào)的算法中。
[0056]在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器、負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)和灰塵顆粒測(cè)量裝置用于生成強(qiáng)制清潔信號(hào)。除了由計(jì)時(shí)器生成的周期性強(qiáng)制清潔信號(hào)之外，在該實(shí)施例中，強(qiáng)制清潔信號(hào)每當(dāng)存在對(duì)強(qiáng)制清潔的需要時(shí)由負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)或灰塵顆粒測(cè)量裝置生成。計(jì)時(shí)器例如可設(shè)定成每24小時(shí)在最后的場(chǎng)中生成強(qiáng)制清潔信號(hào)。然而，對(duì)強(qiáng)制清潔的需要可更頻繁地出現(xiàn)。除由計(jì)時(shí)器引起的強(qiáng)制清潔之外，強(qiáng)制清潔因此可基于來(lái)自負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)或灰塵顆粒測(cè)量裝置的信息來(lái)開(kāi)始。該實(shí)施例具有的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)關(guān)于強(qiáng)制清潔信號(hào)的生成的另外的可能性。
[0057]上文已經(jīng)例示了第三場(chǎng)響應(yīng)于表示需要一個(gè)場(chǎng)中的集電極的強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)來(lái)在第二操作模式下操作，而另外兩個(gè)場(chǎng)在第一操作模式下操作。認(rèn)識(shí)的是，其它場(chǎng)中的各個(gè)可以以類似方式在第二操作模式下操作。作為優(yōu)選，兩個(gè)或更多個(gè)場(chǎng)由于強(qiáng)制負(fù)效電暈狀態(tài)期間的混亂狀態(tài)而不同時(shí)地在第二操作模式下操作。
[0058]上文已經(jīng)例示了具有三個(gè)場(chǎng)的ESP的集電極的清潔。然而，認(rèn)識(shí)的是，具有多于或少于三個(gè)場(chǎng)的ESP的集電極可以以類似方式清潔。
[0059]如上文所述，控制裝置14，16，18中的各個(gè)操作用于接收包含關(guān)于分別在場(chǎng)8，10，12中的各個(gè)處需要強(qiáng)制清潔的信息的信號(hào)，并且相應(yīng)地切換場(chǎng)8，10，12中的各個(gè)中的操作模式。作為一個(gè)備選方案，中心單元(諸如工廠控制計(jì)算機(jī)50)可操作用于接收包含關(guān)于分別在場(chǎng)8，10，12中的各個(gè)處需要強(qiáng)制清潔的信息的信號(hào)，并且根據(jù)使用的算法來(lái)切換控制裝置14，16，18中的各個(gè)中的操作模式。當(dāng)然，強(qiáng)制清潔信號(hào)還可在獨(dú)立的控制裝置14，16，18內(nèi)內(nèi)部地生成。
[0060]如上文所述，敲打裝置40，42，44的操作設(shè)計(jì)成借助于敲打控制器48來(lái)控制。認(rèn)識(shí)到的是，敲打控制器48可改為集成為控制裝置14，16，18的一部分。
[0061]上文已經(jīng)參照?qǐng)D1-4描述了 ESP6在第一操作模式下操作，該第一操作模式代表收集灰塵顆粒的基準(zhǔn)操作，并且在第二操作模式下操作，在該第二操作模式下執(zhí)行強(qiáng)制清潔。將認(rèn)識(shí)到的是，ESP可出于各種原因在另外的操作模式下間斷地操作。在一些情況下，在此類輔助模式下的操作可先于ESP在第二操作模式下的操作。如果在將ESP的操作切換至第二模式之前使用此類輔助模式，則平均電流的增大與第一操作模式下施加的平均電流有關(guān)，即，該模式代表用于收集灰塵顆粒的基準(zhǔn)操作。
[0062]總之，清潔靜電除塵器6的方法包括在第一操作模式下在至少一個(gè)放電極26與至少一個(gè)集電極26之間施加第一平均電流，以及從第一操作模式切換至第二操作模式，在該第二操作模式下，第二平均電流施加于放電極26與集電極28之間，第二平均電流為第一電流I1的至少3倍，以實(shí)現(xiàn)集電極28的強(qiáng)制清潔。
【權(quán)利要求】
1.一種清潔靜電除塵器(6)的至少一個(gè)集電極(28)的方法，所述靜電除塵器(6)操作用于從過(guò)程氣體除去灰塵顆粒并且包括至少一個(gè)放電極(26)和所述至少一個(gè)集電極(28)，其特征在于，所述方法包括: 在第一操作模式下在所述至少一個(gè)放電極(26)與所述至少一個(gè)集電極(28)之間施加第一平均電流(I1)，以及 從所述第一操作模式切換至第二操作模式，在所述第二操作模式下，第二平均電流(I2)施加于所述至少一個(gè)放電極(26)與所述至少一個(gè)集電極(28)之間，所述第二平均電流(I2)為所述第一平均電流(I1)的至少3倍，以實(shí)現(xiàn)所述至少一個(gè)集電極(28)的強(qiáng)制清潔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括生成表示所述至少一個(gè)集電極(28)需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)，并且其中從所述第一操作模式切換至所述第二操作模式響應(yīng)于所述強(qiáng)制清潔信號(hào)開(kāi)始。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二平均電流(I2)為所述第一平均電流(I1)的至少10倍。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述靜電除塵器(6)在預(yù)定時(shí)間間隔期間在所述第一操作模式下操作，優(yōu)選為在20秒到30分鐘的范圍內(nèi)的預(yù)定時(shí)間間隔。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從所述第一操作模式切換至所述第二操作模式在敲打所述至少一個(gè)集電極(28)之前。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)集電極(28)的敲打在所述第二操作模式期間執(zhí)行。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括借助于負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)生成表示所述至少一個(gè)集電極(28)需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括借助于計(jì)時(shí)器生成表示所述至少一個(gè)集電極(28)需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括借助于測(cè)量如相對(duì)于所述過(guò)程氣體的流動(dòng)方向看到的所述至少一個(gè)集電極(28)的下游的灰塵顆粒濃度的灰塵顆粒測(cè)量裝置(52)生成表示所述至少一個(gè)集電極(28)需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括利用敲打計(jì)劃來(lái)用于所述至少一個(gè)集電極(28)的清潔，以及以所述敲打計(jì)劃中的規(guī)則間隔發(fā)出表示所述至少一個(gè)集電極(28)需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述靜電除塵器(6)的電極(26，28)供有電流脈沖，其中所述電流脈沖之間的間斷時(shí)間與所述第一操作模式相比在所述第二操作模式下較短。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，當(dāng)從所述第一操作模式切換至所述第二操作模式時(shí)，通過(guò)利用半脈沖布置中的更大電勢(shì)的脈沖來(lái)減小所述間斷時(shí)間。
13.一種用于控制靜電除塵器(6)的至少一個(gè)集電極(28)的清潔的裝置(14，16，18)，所述靜電除塵器(6)操作用于從過(guò)程氣體除去灰塵顆粒，并且包括至少一個(gè)放電極(26)和所述至少一個(gè)集電極(28)，其特征在于，所述裝置(14，16，18)操作用于在第一操作模式下在所述至少一個(gè)放電極(26)與所述至少一個(gè)集電極(28)之間施加第一平均電流(I1)，以及從所述第一操作模式切換至所述第二操作模式，在所述第二操作模式下，第二平均電流(I2)施加于所述至少一個(gè)放電極(26)與所述至少一個(gè)集電極(28)之間，所述第二平均電流(I2)為所述第一平均電流(I1)的至少3倍，以實(shí)現(xiàn)所述集電極(28)的強(qiáng)制清潔。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于生成表示所述至少一個(gè)集電極(28)需要強(qiáng)制清潔的強(qiáng)制清潔信號(hào)的負(fù)效電暈檢測(cè)系統(tǒng)(14，16，18)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置(14，16，18)包括用于生成強(qiáng) 制清潔信號(hào)的計(jì)時(shí)器。
【文檔編號(hào)】B03C3/45GK103958068SQ201280058724
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】A.貝克 申請(qǐng)人:阿爾斯通技術(shù)有限公司