專利名稱：直流供電超寬極距除塵方法及其除塵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流供電超寬極距除塵方法及其除塵系統(tǒng)，屬于 靜電除塵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在國(guó)內(nèi)外靜電除塵領(lǐng)域，自1950年以來(lái)，幾乎清一色地采用"最 佳電火花率除塵法"，該方法之所以能取代"以粉塵濃度實(shí)際值為控 制目標(biāo)量的靜電除塵法"，主要原因是它采用了 "以最佳電火花放電 頻率(簡(jiǎn)稱為最佳電火花率)"作為控制目標(biāo)量，而"電火花率"是 一個(gè)極易在線檢測(cè)和在線控制的物理量。
事實(shí)上，"最佳電火花率除塵法"的理論根據(jù)存在著嚴(yán)重的問(wèn)題， 該方法錯(cuò)誤地把所謂的"最佳電火花率f/'當(dāng)成了追求除塵效果最佳 化的"控制目標(biāo)量"。
本申請(qǐng)人從理論上證明上述的"電火花率f"，與"除塵效果
n"之間，只具有一定的連帶性的關(guān)系，并不存在一一對(duì)應(yīng)的相關(guān)性， 因此，不應(yīng)把"最佳電火花率f/'作為控制目標(biāo)量。
本申請(qǐng)人從理論上和工程實(shí)踐上證實(shí)，該方法還存在著如下兩個(gè)
重要問(wèn)題
(1)上述方法錯(cuò)誤地認(rèn)為根據(jù)該除塵法獲得的所謂"最佳除 塵效率l"，就是該除塵器可能得到的"最大除塵效率^"(注實(shí)
際上是"II M)。
(2 )上述方法還錯(cuò)誤地認(rèn)為采用為最佳電火花率除塵法配套設(shè)
計(jì)的現(xiàn)行傳統(tǒng)的"工頻電源"時(shí)，所獲得的所謂"最佳除塵效率l"
就是上述的"最佳除塵效率I"(注實(shí)際上是ru〈 K ru)。
本申請(qǐng)人的上述觀點(diǎn)祥見(jiàn)本申請(qǐng)人公開(kāi)發(fā)表的下述學(xué)術(shù)論文 (l)趙富，等，質(zhì)疑傳統(tǒng)最佳電火花率除塵法的物理依據(jù)，全國(guó)靜 電除塵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集2007.10; (2) Zhao Fu， etc, Query on the Sustainabie Development of Traditional Dust Precipitation Usi ng DC Sy卿ly. CESP—XI， 2008. 10。下面簡(jiǎn)要對(duì)"最佳電火花率除塵法"的技術(shù)要點(diǎn)及其缺點(diǎn)分析如
下
"最佳電火花率除塵法"由如下相互聯(lián)系且密不可分的"三個(gè)要 素"構(gòu)成
(1) 控制目標(biāo)量最佳電火花率(fm);
(2) 電場(chǎng)形式窄極距式(同極距280mm-400mm);
(3) 供電方式工頻整流式(常稱為工頻電源)。 其中
第(l)個(gè)要素的'最佳電火花率(fm)'是基礎(chǔ)部分，即該除塵法 從理論上認(rèn)為所謂的最佳電火花放電頻率fm即最佳電火花率，可
以作為追求"除塵效果最佳化"的"控制目標(biāo)量"，只要被控的除塵
器電場(chǎng)中出現(xiàn)預(yù)先所給定的"最佳電火花率fm"，就意味著除塵器系 統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了所追求的"最佳除塵效果"這個(gè)"控制目標(biāo)"；
第(2)個(gè)要素的"窄極距式"電場(chǎng)形式是確保在設(shè)計(jì)的電場(chǎng)電壓 量值適當(dāng)高的條件下就能夠發(fā)生所期望的頻繁電火花放電過(guò)程，并最 終能夠出現(xiàn)最佳電火花放電頻率fm的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)條件；
第(3)個(gè)要素的"工頻整流式"供電方式，常被稱為工頻電源， 是為了確保在電場(chǎng)內(nèi)實(shí)施所需要的頻繁電火花放電時(shí)，利用整流不濾 波的工頻電源電壓過(guò)零的特性，去自然熄滅放電過(guò)程，避免像直流電 源發(fā)生那種"自持式放電過(guò)程"而導(dǎo)致除塵過(guò)程失敗。
可見(jiàn)，構(gòu)成最佳電火花率除塵法的上述三個(gè)要素，是相互聯(lián)系且 密不可分的，從一個(gè)除塵方法的構(gòu)成上看，它們是一個(gè)統(tǒng)一的整體， 三者缺一不可。
最佳電火花率除塵法存在如下三個(gè)主要缺點(diǎn)
(1) 除塵效果不可靠，這是由于它把最佳電火花率(fm)作為 控制目標(biāo)量的不可靠性造成的；
(2) 耗鋼材多，這是由于必須采用窄極距式電場(chǎng)結(jié)構(gòu)造成的；
(3) 耗電多，這是由于必須采用工頻式供電方式和追求電火花 率最佳化的機(jī)制等造成的(本申請(qǐng)人從理論上已經(jīng)證明最佳電火花 率fm與電場(chǎng)消耗電功率最大值相對(duì)應(yīng)，詳見(jiàn)上述論文(2): ZhaoFu, etc, Query on the Sustainabie Development of Traditional Dust Precipitation Using Optimal Electric Spark Rate. ICESP-XI，2008. 10);論文(3): Zhao Fu, etc, Descovery of the Power-Saving Principle of Electrostatic Dust Precipitation Using DC Syupply. ICESP-X，2006. 6。
顯然，上述的最佳電火花率除塵法所存在的主要缺點(diǎn)，全部都是 源自該除塵法的"三個(gè)構(gòu)成要素"。
另一篇現(xiàn)有技術(shù)是本申請(qǐng)人申請(qǐng)的中國(guó)專利"直流靜電除塵法及 除塵器"(專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410101755.7)，該專利申請(qǐng)的技術(shù)要點(diǎn) 是將直流電源接至超寬極距除塵器的電場(chǎng)電極上，所述除塵器的同極 距為400-800mm。上述專利審請(qǐng)的缺點(diǎn)是沒(méi)有提供如何使除塵系統(tǒng)達(dá) 到預(yù)期除塵效果的控制方案，其顯著缺點(diǎn)是缺少明確可行的確保除塵 效果可靠達(dá)標(biāo)的控制目標(biāo)量，即對(duì)靜電除塵的效果缺少技術(shù)保障措 施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)， 而提供一種節(jié)電明顯、大量節(jié)省鋼材和簡(jiǎn)單易行、能夠確保除塵系統(tǒng) 排放可靠達(dá)標(biāo)的直流供電超寬極距除塵方法及其除塵系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案 技術(shù)方案一
本發(fā)明的除塵方法是采用由超寬極距除塵器、直流電源、以粉塵 濃度實(shí)際值d?；驕?zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直流電源控制 系統(tǒng)組成的除塵系統(tǒng)完成的；所述準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值為粉塵濁度實(shí)際 值(V或超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值I。；本方法的具體步 驟如下
一、 所述直流電源為超寬極距除塵器電場(chǎng)的電極提供直流電壓 (Uo);
二、 所述直流電源控制系統(tǒng)控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方法如下 (1)對(duì)粉塵濃度實(shí)際值d?；驕?zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值進(jìn)行采樣
a、采用粉塵濃度檢測(cè)裝置檢測(cè)超寬極距除塵器電場(chǎng)出口處的粉塵濃度實(shí)際值d。；
b、采用粉塵濁度檢測(cè)裝置檢測(cè)超寬極距除塵器電場(chǎng)出口處的粉 塵濁度實(shí)際值d。'；
C、采用電流取樣器檢測(cè)超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值
Io;
(2)利用帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的直流電源控制系統(tǒng)對(duì)直流電源
進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)
a、 由粉塵濃度給定器設(shè)定所需要的粉塵濃度給定值d1;
b、 由粉塵濁度給定器設(shè)定所需要的粉塵濁度給定值di';
c、 由電流給定器設(shè)定超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流給定值Ii;
d、 采用加法器對(duì)所述粉塵濃度實(shí)際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值與相 應(yīng)的所述給定值求代數(shù)和；其差值通過(guò)所述調(diào)節(jié)器去控制直流電源的 控制端，控制直流電源的輸出直流電壓U。的大小，當(dāng)所述直流電源控 制系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，即達(dá)到無(wú)靜差控制結(jié)果。
所述各給定器的給定值的確定及校準(zhǔn)方法如下
(1) 粉塵濃度給定值di的確定方法
粉塵濃度給定器上的刻度線的刻制依據(jù)是粉塵濃度檢測(cè)裝置廠 家給出的該檢測(cè)裝置的檢測(cè)特性曲線d。一d。。，其中d。。為進(jìn)入該檢測(cè)
裝置的排放粉塵濃度，單位mg/m3， d。為該檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果輸出 值，單位為v/mg/m3;所述粉塵濃度給定器的具體設(shè)定方法是根據(jù)操 作技術(shù)規(guī)范的要求，把粉塵濃度給定器的手柄調(diào)到技術(shù)規(guī)范所要求的 排放濃度標(biāo)準(zhǔn)值即可；
(2) 電流給定器給定值L的確定及校準(zhǔn)方法
a、 調(diào)整電流給定器的手柄，當(dāng)離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置輸出的 排放粉塵濃度實(shí)際值d。達(dá)到技術(shù)規(guī)范所要求的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，微處理器發(fā) 出聲光提示信號(hào)，并記當(dāng)時(shí)的電流實(shí)際值為I。"
b、 再增加電流給定值Ii時(shí)，設(shè)實(shí)時(shí)采集的電流實(shí)際值為1。2、電 壓實(shí)際值為U。2，按照下式分別計(jì)算并顯示因子&和Ku:
Ki二 1旭/ Ioi'，
Ku= Uom/ Uo2孓其中，U。M為預(yù)先設(shè)置好的該靜電除塵系統(tǒng)允許的最大工作電壓
值；
c、 為了確保靜電除塵系統(tǒng)能夠可靠排放達(dá)標(biāo)，上面計(jì)算出來(lái)的 因子應(yīng)滿足如下的控制余量
K^1.05;
或K"O. 5 0. 9;
d、 正常運(yùn)行中，應(yīng)適時(shí)地采集并顯示排放粉塵濃度實(shí)際值d0，
一旦發(fā)現(xiàn)排放超標(biāo)時(shí)，微處理器應(yīng)及時(shí)發(fā)出聲光提示信號(hào)，并按照上
述方法進(jìn)行校準(zhǔn)；
(3)粉塵濁度給定器給定值di'的確定及校準(zhǔn)方法-粉塵濁度給定器給定值d/的確定及校準(zhǔn)方法與上述電流給定值 Ii的確定及校準(zhǔn)方法相同。
技術(shù)方案二
本發(fā)明的除塵系統(tǒng)是由以粉塵濃度實(shí)際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值 作為控制目標(biāo)量的直流電源控制系統(tǒng)、直流電源、超寬極距除塵器組
成；所述以粉塵濃度實(shí)際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直 流電源控制系統(tǒng)的輸出端接所述直流電源的控制端，所述準(zhǔn)粉塵濃度 實(shí)際值為粉塵濁度實(shí)際值或超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值； 可以看出，本發(fā)明的技術(shù)方案與最佳電火花率除塵法在構(gòu)成形式 上非常類似，同樣也是由相互聯(lián)系且密不可分的三個(gè)要素構(gòu)成
(1) 控制目標(biāo)量粉塵濃度(d。)或準(zhǔn)粉塵濃度(1。'或d。')；
(2) 電場(chǎng)形式超寬極距式(同極距500mm-800mm);
(3) 供電方式直流式供電(直流電壓40kV-100kV)。
其中，
第(l)個(gè)要素控制目標(biāo)量，它是本除塵法的基礎(chǔ)部分。認(rèn)為(參 見(jiàn)圖2):粉塵濃度實(shí)際值d。是真正的靜電除塵的控制目標(biāo)量，只要
除塵器出口處粉塵濃度實(shí)際值d。達(dá)到所規(guī)定的目標(biāo)值，除塵系統(tǒng)的全 部控制目標(biāo)就被實(shí)現(xiàn)了；
第(2)個(gè)要素超寬極距電場(chǎng)，是確保直流式供電時(shí)電場(chǎng)內(nèi)不發(fā)
生電火花放電過(guò)程的必備條件，也是顯著節(jié)電和節(jié)約鋼材的必備條
10件；
第(3)個(gè)要素直流式供電，是確保節(jié)電多、進(jìn)一步改善除塵效 果的必備條件。
注意到，上述的"三個(gè)要素"，是構(gòu)成"直流供電超寬極距除塵 法及除塵系統(tǒng)"所必備的、缺一不可的關(guān)鍵性條件，它們之間的恰當(dāng) 組合，會(huì)產(chǎn)生出所期待的確保靜電除塵排放達(dá)標(biāo)、節(jié)電多、節(jié)約鋼材 多的顯著工業(yè)效果。所述準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值為粉塵濁度實(shí)際值(d。') 或超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值a。)；
本發(fā)明的工作原理如下 (1)實(shí)現(xiàn)以粉塵濃度實(shí)際值d。作為控制目標(biāo)量的靜電除塵的原
理
參見(jiàn)圖6，根據(jù)對(duì)除塵系統(tǒng)排放指標(biāo)的要求，由粉塵濃度給定器
RP1設(shè)置好的的粉塵濃度給定值di，與除塵器電場(chǎng)1出口處粉塵濃度 檢測(cè)裝置2輸出的粉塵濃度實(shí)際值d。求代數(shù)和，其差值A(chǔ) d經(jīng)帶積分 環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器3去控制直流電源4，直流電源4輸出所需的電場(chǎng)電壓 U。作用在除塵器電場(chǎng)l上，使之產(chǎn)生負(fù)載電流實(shí)際值I。，并產(chǎn)生除塵 效果，使粉塵濃度達(dá)到預(yù)計(jì)的排放粉塵濃度實(shí)際值d。。
設(shè)圖6中有帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器3的增益為K"從U。到排放的 粉塵濃度d(,。的增益為K2，從d。。到變換成粉塵濃度實(shí)際值d。的增益為 K3， Adi、 Ad。分別為粉塵濃度給定值的增量、粉塵濃度實(shí)際值的增 量，則當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定平衡時(shí)有如下函數(shù)關(guān)系存在
上式表明，總增益K,K2K3量值越大，越容易實(shí)現(xiàn)粉塵濃度實(shí)際值
d。二粉塵濃度給定值(i的控制目標(biāo)。其中，通常上式中的K2、 K:;都是
有限的量值，而帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器3的增益K"是可以根據(jù)需要任 意選控的。所以，適當(dāng)選擇帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器3結(jié)構(gòu)和參數(shù)，就 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)排放的粉塵濃度實(shí)際值d。的高精度控制。例如，根據(jù)一般 的自動(dòng)控制原理，很容易把調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)成含有積分環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)形式， 使其靜態(tài)增益變?yōu)闊o(wú)窮大，于是就很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵濃度的"無(wú)靜差"高精度控制，完成了以粉塵濃度實(shí)際值d。為控制目標(biāo)量的靜電除塵控 制過(guò)程。
(2)以"準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值I。"為控制目標(biāo)量的靜電除塵原理: 采用一種與粉塵濃度有密切關(guān)系的除塵器電場(chǎng)負(fù)載電流實(shí)際值 1。來(lái)替代上述的粉塵濃度實(shí)際值d。，這時(shí)，只要適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用離線式 粉塵濃度實(shí)際值d。校準(zhǔn)一下電場(chǎng)負(fù)載電流實(shí)際值1。便可。 下邊說(shuō)明其替代原理
根據(jù)圖7，與圖6的分析相類似，這里也有相類似的關(guān)系式
Ad。二AdiX K'K4 l + K,K4
其中，K,為從U。到I。增益。當(dāng)電場(chǎng)l的電源負(fù)載特性Iw被制作 成垂直于工軸的直線L/時(shí)，會(huì)獲得直流電源4的高增益，從而實(shí)現(xiàn) 1。二Ii的"無(wú)靜差"控制效果，這對(duì)減小除塵器電場(chǎng)排放的粉塵濃度波 動(dòng)量十分有益。例如，當(dāng)電場(chǎng)內(nèi)粉塵濃度平均值S由圖7中的S, 增加到32時(shí)，帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器3輸出的控制量會(huì)大幅度隨之而 增加，從而保征電場(chǎng)負(fù)載電流實(shí)際值1。不變，恒有1。與給定值Ii相 等的控制效果，而電場(chǎng)負(fù)載電流實(shí)際值1。不變的結(jié)果，恰恰表明了"電 場(chǎng)內(nèi)部的粉塵濃度前一時(shí)段的平均值S 2又回到了先前的S ,的事實(shí)， 這正是我們所期望的維持粉塵濃度平均值不變的控制目標(biāo)。
注意到，"電場(chǎng)內(nèi)粉塵濃度平均值S,不變"時(shí)，并不一定保證該 "電場(chǎng)出口處的排放粉塵濃度實(shí)際值d。"也不變，因?yàn)椋琒^d。二者
并不是同一個(gè)物理量。因此，需要適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用離線式粉塵濃度檢測(cè) 裝置2輸出的粉塵濃度實(shí)際值d。來(lái)校準(zhǔn)一下L，以使控制系統(tǒng)確保排 放粉塵濃度d。達(dá)標(biāo)。所以，圖7中只是用一條虛線把d。與Ii聯(lián)系起 來(lái)，以表示期間并無(wú)硬性物理連接，需要時(shí)才用人工的或程控的方法 實(shí)現(xiàn)用d。對(duì)Ii的校準(zhǔn)操作。
實(shí)踐表明，有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員或操作工，其目測(cè)的排放粉塵濃 度實(shí)際值d。與達(dá)標(biāo)值之間的誤差往往是很微小的，這就意味著，用于 對(duì)Ii校準(zhǔn)操作的排放粉塵濃度實(shí)際值d。，不僅可以來(lái)自圖7的離線 式的粉塵濃度檢測(cè)裝置2，而且還可以來(lái)自技術(shù)人員或操作工的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。這正是本發(fā)明的除塵法的顯著優(yōu)點(diǎn)之一。
與以"準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值V'為控制目標(biāo)量的靜電除塵原理相類 似，粉塵濁度實(shí)際值d/也可以替代上述的"準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值1。"， 成為另外一種具有一定實(shí)用價(jià)值的"準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值d。'"為控制 目標(biāo)量，其實(shí)現(xiàn)的原理與采用"準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值I。"為控制目標(biāo)量 時(shí)很相似，這里不再詳述。
本發(fā)明的有益效果是能夠確保本除塵系統(tǒng)的排放可靠達(dá)標(biāo)，同
時(shí)，還能夠節(jié)約電能約60-90%，節(jié)約鋼材10%以上。
本發(fā)明的有益效果還體現(xiàn)在下面幾點(diǎn)
(1) 首先，最為直接的構(gòu)思，是把被最佳電火花率除塵理論偏 見(jiàn)所遺棄了半個(gè)多世紀(jì)至今的"粉塵濃度在線檢測(cè)裝置"請(qǐng)回來(lái)，并
把其輸出的粉塵濃度實(shí)際值d。提升為"控制目標(biāo)量"
a、 以粉塵濃度實(shí)際值d。為"控制目標(biāo)量"，只要控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì) 成無(wú)靜差系統(tǒng)，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整粉塵濃度給定值di，那么本除塵系統(tǒng)就 一定能夠排放達(dá)標(biāo)；
b、 粉塵濃度在線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展受到了嚴(yán)重的抑制，但它畢竟 還是會(huì)隨著其它技術(shù)的進(jìn)步而有所進(jìn)步，目前有些產(chǎn)品已經(jīng)具有一定 的實(shí)用性，在有條件的地方，已經(jīng)允許把它輸出的粉塵濃度實(shí)際值 d。當(dāng)作追求靜電除塵排放達(dá)標(biāo)的"控制目標(biāo)量"。
(2) 對(duì)大多數(shù)不具備把粉塵濃度實(shí)際值d。當(dāng)作追求靜電除塵排 放達(dá)標(biāo)的"控制目標(biāo)量"的條件下，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種"替代性的控 制目標(biāo)量"，g卩把除塵器電場(chǎng)負(fù)載電流實(shí)際值1。提升為追求靜電除 塵排放達(dá)標(biāo)的"準(zhǔn)控制目標(biāo)量I。";。這時(shí)，只要做到如下兩點(diǎn)，就也 能確保該靜電除塵排放達(dá)標(biāo)的目的得以實(shí)現(xiàn)
a、 在負(fù)載電流實(shí)際值閉環(huán)控制系統(tǒng)中，所采用的調(diào)節(jié)器被設(shè)計(jì) 成帶有積分環(huán)節(jié)的形式，使得恒有準(zhǔn)控制目標(biāo)量實(shí)際值1。等于準(zhǔn)控制 目標(biāo)量給定值Ii的結(jié)果，即I(Pli，這就保證了除塵器電場(chǎng)內(nèi)部的粉 塵濃度平均值S不變，于是為維持其出口處排放達(dá)標(biāo)創(chuàng)造了保障性的 條件；
b、 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，用輔助的離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置輸出的排放粉塵濃度實(shí)際值d。，對(duì)上述的準(zhǔn)控制目標(biāo)量實(shí)際值1。作一下校準(zhǔn)。 (3)如果愿意采用"粉塵濁度實(shí)際值實(shí)際值d。'"替代"準(zhǔn)控
制目標(biāo)量L,"也可以，實(shí)施的方法與上述的第(2)點(diǎn)相類似。


圖1為本發(fā)明的除塵系統(tǒng)的原理框圖。
圖2為以粉塵濃度實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)原理框圖。 圖3為以粉塵濃度實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)中的直流電
源控制系統(tǒng)的電路原理示意圖。
圖4為以粉塵濁度實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)的原理框圖。 圖5為以負(fù)載電流實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)的原理框圖。 圖6為以粉塵濃度實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖7為以準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值1。值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)工作 原理示意圖。
在圖1-7中，1除塵器電場(chǎng)、2粉塵濃度檢測(cè)裝置(FNZ)、 3帶 積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器、4直流電源；CCQ為超寬極距除塵器，F(xiàn)ZZ為粉 塵濁度檢測(cè)裝置，yP為微處理器，E為加法器。
具體實(shí)施例方式
一、 除塵方法的實(shí)施例(參見(jiàn)圖1-5): 按照上述發(fā)明內(nèi)容部分中的技術(shù)方案一具體操作即可。
二、 除塵系統(tǒng)的實(shí)施例
實(shí)施例1 (參見(jiàn)圖l-3):
實(shí)施例1是以粉塵濃度實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)，它由以 粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直流電源控制系統(tǒng)、直流電源、超
寬極距除塵器組成；所述以粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直流電 源控制系統(tǒng)的輸出端接所述直流電源的控制端，所述直流電源的輸出 端接超寬極距除塵器電場(chǎng)的電極端。
本實(shí)施例的直流電源控制系統(tǒng)由粉塵濃度檢測(cè)裝置、粉塵濃度給 定器、加法器、帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器組成；粉塵濃度檢測(cè)裝置和粉塵 濃度給定器的輸出端分別接加法器的輸入端，加法器的輸出端接帶積
14分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸入端，帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸出端接所述直流 電源的控制端。
所述加法器和帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器由運(yùn)算放大器YF、電容器Ci、 積分電阻Rl-R2組成；電容器Ci并聯(lián)在運(yùn)算放大器YF的輸入端與輸 出端上；所述粉塵濃度給定器采用電位器RP1，所述電位器RP1接在 參考電壓Vref與地之間，其輸出端經(jīng)積分電阻Rl接運(yùn)算放大器YF的 輸入端；所述粉塵濃度檢測(cè)裝置FNZ的輸出端經(jīng)積分電阻R2接運(yùn)算 放大器YF的輸入端。
所述直流電源為下述的任一種單相工頻整流濾波式直流電源、 多相工頻整流濾波式或不濾波式直流電源、中頻整流濾波式或不濾波 式電源、高頻整流濾波式或不濾波式電源；也可以是上述各種直流電 源基礎(chǔ)上，疊加有高頻脈沖的直流電源；所用的超寬極距電場(chǎng)，其同 極距最佳值為500mm-800mm，超寬極距電場(chǎng)的直流工作電壓最佳值 為40kV-100kV，并工作在無(wú)電火花放電狀態(tài)。
實(shí)施例2 (參見(jiàn)圖4):
實(shí)施例2是以粉塵濁度實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)，它的直 流電源控制系統(tǒng)由粉塵濁度檢測(cè)裝置、粉塵濁度給定器、加法器、帶 積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器、微處理器、離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置組成；粉塵 濁度檢測(cè)裝置和粉塵濁度給定器的輸出端分別接加法器的輸入端，加 法器的輸出端接帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸入端，帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器 的輸出端接所述直流電源的控制端；所述粉塵濁度檢測(cè)裝置、離線式 粉塵濃度檢測(cè)裝置、直流電源的輸出端分別接所述微處理器的相應(yīng)輸 入端。
所述加法器和帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器由運(yùn)算放大器、電容器、兩個(gè) 積分電阻組成；電容器并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端上；所述 粉塵濁度給定器采用電位器，所述電位器接在參考電壓Vref與地之間， 其輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端；所述粉塵濁度 檢測(cè)裝置的輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端(參見(jiàn) 圖3)。
實(shí)施例3 (參見(jiàn)圖5):實(shí)施例3是以負(fù)載電流實(shí)際值為控制目標(biāo)量的除塵系統(tǒng)，其直流 電源控制系統(tǒng)由電流給定器、加法器、帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器、電流取
樣器、微處理器、離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置組成；所述電流給定器和 直流電流取樣器的輸出端分別接加法器的輸入端，加法器的輸出端接 帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸入端；帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸出端接直流 電源的控制端，所述直流電源的輸出端、電流取樣器的輸出端、離線 式粉塵濃度檢測(cè)裝置的輸出端分別接所述微處理器的相應(yīng)輸入端。
所述加法器和帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器由運(yùn)算放大器、電容器、兩個(gè) 積分電阻組成；電容器并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端上；所述 電流給定器采用電位器，所述電位器接在參考電壓Vw與地之間，其 輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端；所述電流取樣器 的輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端(參見(jiàn)圖3)。
權(quán)利要求
1、直流供電超寬極距除塵方法，其特征在于它是采用由超寬極距除塵器、直流電源、以粉塵濃度實(shí)際值(d0)或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直流電源控制系統(tǒng)組成的除塵系統(tǒng)完成的；所述準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值為粉塵濁度實(shí)際值(d0′)或超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值(I0)；本方法的具體步驟如下一、所述直流電源為超寬極距除塵器電場(chǎng)的電極提供直流電壓(U0)；二、所述直流電源控制系統(tǒng)控制過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方法如下(1)對(duì)粉塵濃度實(shí)際值(d0)或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值進(jìn)行采樣a、采用粉塵濃度檢測(cè)裝置檢測(cè)超寬極距除塵器電場(chǎng)出口處的粉塵濃度實(shí)際值(d0)；b、采用粉塵濁度檢測(cè)裝置檢測(cè)超寬極距除塵器電場(chǎng)出口處的粉塵濁度實(shí)際值(d0′)；c、采用電流取樣器檢測(cè)超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值(I0)；(2)利用帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的直流電源控制系統(tǒng)對(duì)直流電源進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)a、由粉塵濃度給定器設(shè)定所需要的粉塵濃度給定值(di)；b、由粉塵濁度給定器設(shè)定所需要的粉塵濁度給定值(di′)；c、由電流給定器設(shè)定超寬極距除塵器電場(chǎng)的負(fù)載電流給定值(Ii)；d、采用加法器對(duì)所述粉塵濃度實(shí)際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值與相應(yīng)的所述給定值求代數(shù)和；其差值通過(guò)所述調(diào)節(jié)器去控制直流電源的控制端，控制直流電源的輸出直流電壓(U0)的大小，當(dāng)所述直流電源控制系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定平衡時(shí)，即達(dá)到無(wú)靜差控制結(jié)果。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流供電超寬極距除塵方法，其特征在于所述各給定器的給定值的確定及校準(zhǔn)方法如下-(1)粉塵濃度給定值(di)的確定方法粉塵濃度給定器上的刻度線的刻制依據(jù)是粉塵濃度檢測(cè)裝置廠家給出的該檢測(cè)裝置的檢測(cè)特性曲線d。一d。。，其中(d。。)為進(jìn)入該檢測(cè)裝置的排放粉塵濃度，單位mg/m3， (d。)為該檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果 輸出值，單位為v/mg/m3;所述粉塵濃度給定器的具體設(shè)定方法是根 據(jù)操作技術(shù)規(guī)范的要求，把粉塵濃度給定器的手柄調(diào)到技術(shù)規(guī)范所要 求的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)值即可；(2) 電流給定器給定值(Ii)的確定及校準(zhǔn)方法a、 調(diào)整電流給定器的手柄，當(dāng)離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置輸出的 排放粉塵濃度實(shí)際值(d。)達(dá)到技術(shù)規(guī)范所要求的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，微處理器發(fā)出聲光提示信號(hào)，并記當(dāng)時(shí)的電流實(shí)際值為(Ln);b、 再增加電流給定值(Ii)時(shí)，設(shè)實(shí)時(shí)釆集的電流實(shí)際值為(1。2)、 電壓實(shí)際值為U。2，按照下式分別計(jì)算并顯示因子Id和Ku:Kj二 I02/ Ioi;Ku二 U(州/ U02;其中，U。M為預(yù)先設(shè)置好的該靜電除塵系統(tǒng)允許的最大工作電壓值；c、 為了確保靜電除塵系統(tǒng)能夠可靠排放達(dá)標(biāo)，上面計(jì)算出來(lái)的因子應(yīng)滿足如下的控制余量K》1.05;或KpO. 5 0. 9;d、 正常運(yùn)行中，應(yīng)適時(shí)地采集并顯示排放粉塵濃度實(shí)際值(d。)， 一旦發(fā)現(xiàn)排放超標(biāo)時(shí)，微處理器應(yīng)及時(shí)發(fā)出聲光提示信號(hào)，并按照上 述方法進(jìn)行校準(zhǔn)；(3) 粉塵濁度給定器給定值(di')的確定及校準(zhǔn)方法粉塵濁度給定器給定值的確定及校準(zhǔn)方法與上述電流給定器給 定值的確定及校準(zhǔn)方法相同。
3、直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征在于它由以粉塵濃度實(shí) 際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直流電源控制系統(tǒng)、直流 電源、超寬極距除塵器組成；所述以粉塵濃度實(shí)際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí) 際值作為控制目標(biāo)量的直流電源控制系統(tǒng)的輸出端接所述直流電源 的控制端，所述直流電源的輸出端接超寬極距除塵器電場(chǎng)的電極端；所述準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值為粉塵濁度實(shí)際值(CV)或超寬極距除塵器電 場(chǎng)的負(fù)載電流實(shí)際值(I。)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)采用以粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量時(shí)，其直流電源控制系 統(tǒng)由粉塵濃度檢測(cè)裝置、粉塵濃度給定器、加法器、帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器組成；粉塵濃度檢測(cè)裝置和粉塵濃度給定器的輸出端分別接加法 器的輸入端，加法器的輸出端接帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸入端，帶積 分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸出端接所述直流電源的控制端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征 在于所述加法器和帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器由運(yùn)算放大器(YF)、電容器(Ci)、積分電阻(Rl) - (R2)組成；電容器(Ci)并聯(lián)在運(yùn)算放大器 (YF)的輸入端與輸出端上；所述粉塵濃度給定器采用電位器(RP1)， 所述電位器(RP1)接在參考電壓V^與地之間，其輸出端經(jīng)積分電阻 (R1)接運(yùn)算放大器(YF)的輸入端；所述粉塵濃度檢測(cè)裝置(FNZ)的輸 出端經(jīng)積分電阻(R2)接運(yùn)算放大器(YF)的輸入端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征 在于當(dāng)采用以粉塵濁度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量時(shí)，其直流電源控制系 統(tǒng)由粉塵濁度檢測(cè)裝置、粉塵濁度給定器、加法器、帶積分環(huán)節(jié)的調(diào) 節(jié)器、微處理器、離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置組成；粉塵濁度檢測(cè)裝置 和粉塵濁度給定器的輸出端分別接加法器的輸入端，加法器的輸出端 接帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸入端，帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸出端接所 述直流電源的控制端；所述粉塵濁度檢測(cè)裝置、離線式粉塵濃度檢測(cè) 裝置、直流電源的輸出端分別接所述微處理器的相應(yīng)輸入端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征 在于所述加法器和帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器由運(yùn)算放大器、電容器、兩個(gè) 積分電阻組成；電容器并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端上；所述 粉塵濁度給定器采用電位器，所述電位器接在參考電壓Vrsf與地之間， 其輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端；所述粉塵濁度 檢測(cè)裝置的輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)采用以所述負(fù)載電流實(shí)際值作為控制目標(biāo)量時(shí)，其直流電源控 制系統(tǒng)由電流給定器、加法器、帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器、電流取樣器、 微處理器、離線式粉塵濃度檢測(cè)裝置組成；所述電流給定器和電流取 樣器的輸出端分別接加法器的輸入端，加法器的輸出端接帶積分環(huán)節(jié) 的調(diào)節(jié)器的輸入端；帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器的輸出端接直流電源的控制 端，所述直流電源的輸出端、電流取樣器的輸出端、離線式粉塵濃度 檢測(cè)裝置的輸出端分別接所述微處理器的相應(yīng)輸入端。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的直流供電超寬極距除塵系統(tǒng)，其特征 在于所述加法器和帶積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器由運(yùn)算放大器、電容器、兩個(gè) 積分電阻組成；電容器并聯(lián)在運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端上；所述 電流給定器采用電位器，所述電位器接在參考電壓Vw與地之間，其 輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端；所述電流取樣器 的輸出端經(jīng)其相應(yīng)的積分電阻接運(yùn)算放大器的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流供電超寬極距除塵方法及其除塵系統(tǒng)，本發(fā)明的除塵系統(tǒng)由超寬極距除塵器、直流電源、以粉塵濃度實(shí)際值或準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值作為控制目標(biāo)量的直流電源控制系統(tǒng)組成的；本發(fā)明的除塵方法是以粉塵濃度檢測(cè)裝置檢測(cè)出的粉塵濃度實(shí)際值為控制目標(biāo)量，或以準(zhǔn)粉塵濃度實(shí)際值為控制目標(biāo)量，當(dāng)所述直流電源輸出的直流電壓作用于超寬極距除塵器電場(chǎng)，并使控制目標(biāo)量實(shí)際值等于控制目標(biāo)量給定值時(shí)，即達(dá)到除塵目的。本發(fā)明的有益效果是能夠確保本除塵系統(tǒng)的排放可靠達(dá)標(biāo)，同時(shí)，還能夠節(jié)約電能約60-90％，節(jié)約鋼材10％以上。
文檔編號(hào)B03C3/04GK101628259SQ20091007513
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者葛淑欣, 富 趙 申請(qǐng)人:富 趙