[发明专利]静电除尘器快速保护系统

说明书

一种静电除尘器快速保护系统，其包括：静电除尘器、放电极、集尘极、清灰装置和供电控制器，所述静电除尘器壳体上具有进气口和出气口，所述放电极、所述集尘极和所述清灰装置安装在所述静电除尘器壳体内部，所述供电控制器安装在所述静电除尘器壳体外部；其特征在于：所述供电控制器包括快速保护电路和逻辑控制电路,在出现反电晕、闪络、火花放电以及电弧放电的现象时第一时间实现检测并降低静电除尘器电极电压，有效的抑制了上述现象的产生，并同时通过控制器控制高压电源中的开关器件来降低电源输出并及时对电极进行清理，实现了对静电除尘器出现运行异常后电极的快速保护与恢复。

技术领域

本发明属于静电除尘装置领域，具体涉及一种在静电除尘器处于异常工作状态下对其进行快速保护的系统。

背景技术

静电除尘器(Electrostatic Precipitator，简称ESP)是一种大型的工业除尘设备，因为具有除尘效率高，能耗低，能够处理高温和大烟气量的气体等特点而被广泛地应用在电力、水泥、钢铁等行业，已经成为各行业烟气治理的主要设备。其工作原理可以概况为，利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。静电除尘器是一个比较复杂的多变的系统，如何确保静电除尘器的稳定运行，及时检测和排除其运行故障始终是静电除尘设备领域的重要课题。静电除尘器在实际运行中，会出现一些异常的情况，例如反电晕现象，即当静电除尘器运行在高比电阻粉尘下时，电晕电流的增大和粉尘层的增厚，粉尘层积累电荷量的增加，使得反电场强度增大量大于原电场的增大量，收尘场强减弱，粒子驱进速度降低，收尘效率下降。还例如，除了正常电晕放电外，静电除尘器还会发生不同原因引起的火花放电，包括极间气体击穿而导致的火花放电，高比电阻粉尘层的击穿导致的火花放电,或者是在击穿后形成反电晕放电继而引起火花放电等。

在现有技术中，针对上述问题的解决思路是，在检测到故障发生时降低静电除尘器工作电压或者对电极断电后进行清理和故障排查，例如日立公司就采用的是检测到异常情况后通过控制器控制高压电源中的开关器件来降低电源输出的电压值从而减少反电晕和火花现象的出现，由于其控制的是高压电源的初级电路，根据楞次定理其变压器次级线圈上的电压无法在短时间内降低，且随着高压电源功率的增大这种延时现象会变得比较明显，其调节延时从几秒钟到十几秒不等，其调节的速率较慢，无法在第一时间抑制反电晕和火花现象的出现。在早期的美国静电除尘器控制技术中采用机械继电器直连高压输出端的方式控制电极供电，这种方式在开闭过程中会产生严重的拉弧现象，同时在反电晕和火花产生后通过继电器断开供电并不能直接减小电极上的电荷量，同样无法实现在第一时间抑制反电晕和火花等异常运行现象的出现。

发明内容

随着电子元器件技术的不断发展，耐高压大功率半导体器件和耐高压材料技术的成熟，本发明提出了一种静电除尘器快速保护系统，包括：静电除尘器、放电极、集尘极、清灰装置和供电控制器，所述静电除尘器壳体上具有进气口和出气口，所述放电极、所述集尘极和所述清灰装置安装在所述静电除尘器壳体内部，所述供电控制器安装在所述静电除尘器壳体外部，所述静电除尘器壳体下部设置有灰斗，所述静电除尘器壳体通过支架固定；其特征在于：所述供电控制器包括快速保护电路和逻辑控制电路；所述快速保护电路设置在除尘器电极供电的高压段；所述逻辑控制电路包括采样部分和判断部分；所述采样部分通过两个分压电阻采集所述放电极的电压信号和/或通过电流传感器采集所述集尘极的电流信号。

进一步的，所述供电控制器还包括工业电源、高压开关电源和主控制器；所述高压开关电源包括整流模块、稳压模块、高频开关模块和变压输出模块；所述主控制器可用于控制所述高压开关电源的输出电压，用于控制所述清灰装置、所述快速保护电路和所述逻辑控制电路的动作或者供电，所述高压开关电源向所述静电除尘器的所述放电极和所述集尘极供电。