СПОСОБ ОЦЕНКИ ПЫЛЕВОЙ НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА И СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВСТРЯХИВАНИЕМ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА
METHOD OF ELECTROSTATIC PRECIPITATOR DUST BURDEN EVALUATION AND DEVICE AND METHOD FOR ELECTROSTATIC PRECIPITATOR SHAKING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу управления встряхиванием по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода электрофильтра.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу оценки текущей нагрузки частиц пыли, существующей на по меньшей мере одном осадительном пластинчатом электроде электрофильтра.
Настоящее изобретение также относится к устройству управления встряхиванием по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода электрофильтра.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к устройству оценки нагрузки частиц пыли на по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод электрофильтра.
Уровень техники
Сжигание угля, нефти, промышленных отходов, бытовых отходов, торфа, биомассы и т.д. создает дымовые газы, которые содержат частицы пыли, часто упоминаемые как летучая зола. Выброс частиц пыли в окружающий воздух необходимо поддерживать на низком уровне, и поэтому фильтр типа электрофильтра (ЭФ) часто используется для улавливания частиц пыли из дымового газа, перед тем как дымовой газ будет выпущен в окружающий воздух. ЭФ, которые известны среди других документов из патента США 4 502 872, обеспечиваются с коронирующими электродами и осадительными пластинчатыми электродами. Коронирующие электроды заряжают частицы пыли, которые потом улавливаются на осадительных пластинчатых электродах. Осадительные пластинчатые электроды время от времени встряхиваются, чтобы сбросить уловленную пыль с пластин и чтобы она упала в бункер, из которого пыль может транспортироваться на захоронения отходов, для обработки и т.п. Очищенный газ выпускается в окружающий воздух через дымовую трубу.
ЭФ имеет корпус, который ограждает коронирующие электроды и осадительные электроды и действует в качестве газохода, через который дымовой газ протекает от входного отверстия дымового газа через коронирующие и осадительные электроды и до выходного отверстия дымового газа. ЭФ может содержать внутри корпуса несколько независимых блоков, также называемых ступенями, соединенных последовательно. Пример такого можно найти в WO 91/08837, описывающем три отдельные ступени, соединенные последовательно. Кроме того, каждая из этих ступеней может быть разделена на несколько параллельных блоков, которые часто упоминаются как ячейки или секции шин. Каждая такая секция шин может управляться в отношении встряхивания, мощности и т.д. независимо от других секций шин.
С более строгими требованиями в отношении очень низких выбросов частиц пыли из ЭФ стало необходимым использование большего количества последовательных ступеней внутри корпуса ЭФ, чтобы получить очень эффективное удаление частиц пыли в ЭФ. Наряду с тем, что увеличенное количество ступеней эффективно для снижения выброса, оно также увеличивает капиталовложения и стоимость эксплуатации ЭФ.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа, который делает возможным управление электрофильтром (ЭФ) таким образом, который повышает способность удаления осадительных пластинчатых электродов. Преимущества такой повышенной способности удаления могут использоваться таким образом, что более строгие требования к низким выбросам частиц пыли могут выполняться с минимальным размером ЭФ, т.е. минимальным количеством последовательных ступеней и/или минимальным временем пребывания в ЭФ, и/или минимальной площадью осадительных электродов, и/или меньшими ступенями, в отношении количества осадительных электродов, размера осадительных электродов и т.д., и также для повышения эффективности удаления пыли существующих ЭФ.
Данная задача достигается посредством способа управления встряхиванием по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода электрофильтра, причем способ отличается тем, что
подают при помощи источника питания напряжение между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и по меньшей мере одним коронирующим электродом,
измеряют частоту искрообразования между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и упомянутым по меньшей мере одним коронирующим электродом, и
управляют, используя измеренную частоту искрообразования, встряхиванием упомянутого по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода.
Преимущество данного способа заключается в том, что он предусматривает инициирование события встряхивания только тогда, когда необходимо, т.е. когда снижается способность упомянутого по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода улавливать частицы пыли, причем такая пониженная способность, как было установлено, сопоставляется с увеличенной частотой искрообразования. Очень частое инициирование событий встряхивания вызывает повышенный износ встряхивающего устройства и также вызывает увеличенные выбросы частиц пыли вследствие того, что некоторые частицы пыли, которые ранее были уловлены на осадительных пластинчатых электродах, выбрасываются (вторично уносятся) при каждом событии встряхивания. Слишком редкое инициирование событий встряхивания вызывает увеличенные выбросы частиц пыли вследствие того факта, что должно быть снижено напряжение из-за избыточного искрообразования, при этом такое пониженное напряжение снижает эффективность заряда и улавливания частиц пыли. Посредством настоящего способа встряхивание может управляться так, чтобы избежать или по крайней мере уменьшить такие проблемы увеличенных выбросов частиц пыли и износа встряхивающего устройства.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, упомянутый этап управления, использующий измеренную частоту искрообразования, встряхиванием упомянутого по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода дополнительно содержит регулировку момента времени инициирования события встряхивания в отношении выбранной частоты искрообразования управления. Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что может выбираться частота искрообразования управления, которая соответствует наблюдениям, например практическим измерениям выброса частиц пыли, пониженной способности удаления частиц пыли. Выбранная частота искрообразования управления таким образом равна такой частоте искрообразования, при которой упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод может рассматриваться как «полный» в отношении его способности удалять дополнительные частицы пыли.
Согласно одному варианту осуществления, встряхивание упомянутого по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода управляется так, чтобы оно происходило тогда, когда измеренная частота искрообразования достигает выбранной частоты искрообразования управления. Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что он обеспечивает простое управление, которое позволяет событию встряхивания инициироваться каждый раз, когда упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод может считаться «полным».
Согласно другому варианту осуществления, частота встряхивания регулируется с целью минимизирования разности между выбранной частотой искрообразования управления и измеренной частотой искрообразования, при которой инициируется встряхивание упомянутого осадительного пластинчатого электрода. Многие известные способы встряхивания используют некоторую частоту встряхивания, т.е. некоторое количество событий встряхивания инициируется в час. Посредством настоящего изобретения такой известный способ может быть модернизирован, так что частота встряхивания регулируется, предпочтительно постоянно, или на периодической основе, так чтобы инициировать событие встряхивания каждый раз, когда частота искрообразования, по существу, равна выбранной частоте искрообразования управления. Таким образом обеспечивается способ управления встряхиванием, который может быть объединен с известными способами, или может использоваться в качестве автономного способа, при котором встряхивание инициируется тогда, когда необходимо в отношении нагрузки частиц пыли на упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа оценки текущей нагрузки частиц пыли на по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод электрофильтра (ЭФ).
Данная задача достигается посредством способа оценки текущей нагрузки частиц пыли, существующей на по меньшей мере одном осадительном пластинчатом электроде электрофильтра, причем способ отличается тем, что
подают при помощи источника питания напряжение между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и по меньшей мере одним коронирующим электродом,
измеряют частоту искрообразования между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и упомянутым по меньшей мере одним коронирующим электродом, и
оценивают нагрузку части пыли на упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод, используя измеренную частоту искрообразования.
Преимущество данного способа заключается в том, что он обеспечивает простой, но эффективный способ оценки, является ли «полным» или нет упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод. В отличие от других способов измерения, таких как измерение пылевой нагрузки с помощью датчиков нагрузки, настоящий способ не требует значительного дополнительного оборудования, но использует в качестве датчиков осадительный пластинчатый электрод и коронирующий электрод, уже существующие в ЭФ. Настоящий способ, кроме того, может не давать обязательно нагрузку частиц пыли на упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод в килограммах, но может давать нагрузку частиц пыли в отношении нагрузки, которую упомянутый осадительный пластинчатый электрод может выдерживать при настоящих рабочих условиях ЭФ, в отношении электрических свойств пыли, свойств дымового газа и т.д. Это обеспечивает более чувствительную оценку пылевой нагрузки на упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод, оценку, которая является чувствительной к фактическим рабочим условиям в ЭФ.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства управления встряхиванием по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода электрофильтра (ЭФ), причем данное устройство обеспечивает повышение способности удаления осадительных пластинчатых электродов.
Данная задача достигается устройством управления встряхиванием по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода электрофильтра, причем упомянутое устройство отличается тем, что содержит
упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод, по меньшей мере один коронирующий электрод и источник питания, выполненный с возможностью приложения напряжения между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и упомянутым по меньшей мере одним коронирующим электродом,
устройство измерения, выполненное с возможностью измерения частоты искрообразования между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и упомянутым по меньшей мере одним коронирующим электродом, и
устройство управления, которое выполнено с возможностью управления, используя измеренную частоту искрообразования, встряхиванием упомянутого по меньшей мере одного осадительного пластинчатого электрода.
Преимущество данного устройства заключается в том, что оно содержит упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод и упомянутый по меньшей мере один коронирующий электрод, которые оба функционируют в качестве датчиков нагрузки и также в качестве средства ЭФ для улавливания частиц пыли. Следовательно, устройству необходимо небольшое количество дополнительного оборудования, так как оборудование уже на своем месте в ЭФ используется для восприятия частоты искрообразования, которая затем используется для управления встряхиванием таким образом, что событие встряхивания инициируется, когда необходимо, в отношении нагрузки частиц пыли на упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства оценки текущей нагрузки частиц пыли на по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод электрофильтра (ЭФ).
Данная задача достигается посредством устройства оценки нагрузки частиц пыли на по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод электрофильтра, причем упомянутое устройство отличается тем, что содержит
упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод, по меньшей мере один коронирующий электрод и источник питания, выполненный с возможностью приложения напряжения между упомянутым по меньшей мере одним осадительным электродом и упомянутым по меньшей мере одним коронирующим электродом,
устройство измерения, выполненное с возможностью измерения частоты искрообразования между упомянутым по меньшей мере одним осадительным пластинчатым электродом и упомянутым по меньшей мере одним коронирующим электродом, и
устройство оценки, которое выполнено с возможностью оценки нагрузки частиц пыли на упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод, используя измеренную частоту искрообразования.
Преимущество данного устройства заключается в том, что оно обеспечивает простую, но эффективную оценку, является ли «полным» или нет упомянутый по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод. Настоящее устройство использует осадительный пластинчатый электрод и коронирующий электрод, уже существующие в ЭФ, в качестве датчиков, тем самым снижая инвестиционные расходы.
Другие задачи и признаки настоящего изобретения очевидны из описания и формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение описывается более подробно с ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой сечение и изображает электрофильтр на виде сбоку.
Фиг.2 представляет собой вид сверху и изображает электрофильтр на виде сверху.
Фиг.3 представляет собой вид сверху и изображает систему управления электрофильтром.
Фиг.4 представляет собой схематическую иллюстрацию частоты искрообразования и выброса частиц пыли.
Фиг.5 представляет собой схематическую иллюстрацию встряхивания, управляемого частотой искрообразования согласно первому варианту осуществления.
Фиг.6 представляет собой схематическую иллюстрацию встряхивания, управляемого частотой искрообразования согласно второму варианту осуществления.
Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций и иллюстрирует управление встряхиванием двух последовательных секций шин.
Фиг.8а представляет собой схематическую иллюстрацию выброса частиц пыли согласно управлению встряхиванием известного уровня техники.
Фиг.8b представляет собой схематическую иллюстрацию выброса частиц пыли при управлении встряхиванием согласно блок-схеме последовательности операций на фиг.7.
Фиг.9 представляет собой блок-схему последовательности операций и иллюстрирует управление встряхиванием в другой последующей секции шин.
Фиг.10 представляет собой блок-схему последовательности операций и иллюстрирует управление встряхиванием двух последовательных секций шин согласно альтернативному варианту осуществления.
Фиг.11 представляет собой вид сбоку и изображает электрофильтр на виде сбоку.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Фиг.1 изображает схематически электрофильтр (ЭФ) 1 на виде сбоку и в сечении. Фиг.2 изображает этот же электрофильтр 1 на виде сверху. Электрофильтр 1 имеет входное отверстие 2 для дымового газа 4, который содержит частицы пыли, и выходное отверстие 6 для дымового газа 8, из которого была удалена большая часть частиц пыли. Дымовой газ 4, например, может поступать от котла, в котором сжигается уголь. Электрофильтр 1 имеет корпус 9, в котором обеспечиваются первая ступень 10, вторая ступень 12 и третья, и последняя, ступень 14. Каждая ступень 10, 12, 14 предусматривается с коронирующими электродами и осадительными пластинчатыми электродами, что известно в данной области техники, например, из патента США № 4 502 872, который включен в данный документ посредством ссылки.
Как лучше всего показано на фиг.2, каждая ступень 10, 12, 14 разделена на два параллельных независимых блока, называемых секциями шин. Секция шин определяется как блок, имеющий по меньшей мере один осадительный пластинчатый электрод, по меньшей мере один коронирующий электрод и по меньшей мере один источник питания для приложения напряжения между осадительным пластинчатым электродом (электродами) и коронирующим электродом (электродами). Таким образом, ступень 10 имеет секцию 16 шин и параллельную секцию 18 шин, ступень 12 имеет секцию 20 шин и параллельную секцию 22 шин, и ступень 14 имеет секцию 24 шин и параллельную секцию 26 шин.
Каждая секция 16, 18, 20, 22, 24, 26 шин предусматривается с коронирующими электродами 28, показанными на фиг.1, и осадительными пластинчатыми электродами 30, показанными на фиг.1 и указанными в фантомном изображении на фиг.2. Каждая секция 16-26 шин предусматривается с независимым источником питания в виде выпрямителя 32, 34, 36, 38, 40, 42, соответственно, который подает ток и напряжение между коронирующими электродами 28 и осадительными пластинчатыми электродами 30 этой конкретной секции 16-26 шин. Когда дымовой газ 4 проходит через коронирующие электроды 28, частицы пыли становятся заряженными и перемещаются по направлению к осадительным пластинчатым электродам 30, где частицы пыли улавливаются. Каждая секция 16-26 шин предусматривается с индивидуальным встряхивающим устройством 44, 46, 48, 50, 52, 54, соответственно, каждый из которых действует для удаления уловленной пыли с осадительных пластинчатых электродов 30 соответствующей секции 16-26 шин. Неограничивающий пример такого встряхивающего устройства с так называемыми опрокидывающимися молотками можно найти в патенте США 4 526 591. Каждое из встряхивающих устройств 44-54 содержит первый набор молотков, из которых на фиг.1 показан только один молоток 56 для каждого встряхивающего устройства, выполненный с возможностью встряхивания переднего конца соответствующего одного из осадительных пластинчатых электродов 30, связанных с ним. Каждый из встряхивающих устройств 44-54 также содержит второй набор молотков, из которых на фиг.1 показан только один молоток 58 для каждого встряхивающего устройства, выполненный с возможностью встряхивания заднего конца соответствующего одного из осадительных пластинчатых электродов 30, связанных с ним. Каждое из встряхивающих устройств 44-54 содержит первый двигатель 60, показанный на фиг.2, выполненный с возможностью приведения в действие первого набора молотков, т.е. молотков 56, и второй двигатель 62, показанный на фиг.2, выполненный с возможностью приведения в действие второго набора молотков, т.е. молотков 58. Когда выполняется встряхивание, осадительные пластинчатые электроды 30 ускоряются, получая удар молотками 56, 58 таким образом, что пыль отваливается кусками от осадительных пластинчатых электродов 30. Встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 таким образом приводит к тому, что частицы пыли, уловленные на осадительных пластинчатых электродах 30, освобождаются и собираются в бункерах 64, показанных на фиг.1, из которых выполняется отгрузка уловленных частиц пыли. Однако во время встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30 секции 16-26 шин, некоторая часть пыли, ранее уловленной на осадительных пластинчатых электродах 30 встряхиваемой секции шин, повторно уносится дымовым газом 4 и выходит из рассматриваемой секции шин с дымовым газом 8. Таким образом, каждое встряхивание приводит к пику выброса пыли, который может иметь любую величину от большой до почти необнаруживаемой в зависимости от того, на какой из секций 16-26 шин выполняется встряхивание, как и когда встряхивается эта секция из секций 16-26 шин, и какие состояния других секций шин ЭФ. Очистка осадительных пластинчатых электродов 30 секции 16-26 шин может выполняться другим образом. Каждое встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 секции 16-26 шин может упоминаться как «событие встряхивания», которое типично продолжается около 10 секунд - 4 минуты, обычно 10-60 секунд. События встряхивания могут выполняться другим образом и в различные интервалы времени. В этом отношении одним параметром, который может изменяться, является ситуация с током, т.е. подает ток ли или не подает ток выпрямитель 32-42 этой конкретной секции 16-26 шин на электроды 28, 30 в течение события встряхивания. Способность частиц прилипать к осадительным пластинчатым электродам 30 во время встряхивания будет более высокой, если ток подается во время встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30, чем в случае, когда ток не подается во время встряхивания. Если ток подается тогда, когда встряхивается осадительный пластинчатый электрод 30, некоторые из кусков пыли прилипают к осадительному пластинчатому электроду, поэтому хотя существует меньший повторный унос частиц пыли, осадительный пластинчатый электрод 30 также не является таким «чистым» в конце события встряхивания по сравнению со встряхиванием осадительного пластинчатого электрода 30 без подаваемого тока или с малым подаваемым током, таким как, например, 5% от нормального тока. Один пример того, как ситуация с напряжением может изменяться во время встряхивания, описывается в WO 97/41958. Другим параметром, который может изменяться, является то, выполняется ли встряхивание как первым набором молотков, т.е. молотков 56, так и вторым набором молотков, т.е. молотков 58, одновременно или только одним из наборов молотков 56, 58. Сколько раз молотки 56, 58 выполняют встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 также оказывает влияние на количество частиц пыли на осадительных пластинчатых электродах 30, которое удаляется во время события встряхивания. Таким образом, существует много путей встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30, и каждый путь встряхивания имеет незначительно отличающиеся характеристики в отношении количества частиц пыли, которые удаляются с осадительного пластинчатого электрода 30, и также в отношении, которое показано ниже, количества частиц пыли, которые рассеиваются в дымовом газе и выходят из секции шин или даже из электрофильтра 1 с очищенным дымовым газом 8.
Фиг.3 изображает систему 66 управления, управляющую работой электрофильтра 1. Система 66 управления содержит шесть блоков 68, 70, 72, 74, 76, 78 управления и устройство управления в виде центрального компьютера 80 управления процессом. Каждая секция 16-26 шин предусматривается с индивидуальным блоком 68, 70, 72, 74, 76, 78 управления, соответственно. Блок 68-78 управления управляет работой соответствующего выпрямителя 32-42 рассматриваемой секции 16-26 шин. Такое управление включает в себя управление подаваемым напряжением/током и подсчет количества искровых перекрытий. «Искровое перекрытие» определяется как ситуация, когда искровой разряд возникает между коронирующим электродом и осадительным пластинчатым электродом вследствие того факта, что напряжение между коронирующим электродом и осадительным пластинчатым электродом превышает диэлектрическую прочность зазора между такими электродами. В момент искрового перекрытия электроды замыкаются на землю, так что расходуется вся электрическая мощность, доступная в системе. В результате напряжение между электродами падает временно до нуля вольт, что является вредным для улавливающей способности осадительного пластинчатого электрода. После искрового перекрытия блок 68-78 управления уменьшает напряжение и затем начинает снова его увеличивать. Блок 68-78 управления соответствующей секции 16-26 шин также управляет работой соответствующего встряхивающего устройства 44-54 этой соответствующей секции 16-26 шин. Как указано выше, данное управление включает в себя когда и как встряхиваются осадительные пластинчатые электроды 30. Центральный компьютер 80 управления процессом управляет блоками 68-78 управления и таким образом управляет работой всего электрофильтра 1.
Согласно известной технологии, встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 управляется так, чтобы оно происходило в заданные интервалы времени. Заданные интервалы времени являются разными для различных секций 16-26 шин вследствие того факта, что большее количество частиц пыли улавливается в секциях 16 и 18 шин первой ступени 10, чем в секциях 24 и 26 шин третьей и последней ступени 14. Таким образом, встряхивание согласно известной технологии в качестве примера может выполняться каждые 5 минут для первой ступени 10, каждые 30 минут для второй ступени 12 и каждые 12 часов для последней ступени 14. Было установлено, что такой вид управления не является оптимальным и обеспечивает увеличенный выброс частиц пыли и повышенную потребляемую мощность.
Настоящее изобретение обеспечивает новые и обладающие признаками изобретения способы управления встряхиванием электрофильтра.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, было установлено, что можно обнаруживать, когда осадительные пластинчатые электроды 30 секции 16-26 шин уловили такое количество частиц пыли, что требуется событие встряхивания, чтобы не ухудшить способность удаления частиц пыли рассматриваемой секции 16-26 шин. Таким образом, было установлено возможным обнаруживать, когда осадительные пластинчатые электроды 30 секции 16-26 шин являются полными и требуют встряхивания.
Фиг.4 представляет собой схематическую иллюстрацию выброса ЕМ частиц пыли, причем выброс частиц пыли изображается кривой ЕС, от секции 16 шин, сопоставляемой с временем TR, прошедшим с того момента, когда выполнялось встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 этой секции 16 шин. Как можно видеть с ссылкой на фиг.4, выброс ЕМ частиц пыли, изображаемый правой осью y на фиг.4, начинается с очень низким уровнем, когда только что было выполнено встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 (TR=0), и затем постепенно повышается по мере того, как осадительные пластинчатые электроды 30 становятся более наполненными частицами пыли. Таким образом, кривая ЕС представляет косвенную меру количества частиц пыли, которые были уловлены на осадительных пластинчатых электродах 30 секции 16 шин, т.е. кривая ЕС представляет, косвенно, текущую нагрузку частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 секции 16 шин в зависимости от времени после встряхивания этих осадительных пластинчатых электродов 30. На фиг.4 эта текущая нагрузка частиц пыли, которая соответствует некоторому текущему выбросу ЕС частиц пыли, определяется на нижней оси х, которая обозначена «Нагрузка», тремя отдельными уровнями: «почти пустой», «полный наполовину» и «почти полный». Ясно, что представляет интерес инициирование события встряхивания тогда, когда резко увеличивается выброс частиц пыли, т.е. через некоторое время после TR1. Однако измерение выброса частиц пыли непосредственно после каждой индивидуальной секции 16-26 шин является дорогим и поэтому управление встряхиванием, основанное на измеренном выбросе частиц пыли после секции 16 шин, не представляет собой приемлемый принцип управления. Измерение фактической пылевой нагрузки в килограммах, посредством, например, датчиков нагрузки на осадительных пластинчатых электродах 30 секции 16 шин также является дорогостоящим и трудным.
Согласно одному варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения, было установлено, что частота искрообразования, т.е. количество искровых перекрытий на единицу времени в одной секции шин, например секции 16 шин, может использоваться для управления встряхиванием этой одной секции шин, например секции 16 шин. Кроме того, было установлено, что частота искрообразования упомянутой одной секции шин, например секции 16 шин, сопоставляется с кривой ЕС, т.е. с выбросом частиц пыли из этой одной секции шин. Таким образом, как описано ниже в данном документе, измеренная текущая частота искрообразования может использоваться в качестве косвенной меры текущего выброса ЕС частиц пыли из секции 16 шин. Измеренная частота искрообразования также может вследствие того факта, что выброс ЕС частиц пыли косвенно представляет нагрузку частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30, использоваться в качестве косвенной меры нагрузки частиц пыли на осадительные электроды 30. Количество искровых перекрытий в единицу времени, т.е. частота искрообразования измеряется блоком 68 управления, управляющим секцией 16 шин. Таким образом, блок 68 управления функционирует в качестве устройства измерения, которое измеряет частоту искрообразования секции 16 шин. Секция 16 шин сама функционирует в качестве датчика, который воспринимает искровые перекрытия. Как было описано выше в данном документе, искровое перекрытие означает, что электроды замыкаются на землю. Когда происходит искровое перекрытие, приложенный ток должен уменьшаться, а затем обратно увеличиваться, при этом в течение этого времени эффективность улавливания снижается. Таким образом, большое количество искровых перекрытий приводит к уменьшенному времени, во время которого секция 16 шин работает с максимальным током и таким образом с пониженной эффективностью улавливания. Согласно известной технологии, измеренное количество искровых перекрытий используется для управления напряжением или током, подаваемым на секцию 16 шин выпрямителем 32. Теперь было установлено, что частота NR искрообразования, приведенная на левой оси y на фиг.4, как функция времени TR имеет характеристический вид, как показано на кривой SC на фиг.4. Как можно видеть на ней, кривая SC начинается при начальной частоте NR1 искрообразования, когда только что было выполнено встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 (TR=0). Например, NR1 секции 16 шин первой ступени 10 может составлять около 10-40 искровых перекрытий в минуту. По мере того как осадительные пластинчатые электроды 30 секции 16 шин становятся более наполненными уловленными частицами пыли, частота искрообразования медленно увеличивается. Через время TR1 частота NR искрообразования увеличивается быстро. Для секции 16 шин время TR1 может составлять, например, 4-30 минут. Теперь было установлено, что быстрое увеличение частоты NR искрообразования совпадает с быстрым увеличением выброса ЕМ частиц пыли. Таким образом, как кривая SC, указывающая частоту искрообразования, так и кривая EC, указывающая выброс частиц пыли, показывают резкое увеличение через время TR1. Поэтому можно использовать частоту NR искрообразования в качестве меры того, когда осадительные пластинчатые электроды 30 будут «полными» и потребуется их встряхивание, чтобы уменьшить выброс частиц пыли. Кроме того, нагрузка частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 может оцениваться из измеренной частоты искрообразования. Компьютер 80 управления процессом, имеющий в этом отношении назначение устройства сопоставления, может быть предусмотрен с кривой ЕС, изображенной на фиг.4. В качестве альтернативы блок 68 управления может функционировать в качестве устройства сопоставления. Основываясь на сопоставлении между измеренной текущей частотой искрообразования и кривой ЕС на фиг.4, компьютер 80 управления процессом может оценивать текущую нагрузку частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30. Так как кривая SC частоты искрообразования и кривая ЕС выброса частиц пыли часто имеют подобный основной вид, как изображено на фиг.4, частота искрообразования во многих случаях может сопоставляться непосредственно с нагрузкой частицами пыли, без необходимости использования кривой ЕС. Хотя такая оценка может дать довольно грубый результат, касающийся такой нагрузки, такой как «почти пустой», «наполовину полный» и «почти полный», как изображено на фиг.4, такая информация о нагрузке частицами пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 индивидуальной секции шин, например секции 16 шин, является все же очень полезной информацией при управлении электрофильтром 1. В дополнение к управлению временем выполнения события встряхивания в секции 16 шин, причем это управление описывается ниже в данном документе, такая информация также может использоваться, например, для обнаружения механических и электрических проблем в встряхивающих устройствах, осадительных пластинчатых электродах и т.д.
Фиг.5 иллюстрирует первый вариант осуществления того, каким образом заключения по фиг.4 реализуются в способе управления для управления тем, когда наступит время, чтобы блок 68 управления вызвал встряхивание встряхивающим устройством 44 осадительных пластинчатых электродов 30 секции 16 шин. Согласно данному первому варианту осуществления, сама секция 16 шин используется в качестве устройства оперативного измерения, работающего для измерения, когда осадительные пластинчатые электроды 30 достигли своей максимальной способности улавливания, т.е. когда нагрузка частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 достигла, по существу, своего максимума, и осадительные пластинчатые электроды 30 таким образом требуют встряхивания. Конкретным преимуществом использования самой секции 16 шин в качестве части устройства оперативного измерения является то, что автоматически и неявно учитываются все параметры, которые оказывают влияние на способность улавливания осадительных пластинчатых электродов 30, причем такие параметры включают в себя, например, количество дымового газа 4, качество топлива, влажность и температура дымового газа 4, физическое и химическое состояние осадительных пластинчатых электродов 30, физические и химические свойства частиц пыли и т.д., так как такой способ управления реагирует тогда, когда осадительные пластинчатые электроды 30 больше не могут улавливать частицы пыли без искрообразования, такое искрообразование приводит к пониженной эффективности улавливания, как описывается ниже в данном документе. Таким образом, секция 16 шин образует часть устройства измерения, измеряющего нагрузку уловленных частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30. Когда нагрузка частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 достигнет этого количества, при котором при текущих условиях касающихся влажности, температуры и т.д. дымового газа, эффективность улавливания осадительных пластинчатых электродов 30 начинает падать, автоматически инициируется событие встряхивания, так что восстанавливается эффективность улавливания осадительных пластинчатых электродов 30. Понятно, что секция 16 шин работает как часть устройства оперативного измерения, не требуя никакого переконструирования механической конструкции по сравнению с секциями шин известного уровня техники. Таким образом, легко применить первый вариант осуществления также к существующим ЭФ. Согласно данному первому варианту осуществления, выбирается частота NR2 искрообразования управления, как изображено на фиг.5. Для секции 16 шин первой ступени 10 значение NR2, например, может составлять 15 искровых перекрытий в минуту. Блок 68 управления непрерывно контролирует частоту искрообразования. После того как будет выполнено встряхивание, частота искрообразования будет следовать кривой SC, как указывается стрелкой SR1. Когда блок 68 управления обнаруживает, что частота NR искрообразования достигла заданного значения NR2, блок 68 управления вызывает встряхивание встряхивающим устройством 44 осадительных пластинчатых электродов 30 секции 16 шин. Частота NR искрообразования затем уменьшается, как указывается пунктирной стрелкой SR2, в результате такого встряхивания. Таким образом, встряхивание управляется и происходит тогда, когда частота искрообразования достигнет заданного значения NR2. Так как количество частиц пыли, уловленных на осадительных пластинчатых электродах 30, может изменяться в зависимости от нагрузки котла и т.д., время TR2, соответствующее NR2, не будет постоянным. В противоположность стратегиям управления известного уровня техники способ управления согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения не зависит от времени, но инициирует встряхивание тогда, когда это необходимо, т.е. когда частота искрообразования достигнет значения NR2, значения, которое соответствует резко увеличивающемуся выбросу частиц пыли, как показано на фиг.4. Таким образом, согласно первому варианту осуществления автоматически учитывается изменение нагрузок, качество топлива, свойства дымового газа и т.д., так как встряхивание выполняется, как только осадительные пластинчатые электроды 30 будут «полными» уловленных частиц пыли, независимо от того, занимает ли это 1 минуту или 2 часа для достижения этого состояния. Частота искрообразования, которая измеряется оперативно посредством секции 16 шин и блока 68 управления, используется в качестве меры того, когда будет время для встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30, причем упомянутая частота искрообразования учитывает все относящиеся параметры. Такое управление тем, когда необходимо выполнить встряхивание, автоматически инициирует встряхивание тогда, когда эффективность улавливания осадительных пластинчатых электродов 30 собирается уменьшаться и приводит к повышенной средней эффективности улавливания секции 16 шин.
Точное значение NR2 может определяться различным образом. Одним путем является выполнение измерения, проводимого с целью калибровки. При этом измерении выброс ЕМ частиц пыли непосредственно после секции 16 шин измеряется постоянно, начиная с встряхивания и продолжаясь после него. Все рабочие данные, такие как свойства дымового газа, качество топлива и загрузка топлива, установки выпрямителя 32 и т.д., должны поддерживаться насколько возможно постоянными. Выброс частиц пыли, непосредственно после секции 16 шин, может измеряться различным образом. Одним из них является выполнение косвенного измерения посредством анализа напряжения и/или тока выпрямителя 36 секции 20 шин, которая расположена непосредственно позади секции 16 шин. Выброс частиц пыли из секции 16 шин создает «отпечаток» в поведении напряжения и/или тока выпрямителя 36 секции 20 шин. Например, увеличенный выброс частиц пыли из секции 16 шин может наблюдаться как увеличение напряжения выпрямителя 36 секции 20 шин. Таким образом, можно определить, косвенно, посредством исследования напряжения выпрямителя 36 секции 20 шин, когда выброс частиц пыли из секции 16 шин достигает максимального допустимого значения. Другим путем измерения выброса частиц пыли непосредственно после первой секции 16 шин является применение анализатора частиц пыли, такого как анализатор непрозрачности, который вводится между секцией 16 шин и секцией 20 шин, чтобы измерять выброс частиц пыли непосредственно после секции 16 шин. Когда выброс ЕМ достигает максимального допустимого значения, которое было задано для секции 16 шин, соответствующая частота NR2 искрообразования управления считывается из блока 68 управления. Значение NR2 затем используется для управления встряхиванием, и не требуется дополнительных измерений выброса частиц пыли. Понятно, что испытания могут выполняться альтернативными способами для нахождения подходящего значения для NR2 для секции шин. Также можно использовать другие критерии при нахождении подходящего значения для NR2. Одним таким альтернативным критерием для выбора NR2 может быть стремление к минимальному количеству событий встряхивания в секции 16 шин, одновременно с минимальным количеством искровых перекрытий в задней секции 20 шин. Оптимальное значение для NR2 будет характерным для каждой секции шин электрофильтра 1, так как всегда существуют некоторые изменения в условиях, также между параллельными секциями 16, 18 шин одной ступени 10. Кроме того, также имеются различия между электрофильтрами, имеющими одинаковую конструкцию, но установленными на различных электростанциях.
Подходящие значения для NR2 могут быть собраны в базу данных. В такой базе данных могут быть собраны предпочтительные значения NR2 для различных ступеней, различных механических конструкций осадительных пластинчатых электродов, коронирующих электродов и встряхивающих устройств и т.д. Затем когда должен использоваться новый электрофильтр 1, подходящее значение для NR2, основываясь на данных этого нового электрофильтра 1, может быть найдено в вышеупомянутой базе данных. При таком методе не потребуется выполнение измерений, проводимых с целью калибровки, для каждой конкретной установки электрофильтра 1.
Другая альтернатива определения подходящего значения NR2 включает в себя использование блока 68 управления. Блок 68 управления может быть выполнен для поиска этого времени TR1, когда частота искрообразования начинает резко увеличиваться. Блок 68 управления может вычислять производную кривой SC. Время TR1 может быть найдено в тот момент времени, когда производная кривой SC внезапно увеличивается. Согласно консервативному подходу, значение NR2 может выбираться как то значение частоты NR искрообразования, которая соответствует времени TR1. Такой консервативный подход не всегда является предпочтительным, потому, что он может приводить к чрезмерно высокой частоте инициирования событий встряхивания. Предпосылкой является то, что уловленные частицы пыли образуют так называемые куски пыли на осадительных пластинчатых электродах 30. Когда имеется большой промежуток времени между каждым событием встряхивания, эти куски становятся уплотненными и, как таковые, имеют большую механическую прочность и монолитность. Когда осадительные пластинчатые электроды 30 встряхиваются, существует тенденция, что кусок пыли с высокой прочностью падает в бункер 64 с очень малым количеством пыли, смешиваемой повторно с дымовым газом 8. Вследствие необходимости иметь куски пыли насколько возможно более плотными перед инициированием события встряхивания, значение NR2 может выбираться таким, чтобы оно имело более высокое значение, чем то, которое имеет место во время TR1. Например, NR2 может выбираться таким, чтобы оно равнялось значению частоты NR искрообразования при TR=TR1+TR1*0,3. Таким образом, например, если было найдено посредством вышеупомянутой производной кривой SC, что время TR1 равно 3 минутам, тогда NR2 может выбираться, при выполнении измерения, проводимого с целью калибровки, равным значению NR, соответствующему TR=3 мин+54 с.
Что касается технологии известного уровня техники, то изобретатели утверждают, что в нем нет идей того, сколько частиц пыли присутствует на осадительных пластинчатых электродах 30. Таким образом, обычно являлось необходимым устанавливать фиксированное время TR0, которое должно протекать до каждого встряхивания. Это время TR0 часто устанавливалось из-за отсутствия знаний иным образом, довольно коротким, как указано, например, на фиг.5. Встряхивание при TR0 означает, что встряхивание выполняется более часто, что, в свою очередь, означает, что имеют место более частые пики выбросов частиц пыли, связанные с встряхиванием, и таким образом приводит к увеличенному количеству общего выброса частиц пыли. Кроме того, из-за короткого времени TR0, часто связываемого с использованием способов управления известного уровня техники, кусок пыли, образованный на осадительных пластинчатых электродах 30, может иметь очень низкую механическую прочность и монолитность, приводя к тому, что большая часть уловленных частиц пыли смешивается с дымовым газом при встряхивании по сравнению с тем, что достигается с настоящим изобретением.
Фиг.6 иллюстрирует второй вариант осуществления метода, при котором полученные данные на фиг.4 могут быть реализованы в способе управления для управления тем, когда наступает время, чтобы блок 68 управления вызвал встряхивание встряхивающим устройством 44 осадительных пластинчатых электродов 30 секции 16 шин. Как лучше всего понятно с ссылкой на фиг.6, кривая SC, иллюстрирующая зависимость между временем TR и частотой NR искрообразования, как показано на фиг.6, идентична кривой SC, показанной на фиг.4 и 5. Согласно данному второму варианту осуществления, встряхивающее устройство 44 выполняет встряхивание с некоторой частотой встряхивания, т.е. некоторое количество событий встряхивания на единицу времени. Частота встряхивания управляется частотой искрообразования и изменяется на непрерывной основе с целью нахождения частоты встряхивания, которая начинает событие встряхивания точно тогда, когда частота искрообразования достигает требуемого значения. В качестве примера, иллюстрирующего принцип данного второго варианта осуществления, частота встряхивания может первоначально быть установлена на 15 событий встряхивания в час. Это означает, что время, проходящее между началом каждого события встряхивания, составляет 4 минуты. Со ссылкой на фиг.6, событие встряхивания начинается после того как пройдет время Т1, равное 4 минутам, после начала непосредственно предыдущего события встряхивания. Необходимо отметить, что Т1 вычисляется от начала непосредственно предыдущего события встряхивания, и таким образом начало Т1 располагается перед TR=0, так как последнее указывает окончание непосредственно предыдущего события встряхивания. Частота N1 искрообразования в момент времени, когда инициируется встряхивание, составляет, например, 10 искровых перекрытий в минуту. Так как N1 меньше, чем требуемая частота NR2 искрообразования управления, равная 15 искровым перекрытиям в минуту, блок 68 управления устанавливает встряхивающее устройство 44 на уменьшение частоты встряхивания. Например, блок 68 управления может уменьшить частоту встряхивания посредством установки встряхивающего устройства 44 на частоту встряхивания 10 событий встряхивания в час, т.е. время Т2, равное 6 минутам, будет проходить между началом каждого события встряхивания. Когда встряхивание выполняется после времени Т2, равного 6 минутам, частота N2 искрообразования может соответствовать 17 искровым перекрытиям в минуту. Так как это больше требуемого значения NR2, равного 15 искровым перекрытиям в минуту, блок 68 управления может тогда увеличить частоту встряхивания посредством установки встряхивающего устройства 44 на частоту встряхивания, равную 12,5 событий встряхивания в час. Таким образом блок 68 управления постепенно подстраивает частоту встряхивания встряхивающего устройства 44 на получение частоты встряхивания, при которой встряхивание всегда выполняется тогда, когда частота искрообразования близка к требуемой частоте NR2 искрообразования управления. Когда нагрузка на котел меняется, тем самым изменяя поток дымового газа и/или концентрацию частиц пыли в дымовом газе 4, частота встряхивания будет регулироваться, т.е. частота встряхивания будет увеличиваться или уменьшаться блоком 68 управления для получения такой частоты встряхивания, что частота искрообразования в момент времени когда выполняется встряхивание, близка к требуемой частоте NR2 искрообразования управления.
Хотя фиг.6 иллюстрирует простой метод нахождения частоты встряхивания, который выполняет встряхивание тогда, когда частота искрообразования максимально возможно близка к NR2, альтернативным решением является использование, например, пропорционально-интегрально-дифференциального контроллера (ПИД-контроллера), который управляет частотой встряхивания таким образом, что встряхивание происходит тогда, когда частота искрообразования максимально близка к NR2, т.е. ПИД-контроллер пытается найти частоту встряхивания, которая при текущих условиях инициирует встряхивание, когда частота искрообразования близка к NR2. Таким образом, ПИД-контроллер пытается минимизировать разность между выбранной частотой NR2 искрообразования управления и той текущей частотой искрообразования, при которой происходит встряхивание. Кроме того, можно использовать верхний безопасный предел на частоте искрообразования, чтобы гарантировать, что количество искровых перекрытий не превышает заданного значения. Когда текущая частота искрообразования достигает верхнего безопасного предела на частоте искрообразования, немедленно инициируется событие встряхивания. Например, такой верхний безопасный предел на частоте искрообразования, в варианте осуществления, описанном выше в данном документе с ссылкой на фиг.6, может быть равен 18 искровым перекрытиям в минуту. Таким образом, если измеренная текущая частота искрообразования достигает 18 искровых перекрытий в минуту, немедленно назначается встряхивание блоком 68 управления. Также можно использовать нижний безопасный предел на частоте искрообразования, чтобы гарантировать, что встряхивание не будет происходить слишком рано. Таким нижним безопасным пределом на частоте искрообразования может быть 8 искровых перекрытий в минуту. Если измеренная текущая частота искрообразования не достигла 8 искровых перекрытий в минуту, то не разрешается выполнение события встряхивания. Верхний и нижний безопасные пределы устанавливаются на такие значения, что управление частотой встряхивания обычно управляется ПИД-контроллером, как описано выше в данном документе. ПИД-контроллер также может быть ограничен таким образом, что частота встряхивания может управляться только в пределах некоторого диапазона, например в пределах диапазона от 5 до 20 событий встряхивания в час для секции 16 шин. Таким образом, ПИД-контроллеру, который управляет частотой встряхивания, основываясь на измеренной текущей частоте искрообразования, разрешается управлять частотой встряхивания только в пределах некоторого безопасного «окна», в котором нет опасности механического или электрического повреждения ЭФ. Понятно, что также можно использовать другие типы контроллеров и/или технологию управления в качестве альтернативы типу ПИД-контроллера для управления частотой встряхивания.
Чтобы получить более стабильную частоту встряхивания и отфильтровать случайные возмущения, блок 68 управления может принять решение в отношении того, когда изменить установку частоты встряхивания встряхивающего устройства 44, основываясь на нескольких предыдущих событиях встряхивания. Например, блок 68 управления может вычислить среднюю частоту искрообразования из 10 предыдущих событий встряхивания. Основываясь на среднем значении частоты искрообразования в начале встряхивания, полученном из них, блок 68 управления затем может осуществить изменение частоты встряхивания устройства 44 искрообразования с целью в конечном счете достижения среднего значения частоты искрообразования в начале встряхивания, которое очень близко к NR2.
Со ссылкой на фиг.4, фиг.5 и фиг.6, выше было описано, как может управляться частота встряхивания секции 16 шин. Таким образом, понятно, что также можно управлять встряхиванием секции 18 шин первой ступени 10 аналогично тому, который был описан выше в данном документе в отношении секции 16 шин, т.е. посредством использования блока 70 управления для осуществления управления встряхиванием, выполняемым встряхивающим устройством 46. Кроме того, также можно применять один и тот же способ управления как с секцией 20 шин, так и с секцией 22 шин второй ступени 12. В принципе, можно управлять встряхиванием любой секции шин в соответствии со способами, описанными выше в данном документе со ссылкой на фиг.4, 5 и 6. В некоторых случаях, однако, не является полезным позволять образовываться таким толстым кускам частиц пыли на осадительных пластинчатых электродах 30 секций 24, 26 шин последней ступени 14, в которой происходят искровые перекрытия, потому что такой толстый кусок частиц пыли вызывает большой пик выброса частиц пыли, иногда видимый как факел, при встряхивании осадительных пластинчатых электродов 30. В то время как главной задачей первых ступеней, т.е. ступеней 10 и 12 является получение максимального удаления частиц пыли, главной задачей последней ступени, ступени 14, часто является удаление последних нескольких процентов частиц пыли и предотвращение любых видимых факелов.
В электрофильтре 1, имеющем N последовательных ступеней, причем N часто равно 2-6, способ, описанный со ссылкой на фиг.4-6, предпочтительно применяется в отношении ступеней с номером от M=1 до N-X, где Х обычно равно 1-2. Например, в электрофильтре 1, показанном на фиг.1 и имеющем 3 ступени последовательно, способ, описанный со ссылкой на фиг.4-6, предпочтительно применяется в отношении первой и второй ступеней 10 и 12, соответственно, т.е. N=3 и Х=1. Для электрофильтра 1, имеющего 5 ступеней, способ, описанный со ссылкой на фиг.4-6, предпочтительно применяется в отношении первых трех или четырех степеней, т.е. N=5 и Х=1 или 2.
Понятно, что хотя электрофильтр 1 показан на фиг.3 как имеющий два параллельных ряда секций шин, где секции 16, 20 и 24 шин образуют первый ряд 82, и секции 18, 22 и 26 шин образуют второй ряд 84, обладающий признаками изобретения, способ по фиг.4-6 может применяться с электрофильтром 1, имеющим любое количество параллельных рядов, например, 1-4 параллельных ряда секций шин.
Способ, описанный выше в данном документе со ссылкой на фиг.4-6, обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с известным уровнем техники. Как было описано выше в данном документе, описывается способ, который делает возможным измерять, оперативно, текущую нагрузку частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30. Эта нагрузка, которая измеряется, не является точной нагрузкой в килограммах, но является косвенной нагрузкой, которая связана с допустимой нагрузкой осадительных пластинчатых электродов 30 при текущих условиях. Данный способ измерения нагрузки на осадительные пластинчатые электроды 30 учитывает все относящиеся параметры, такие как свойства дымового газа 4, свойства частиц пыли, свойства осадительных пластинчатых электродов 30 и т.д., и поэтому является более значащим, чем измерение нагрузки на основе массы. Согласно предпочтительному варианту осуществления измерение нагрузки используется для управления, когда должно выполняться встряхивание осадительных пластинчатых электродов. В частности, такое управление обеспечивает управление тем, когда выполняется встряхивание, так что такое встряхивание выполняется только тогда, когда необходимо, т.е. когда выброс частиц пыли начал быстрее увеличиваться. Согласно способу, описанному выше в данном документе с ссылкой на фиг.4-6, частота искрообразования индивидуальной секции 16-26 шин в некоторый момент времени используется в качестве косвенной меры нагрузки частиц пыли, в этот некоторый момент времени, на осадительные пластинчатые электроды 30 этой секции 16-26 шин. Основываясь на оцененной текущей нагрузке частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30, встряхивание может управляться так, чтобы оно происходило перед тем, как выброс ЕС частиц пыли увеличится до высоких уровней. Кроме того, встряхивание управляется так, чтобы оно не происходило так часто, что становится значительным выброс частиц пыли, происходящий из-за повторного уноса пыли в связи с встряхиванием. Кроме того, если встряхивание не выполняется очень часто, то поддерживается на низком уровне износ молотков 56, 58 встряхивающих устройств 44-54, а также потребляемая мощность, связанная с ними.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, применяется способ управления, в котором встряхивание индивидуальных секций 16-26 шин координируется так, чтобы таким образом минимизировать выброс частиц пыли из всего электрофильтра 1. Когда выполняется встряхивание, некоторые частицы пыли, ранее уловленные на осадительных пластинчатых электродах 30, снова смешиваются с дымовым газом 8 и выходят из электрофильтра 1 в виде пика выброса частиц пыли в дымовом газе 8, как описано выше. Согласно методу, применяемому в известном уровне техники, встряхивание координируется таким образом, что событие встряхивания не может начаться одновременно в двух секциях 16-26 шин. Таким образом, согласно методу, применяемому в известном уровне техники, секции 16 шин не разрешается встряхиваться одновременно с секцией 18 шин, так как это может вызвать пик удвоенного размера, когда частицы пыли, одновременно освобожденные с секции 16 шин и с секции 18 шин во время встряхивания, выходят из электрофильтра 1 с дымовым газом 8.
Фиг.7 иллюстрирует последовательность этапов способа согласно первому варианту осуществления второго аспекта настоящего изобретения. В примере, изображенном на фиг.7, ссылка делается для целей иллюстрации на секции 16 и 20 шин, которые показаны на фиг.2 и 3. Способ может быть применен к любым двум или более секциям шин ЭФ, если одна из секций шин располагается позади другой. Согласно данному первому варианту осуществления второго аспекта настоящего изобретения, принимаются меры, чтобы перед тем как будет выполнено встряхивание секции шин, секция шин, расположенная позади секции шин, которая должна встряхиваться, была способна удалить частицы пыли, которые повторно уносятся во время встряхивания передней секции шин. Фиг.7 иллюстрирует первый вариант осуществления, который выполняет такое действие. На первом этапе 90 на компьютер 80 управления процессом подается входной сигнал от блока управления, например блока 68 управления первой секции шин, например секции 16 шин, с целью, что блок 68 управления намеревается инициировать событие встряхивания в ближайшее время, например, в течение 3 минут. На втором этапе 92 компьютер 80 управления процессом запрашивает блок управления, например блок 72 управления второй секции шин, например секции 20 шин, которая располагается непосредственно позади первой секции 16 шин, касательно состояния встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30 этой второй секции 20 шин, т.е. компьютер 80 управления процессом хочет узнать, когда и как в последний раз было выполнено встряхивание осадительных пластинчатых электродов 30 секции 20 шин. На третьем этапе 94 компьютер 80 управления процессом определяет, способна ли или нет вторая секция 20 шин принять увеличенный выброс частиц пыли, который произойдет во время встряхивания первой секции 16 шин. Критерием этого может быть время, которое прошло после самого последнего встряхивания второй секции 20 шин. Если осадительные пластинчатые электроды 30 второй секции 20 шин не встряхивались в течение некоторого времени, например если они не встряхивались в течение предыдущих 10 минут, тогда компьютер 80 управления процессом может определить, что вторая секция 20 шин не готова принять увеличенный выброс частиц пыли, возникающий от встряхивания первой секции 16 шин, т.е. ответом на вопрос на третьем этапе 94, который показан на фиг.7, является «НЕТ», и таким образом компьютер 80 управления процессом переходит на четвертый этап 96. На четвертом этапе 96 компьютер 80 управления процессом инструктирует блок 68 управления первой секции 16 шин на ожидание перед началом события встряхивания и одновременно инструктирует блок 72 управления второй секции 20 шин на немедленное начало события встряхивания. Блок 72 управления второй секции 20 шин затем инструктирует свое встряхивающее устройство, т.е. встряхивающее устройство 48 на выполнение встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30 второй секции 20 шин. Когда будет завершено встряхивание второй секции 20 шин, то осадительные пластинчатые электроды 30 второй секции 20 шин будут очищены и, по существу, снова имеют полную способность улавливания пыли. Под «завершением» встряхивания подразумевается, что встряхивающее устройство 48 завершило свою работу. Необязательно, предоставляется время релаксации около 0,5-3 минут, после того как встряхивающее устройство 48 закончит свою работу, до тех пор пока встряхивание, как считается, будет «завершено». Во время времени релаксации любая пыль, освобожденная с осадительных пластинчатых электродов 30 второй секции 20 шин, имеет время для того, чтобы или упасть вниз в бункер 64 или покинуть вторую секцию 20 шин и войти в расположенную позади секцию шин. На пятом этапе 98 компьютер 80 управления процессом разрешает блоку 68 управления первой секции 16 шин начать событие встряхивания посредством приведения в действие встряхивающего устройства 44. Если ответом является «ДА» на третьем этапе 94, что означает, что вторая секция 20 шин способна принять частицы пыли от встряхивания первой секции 16 шин без встряхивания сначала второй секции 20 шин, тогда компьютер 80 управления процессом переходит немедленно с третьего этапа 94 на пятый этап 98, и таким образом первой секции 16 шин разрешается начать событие встряхивания, как изображено на фиг.7.
Фиг.8а представляет собой пример работы согласно способу известного уровня техники и иллюстрирует посредством кривой AFF на ней выброс ЕМ частиц пыли, измеряемый после секции 16 шин первой ступени 10, и посредством кривой ASF на ней выброс ЕМ частиц пыли, измеряемый после секции 20 шин второй ступени 12. В момент времени, указанный на фиг.8а как TR16, выполняется встряхивание в секции 16 шин. Как можно видеть с ссылкой на фиг.8а, встряхивание в секции 16 шин приводит к пику PFF выброса частиц пыли, измеряемому после секции 16 шин. В соответствии с условиями, изображенными на фиг.8а, осадительные пластинчатые электроды 30 секции 20 шин не встряхивались в течение некоторого времени. Таким образом, осадительные пластинчатые электроды 30 секции 20 шин являются совершенно «полными» частиц пыли. Пик PFF выброса частиц пыли после секции 16 шин приводит к большому пику выброса частиц пыли, который указан на фиг.8а как PSF1, после секции 20 шин, так как осадительные пластинчатые электроды 30 секции 20 шин уже имеют большое количество частиц пыли и не могут удалить вследствие увеличенного искрообразования и результирующего снижения напряжения секции 20 шин существенное количество увеличенного количества частиц пыли, которые освобождаются в результате встряхивания секции 16 шин, которое происходит в момент времени TR16. Суммируя, большое количество частиц пыли, освобожденных с секции 16 шин во время ее встряхивания, вызывает достижение секцией 20 шин, которая уже совершенно «полная», состояния высокой частоты искрообразования, приводя к пониженному напряжению и пониженной способности удаления пыли. Так как блоку 72 управления секции 20 шин не разрешается согласно способу известного уровня техники начинать событие встряхивания в этот же момент времени, т.е. в то время как секция 16 шин находится в ее событии встряхивания, секции 20 шин приходится ожидать некоторый период времени до тех пор, пока не может начаться событие встряхивания. Когда, наконец, начинается событие встряхивания в секции 20 шин в момент времени TR20, встряхивание переполненных осадительных пластинчатых электродов 30 секции 20 шин приводит к другому пику выброса частиц пыли, который указан на фиг.8а как PSF2, измеряемый после секции 20 шин. Таким образом, согласно способу известного уровня техники, который изображен на фиг.8а, произошли два больших пика выброса частиц пыли, указанных как PSF1 и PSF2, соответственно. Эти пики, указанные на фиг.8а как PSF1 и PSF2, приведут к увеличенному выбросу частиц пыли, измеряемому также после любой другой секции шин, например после секции 24 шин, расположенной позади секции 20 шин, и приведут к увеличенному выбросу частиц пыли, измеряемому в дымовом газе 8, выходящем из электрофильтра 1. Следовательно, схема управления согласно способу известного уровня техники, изображенному на фиг.8а, приводит к высокому уровню выброса частиц пыли.
Фиг.8b иллюстрирует выброс частиц пыли при работе согласно второму аспекту настоящего изобретения, который был описан выше с ссылкой на фиг.7. Выброс ЕМ частиц пыли, измеряемый после секции 16 шин первой ступени 10, изображается кривой AFF на фиг.8b, и выброс ЕМ частиц пыли, измеряемый после секции 20 шин второй ступени 12, изображается кривой ASF на фиг.8b. Согласно иллюстрации на фиг.8b данного способа согласно второму аспекту изобретения, блок 68 управления секции 16 шин информирует на первом этапе 90 компьютер 80 управления процессом, что блок 68 управления предполагает начать вскоре событие встряхивания, например, в течение следующих 3 минут. Компьютер 80 управления процессом затем проверяет в соответствии со вторым этапом 92, изображенным на фиг.7, в качестве ответа на прием данной информации от блока 68 управления секции 16 шин состояние встряхивания секции 20 шин, причем секция 20 шин располагается позади секции 16 шин. На третьем этапе 94, показанном на фиг.7, компьютер 80 управления процессом определяет, основываясь на подходящем критерии, например, что событие встряхивания должно начинаться в самые последние 10 минут в секции 20 шин, или что частота искрообразования секции 20 шин должна быть ниже выбранного порогового значения, что секция 20 шин не готова для приема частиц пыли, возникающих от события встряхивания в секции 16 шин, т.е. ответом на вопрос, который изображен на этапе 94 на фиг.7, является «НЕТ». Результат данной проверки приводит к тому, что компьютер 80 управления процессом инструктирует в соответствии с четвертым этапом 96, показанным на фиг.7, блок 72 управления секции 20 шин на начало события встряхивания посредством, по существу немедленно, приведения в действие встряхивающего устройства 48. Секции 16 шин не разрешается начинать событие встряхивания до тех пор, пока не будет завершено событие встряхивания секции 20 шин. Встряхивание секции 20 шин выполняется в момент времени TR20, показанный на фиг.8b. Встряхивание второй секции 20 шин в момент времени TR20 приводит к пику PSF1 выброса частиц пыли, показанному на фиг.8b. Так как событие встряхивания секции 20 шин начинается до того, как осадительные пластинчатые электроды 30 будут полными, пик PSF1, являющийся результатом события встряхивания в секции 20 шин, довольно маленький, как видно на фиг.8b. Когда компьютер 80 управления процессом делает вывод, что было завершено событие встряхивания секции 20 шин, т.е. что встряхивающее устройство 48 завершило свою работу, и после которого прошел период, например 2 минуты релаксации, компьютер 80 управления процессом разрешает в соответствии с пятым этапом 98, изображенным на фиг.7, блоку 68 управления секции 16 шин начать событие встряхивания. Событие встряхивания секции 16 шин исполняется посредством встряхивающего устройства 44 в момент времени TR16, который показан на фиг.8b. Кривая AFF, изображенная на фиг.8b, причем эта кривая AFF иллюстрирует выброс частиц пыли после секции 16 шин, как можно видеть, аналогична кривой на фиг.8а, так как не оказывается влияние на встряхивание секции 16 шин. Таким образом, встряхивание секции 16 шин приводит также в данном случае к пику PFF выброса частиц пыли, который показан на фиг.8b. В противоположность известному уровню техники, который изображен на фиг.8а, вторая секция 20 шин в момент времени TR16 имеет чистые осадительные пластинчатые электроды 30. Вследствие этого факта секция 20 шин хорошо подготовлена к поглощению пика PFF выброса частиц пыли, являющегося результатом события встряхивания секции 16 шин. Как очевидно из ссылки на фиг.8b, встряхивание секции 16 шин в момент времени TR16 приводит к небольшому пику PSF2 выброса частиц пыли после секции 20 шин.
3
Сравнивая способ известного уровня техники, который изображен на фиг.8а, со способом второго аспекта настоящего изобретения, который изображен на фиг.8b, можно видеть из такого сравнения, что два пика PSF1 и PSF2 выброса частиц пыли, показанных на фиг.8b, значительно меньше, чем два пика PSF1 и PSF2 выброса частиц пыли, показанных на фиг.8а, которые получаются, когда применяется способ известного уровня техники, который изображен на фиг.8а. Таким образом, способ, изображенный на фиг.7, делает возможным существенно снизить выброс частиц пыли после электрофильтра 1, используя те же самые механические компоненты, но управляя ими согласно первому варианту осуществления второго аспекта настоящего изобретения, новым и обладающим признаками изобретения образом. Следовательно, посредством использования способа управления согласно настоящему изобретению можно выполнять требования по выбросу частиц пыли, например сухой газ 10 мг/Нм в дымовом газе 8 в качестве 6-минутного скользящего среднего, с меньшим количеством ступеней, чем со способами известного уровня техники. Способ управления, описанный выше в данном документе с ссылкой на фиг.7 и 8b, максимизирует эффективность удаления электрофильтра 1. В некоторых случаях это делает возможным выполнять требования к выбросам с меньшим количеством ступеней, или с меньшими осадительными пластинчатыми электродами или с меньшим их количеством по сравнению с тем, что возможно при управлении ЭФ согласно способу метода известного уровня техники. Фиг.9 иллюстрирует второй вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения. Согласно данному варианту осуществления компьютер 80 управления процессом использует дополнительный этап, перед тем как компьютер 80 управления процессом разрешит начать событие встряхивания в первой секции 16 шин. С этой целью этапы, которые изображены на фиг.9, вставляются между этапами 94 и 96, которые изображены на фиг.7, и обычно применяются только тогда, когда ответом на вопрос на этапе 94 является «НЕТ». Как лучше понятно с ссылкой на фиг.9, на этапе 100 компьютер 80 управления процессом проверяет состояние встряхивания в третьей секции шин, например в секции 24 шин, которая расположена непосредственно позади второй секции шин, например секции 20 шин. Продолжая с ссылкой на фиг.9, на этапе 102 компьютер 80 управления процессом определяет, способна ли или нет третья секция 24 шин принять увеличенный выброс частиц пыли, который произойдет во время события встряхивания второй секции 20 шин. Критерием для этого может быть время, которое прошло после начала самого последнего события встряхивания третьей секции 24 шин относительно выбранного времени, или частота искрообразования третьей секции 24 шин относительно выбранной пороговой частоты искрообразования. Упомянутое выбранное время или упомянутая выбранная пороговая частота искрообразования выбираются так, чтобы третья секция 24 шин могла захватить увеличенный выброс частиц пыли, который имел бы место во время события встряхивания второй секции 20 шин, если фактическое время или фактическая частота искрообразования ниже упомянутого выбранного времени или упомянутой выбранной пороговой частоты искрообразования, соответственно. Если осадительные пластинчатые электроды 30 третьей секции 24 шин не встряхивались в течение некоторого времени, например не встряхивались в течение последних 10 часов, или если частота искрообразования превышает, например, 12 искровых перекрытий в минуту, тогда компьютер 80 управления процессом может определить, что третья секция 24 шин не готова для приема увеличенного выброса частиц пыли, который бы произошел в результате встряхивания второй секции 20 шин, т.е. ответом на вопрос на этапе 102, который изображен на фиг.9, является «НЕТ», и, по существу, компьютер 80 управления процессом переходит на этап 104, который изображен на фиг.9. На этапе 104 компьютер 80 управления процессом инструктирует блок 68 управления первой секции 16 шин и блок 72 управления второй секции 20 шин на ожидание перед началом события встряхивания. Компьютер 80 управления процессом также инструктирует блок 76 управления третьей секции 24 шин на начало, по существу немедленно, события встряхивания посредством приведения в действие встряхивающего устройства третьей секции 24 шин, например встряхивающего устройства 52. Когда событие встряхивания третьей секции 24 шин будет завершено, осадительные пластинчатые электроды 30 третьей секции 24 шин будут иметь полную способность улавливания пыли. Наконец, в соответствии с этапом 106, который показан на фиг.9, компьютер 80 управления процессом разрешает блоку 72 управления второй секции 20 шин начать событие встряхивания в результате приведения в действие встряхивающего устройства 48. Встряхивание второй секции 20 шин затем выполняется в соответствии с этапом 96, показанным на фиг.7. Если ответом является «ДА» на этапе 102, т.е. что недавно было выполнено встряхивание третьей секции 24 шин, тогда компьютер 80 управления процессом, с ссылкой на фиг.9, переходит непосредственно с этапа 102 на этап 106, и таким образом второй секции 20 шин разрешается немедленно начать событие встряхивания в соответствии с этапом 96, который показан на фиг.7.
Хотя выше в данном документе было описано, что время после того как было выполнено встряхивание на расположенной позади секции шин берется как мера того, требует ли эта секция шин встряхивания или нет перед встряхиванием расположенной впереди секции шин, понятно, что также возможны альтернативные варианты осуществления. Например, можно измерять текущую частоту искрообразования на расположенной позади секции шин, как было описано выше в данном документе в связи с первым аспектом настоящего изобретения, и использовать измеренную текущую частоту искрообразования в качестве указания текущей нагрузки на осадительные пластинчатые электроды 30 расположенной позади секции шин. Таким образом, блок 68 управления может принять решение, основываясь на измеренной текущей частоте искрообразования на расположенной позади секции шин, требует ли расположенная позади секция шин встряхивания перед встряхиванием расположенной впереди секции шин.
Фиг.10 иллюстрирует третий вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения. В данном третьем варианте осуществления управление встряхиванием расположенной впереди первой секции шин выполняется таким образом, что встряхиванию расположенной впереди первой секции шин должно предшествовать встряхивание расположенной позади второй секции шин. На первом этапе 190 на компьютер 80 управления процессом подается входной сигнал от блока управления, например блока 68 управления первой секции шин, например секции 16 шин, о том, что блок 68 управления намеревается инициировать событие встряхивания в ближайшем будущем, например, в течение 3 минут. На втором этапе 192 компьютер 80 управления процессом инструктирует блок управления, т.е. блок 72 управления второй секции шин, т.е. секции 20 шин, которая расположена позади первой секции 16 шин, на немедленное начало события встряхивания. Блок 72 управления второй секции 20 шин затем инструктирует свое встряхивающее устройство, т.е. встряхивающее устройство 48 на выполнение встряхивания осадительных пластинчатых электродов 30 второй секции 20 шин. На третьем этапе 194 компьютер 80 управления процессом проверяет, было ли завершено встряхивание второй секции 20 шин, так что осадительные пластинчатые электроды 30 второй секции 20 шин были очищены и имеют полную способность улавливания пыли. Если проверка на третьем этапе 194 дает результат «НЕТ», тогда проверка третьего этапа 194 повторяется через некоторое время, например через 30 секунд, пока результатом не будет «ДА», под которым подразумевается, что осадительные пластинчатые электроды 30 второй секции 20 шин были очищены и готовы для улавливания выброса частиц пыли, который будет вызван встряхиванием осадительных пластинчатых электродов 30 первой секции 16 шин. На четвертом этапе 196 компьютер 80 управления процессом разрешает блоку 68 управления первой секции 16 шин начать событие встряхивания, как изображено на фиг.10. Понятно, что третий вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения, как описано с ссылкой на фиг.10, обеспечивает способ, в котором расположенная позади вторая секция шин автоматически встряхивается перед встряхиванием расположенной впереди первой секции шин. Таким образом всегда гарантируется, что расположенная позади вторая секция шин будет готова для улавливания выброса частиц пыли, являющегося результатом встряхивания расположенной впереди первой секции шин. Расположенная впереди первая секция шин будет действовать в качестве главного улавливателя частиц пыли, тогда как расположенная позади вторая секция шин служит в качестве защитной секции шин, которая удаляет любые оставшиеся частицы пыли, не уловленные в расположенной впереди первой секции шин.
Хотя это было описано выше в данном документе со ссылкой на фиг.10, что расположенная позади вторая секция 20 шин встряхивается перед каждым встряхиванием расположенной впереди первой секции 16 шин, также можно управлять встряхиванием расположенной позади второй секции 20 шин альтернативным образом. Согласно одному альтернативному варианту, событие встряхивания расположенной позади второй секции 20 шин инициируется только перед каждым вторым случаем инициирования события встряхивания в расположенной впереди первой секции 16 шин, так что два последовательных события встряхивания расположенной впереди первой секции 16 шин будут соответствовать одному событию встряхивания расположенной позади второй секции 20 шин. Очевидно, что в некоторых случаях может быть даже достаточно инициировать событие встряхивания расположенной позади второй секции 20 шин перед каждым третьим или даже четвертым или более случаем инициирования события встряхивания в расположенной впереди первой секции 16 шин при работе согласно данному третьему варианту осуществления второго аспекта настоящего изобретения, изображенного на фиг.10.
Кроме того, выше в данном документе было описано, что компьютер 80 управления процессом проверяет, было ли завершено событие встряхивания расположенной позади секции шин, до того как он разрешит расположенной впереди секции шин инициировать событие встряхивания. Другой возможностью является разработка способа управления таким образом, что завершение события встряхивания в расположенной позади секции шин автоматически запускает инициирование события встряхивания расположенной впереди секции шин. Такое управление в некоторых случаях может приводить к более быстрому управлению встряхиванием.
Фиг.11 иллюстрирует четвертый вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения. Фиг.11 схематически иллюстрирует электрофильтр (ЭФ) 101, имеющий четыре секции 116, 118, 120 и 122 шин, расположенные последовательно. Дымовой газ 104 поступает в первую секцию 116 шин, затем продолжает движение дальше ко второй секции 118 шин, к третьей секции 120 шин и, наконец, к четвертой секции 122 шин. Очищенный дымовой газ 108 выходит из четвертой секции 122 шин. Первая секция 116 шин и вторая секция 118 шин образуют первую пару 124 секций шин, в которой первая секция 116 шин работает в качестве главного блока улавливания, и вторая секция 118 шин работает в качестве защитной секции шин, улавливающей частицы пыли, которые не были удалены первой секцией 116 шин. Первая секция 116 шин и вторая секция 118 шин первой пары 124 секций шин, таким образом, могут работать так же, как было описано выше в данном документе со ссылкой на фиг.10, т.е. компьютер управления процессом, который не показан, выдает команду на событие встряхивания во второй секции 118 шин перед разрешением выполнения первой секцией 116 шин события встряхивания. Третья секция 120 шин и четвертая секция 122 шин образуют вторую пару 126 секций шин, в которой третья секция 120 шин работает в качестве главного блока улавливания, и четвертая секция 122 шин работает в качестве защитной секции шин, улавливающей частицы пыли, которые не были удалены третьей секцией 120 шин. Третья секция 120 шин и вторая секция 122 шин, образующие вторую пару 126 секций 120, 122 шин, могут работать таким образом, который был описан выше в данном документе со ссылкой на фиг.10, т.е. компьютер управления процессом, который не показан, выдает команду на событие встряхивания в четвертой секции 122 шин перед разрешением третьей секции 120 шин выполнить событие встряхивания. Вариант осуществления по фиг.11, таким образом, иллюстрирует ЭФ 101, в котором каждая секция 116, 118, 120, 122 шин управляется оптимальным образом для одной заданной задачи. Первая и третья секции 116, 120 шин управляются на максимальную эффективность удаления. Предпочтительно, что необходимость выполнения события встряхивания в любой из этих двух секций 116, 120 шин анализируется так, как описано выше в данном документе со ссылкой на фиг.4-6, т.е. что частота искрообразования используется в качестве меры текущей нагрузки частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 секций 116, 120 шин. Еще более предпочтительно, что измеренная нагрузка частиц пыли на осадительные пластинчатые электроды 30 секций 116, 120 шин, соответственно, используется для управления, когда блок управления, не показан на фиг.11, соответствующей секции 116, 120 шин, должен посылать запрос компьютеру управления процессом, что необходимо выполнение события встряхивания для этой конкретной секции 116, 120 шин. Таким образом, встряхиваются только первая и третья секции 116, 120 шин, когда их соответствующие осадительные пластинчатые электроды 30 полны частиц пыли. Вторая и четвертая секции 118, 122 шин управляются так, чтобы иметь максимальную способность удаления частиц пыли, которые не были уловлены в расположенной впереди секции 116, 120 шин, соответственно, и, в частности, чтобы иметь максимальную способность удаления пиков выбросов частиц пыли, создаваемых во время встряхивания соответствующей расположенной впереди секции 116, 120 шин. Таким образом, секции 118 и 120 шин могут никогда не становиться «полными» самостоятельно, секции 116 и 120 шин будут удалять большую часть пыли, и секции 118 и 122 шин будут функционировать в качестве защитных секций шин для предотвращения выхода большей части повторно захваченной пыли от секции 116, 120 шин, соответственно, из пары 124, 126 секций шин. Метод деления ЭФ на пары секций шин, как описано со ссылкой на фиг.11, может использоваться для любого ЭФ, имеющего четное количество секций шин. Для ЭФ, имеющего нечетное количество секций шин, последняя секция шин может использоваться в качестве дополнительной защитной секции шин, которая управляется на максимальное удаление пиков выброса частиц пыли, которые происходят во время встряхивания защитной секции шин последней пары секций шин. В ЭФ, который аналогичен ЭФ 1 по фиг.1-3, имеющему три секции шин последовательно, секции 24 и 26 шин могут иметь назначение дополнительной защитной секции шин. Вследствие того факта, что две секции шин каждой пары 124, 126 секций шин будут иметь различные главные цели, они также могут быть разработаны различным образом в отношении механической конструкции, например, что касается размера и количества осадительных пластинчатых электродов 30, чтобы дополнительно оптимизировать соответствующую секцию 116, 118, 120, 122 шин для ее главной цели.
Согласно различным вариантам осуществления второго аспекта настоящего изобретения, как лучше всего понятно с ссылкой на фиг.7, фиг.8b, фиг.9, фиг.10 и фиг.11, встряхивание координируется таким образом, что выброс частиц пыли из электрофильтра 1 уменьшается по сравнению с выбросом способов известного уровня техники. Таким образом, различные варианты осуществления второго аспекта настоящего изобретения делают возможным уменьшить выброс частиц пыли из электрофильтра 1 без необходимости изменения механической конструкции корпуса 9 и его содержимого.
Несколько видов различных вариантов осуществления первого и второго аспектов настоящего изобретения возможны без отступления от сущности настоящего изобретения.
Например, компьютер 80 управления процессом может быть сконструирован для функционирования так, что первый ряд 82 секций шин и второй ряд 84 секций шин работают таким образом, что встряхивание не выполняется в обоих рядах 82 и 84 одновременно. В частности, считается желательным попытаться избежать одновременного встряхивания секций 16, 18 шин первой ступени 10. С этой целью компьютер 80 управления процессом может быть разработан так, чтобы выполнять это посредством осуществления управления встряхиванием таким образом, что встряхивание секций 16 и 18 шин выполняется в шахматном порядке. Под шахматным порядком подразумевается то, что за встряхиванием секции 16 шин следует время ожидания, например 3 минуты, перед тем как будет выполнено встряхивание секции 18 шин, затем другое время ожидания, например 3 минуты, после чего снова встряхивается секция 16 шин. Базовым способом управления, однако, будет такой, который изображен на фиг.7, 8b и 9; а именно, что встряхивание данной секции шин разрешается только тогда, когда гарантируется, что секция шин, расположенная позади данной секции шин, способна обработать увеличенный выброс частиц пыли, являющийся результатом встряхивания данной секции шин.
Второй вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения, который был описан выше в данном документе со ссылкой на фиг.9, изображает следующую цепь процедурных проверок: чтобы разрешить встряхивание в первой секции шин, сначала выполняется проверка в соответствии с этапом 92 по фиг.7 для определения, необходимо ли встряхивание во второй секции шин. Если встряхивание необходимо во второй секции шин, тогда выполняется проверка в соответствии с этапом 100 на фиг.9 для определения, требуется ли встряхивание в третьей секции шин. Таким образом, все три секции шин связаны вместе таким образом, что первая проверка выполняется с позиции первой секции шин в отношении второй секции шин, и вторая проверка затем выполняется с позиции второй секции шин в отношении третьей секции шин. Альтернативой этому методу связывания трех последовательных секций шин вместе является выполнение одной объединенной проверки, выполняемой с позиции первой секции шин в отношении как второй, так и третьей секций шин одновременно, чтобы посмотреть, необходимо ли встряхивание или второй секции шин, или третьей секции шин, перед тем как может быть выполнено встряхивание в первой секции шин.
Также понятно, что в некоторых случаях встряхивание второй секции шин, например секции 20 шин, может инициироваться по другой причине, за исключением того факта, что секция 16 шин должна подвергаться началу события встряхивания. Например, может случиться, что частота искрообразования второй секции 20 шин достигла значения NR2, определенного первым аспектом настоящего изобретения, который был описан в данном документе ранее в связи с ссылкой на фиг.4-6. В таком случае начало события встряхивания во второй секции 20 шин запускается самой второй секцией 20 шин, а не фактом, что некоторые заданные условия существуют в расположенной впереди секции шин. Предпочтительно, также в таком случае проверить, перед тем как будет разрешено начало события встряхивания в секции 20 шин, состояние встряхивания расположенной позади секции шин, например секции 24 шин, чтобы определить, требуется ли встряхивание для последней. В таком случае работа будет подобна работе, описанной выше в данном документе со ссылкой на фиг.7, при этом секция 20 шин выполняет назначение первой секции шин, и секция 24 шин выполняет назначение второй секции шин, насколько это касается этапов, указанных на фиг.7.
Также понятно, что первый, второй и третий варианты осуществления второго аспекта настоящего изобретения, которые были описаны выше в данном документе со ссылкой на фиг.7, 8b, 9 и 10, были изображены для трех последовательных секций 16, 20, 24 шин. Кроме того, четвертый вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения, который был описан выше в данном документе со ссылкой на фиг.11, был изображен для четырех последовательных секций 116, 118, 120, 122 шин. Однако необходимо понять, что второй аспект настоящего изобретения, без отступления от его сущности, полезен с любым количеством последовательных секций шин от 2 или более. Часто второй аспект настоящего изобретения применяется с 2-5 последовательными секциями шин, т.е. электрофильтрами 1, имеющими 2-5 ступеней. Выше в данном документе было описано, что управляются первые две, три или четыре секции шин электрофильтра. Понятно, что также является возможным, без отступления от сущности второго аспекта настоящего изобретения, исключить управлении той секцией (секциями) шин, которая расположена ближе всего к входному отверстию электрофильтра. В электрофильтре, имеющем 6 последовательных секций шин, пронумерованных 1-6, таким образом будет возможным управлять только секциями шин с номерами 3-5 в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, в этом случае секция шин с номером 3 будет считаться как «первая секция шин», секция шин с номером 4 будет считаться как «вторая секция шин» и т.д. Таким образом, ясно, что второй аспект настоящего изобретения может быть применен к любым двум или более последовательным секциям шин, расположенным где угодно в электрофильтре, и что «первой секцией шин» необязательно должна быть та секция шин, которая расположена ближе всего к входному отверстию электрофильтра. Кроме того, «вторая секция шин» не должна располагаться непосредственно позади «первой секции шин», она также может располагаться дальше по ходу от «первой секции шин». Однако часто предпочтительно, чтобы «вторая секция шин» располагалась непосредственно по ходу после «первой секции шин».
Первый аспект настоящего изобретения, который был описан выше в данном документе с ссылкой на фиг.4-6, может использоваться для каждой секции шин электрофильтра, имеющего одну или несколько секций шин.
Понятно, что многочисленные виды вышеописанных вариантов осуществления возможны в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
Как описано и изображено в данном документе, компьютер 80 управления процессом функционирует для управления всеми блоками 68-78 управления. Также возможно, однако, без отступления от сущности настоящего изобретения, расположить один из блоков управления, предпочтительно блок 76 управления или блок 78 управления, расположенный в последней ступени 14, так, чтобы упомянутый один из блоков управления функционировал в качестве главного контроллера, имеющего управление над другими блоками управления и действующего для посылки инструкций на другие блоки управления.
Выше в данном документе было описано, что для встряхивания используются молотки. Также возможно, однако, без отступления от сущности настоящего изобретения выполнять встряхивание при помощи встряхивающих устройств других типов, таких как, например, так называемых магнитно-импульсных гравитационных ударных встряхивающих устройств, также известных как MIGI-встряхивающие устройства.
Согласно тому, что изображено на фиг.1, каждое встряхивающее устройство 44, 48, 52 предусмотрено с первым набором молотков 56, выполненных с возможностью встряхивания переднего по ходу конца соответствующего осадительного пластинчатого электрода 30, и вторым набором молотков 58, выполненных с возможностью встряхивания заднего по ходу конца соответствующего осадительного пластинчатого электрода 30. Понятно, что в качестве альтернативы каждое встряхивающее устройство может быть предусмотрено только с одним из первого набора молотков 56 и второго набора молотков 58, так что каждый осадительный пластинчатый электрод 30 встряхивается или на своем переднем по ходу конце, или на своем заднем по ходу конце.