§ 2. Электрические режимы питания электрофильтров

Эффективность работы электрофильтра в большой мере зависит от его электрического режима, в частности от поддержания максимально возможного напряжения на электродах. Скорость дрейфа частиц примерно пропорциональна квадрату приложенного напряжения.

В настоящее время все промышленные электрофильтры работают при отрицательной полярности коронирующего электрода. Основанием для этого являются: большая подвижность отрицательных ионов, заполняющих внешнюю зону коронного разряда, по сравнению с положительными; более высокое значение пробивного напряжения, чем при короне положительного знака; более устойчивый характер коронного разряда.

На работу электрофильтров существенно влияет и форма волны напряжения (рис. 14.3). Чисто постоянный ток имеет форму волны, приближающуюся к прямой линии. Наиболее близкую к нему форму волны получают при выпрямлении трехфазного тока. При однофазном выпрямлении волна получается пульсирующей. Особенно резкие пульсации наблюдаются при однополупериодном выпрямлении, когда одна полуволна вообще исчезает. Двухполупериодное выпрямление дает более сглаженную форму волны.

Рис. 14.3. Форма волны напряжения выпрямленного тока: а — постоянный ток; б — выпрямленный трехфазный ток; в — выпрямленный однофазный ток при одиополупериодном выпрямлении; г — то же, при двухполупериодном выпрямлении

Одно из основных условий работы электрофильтра — быстрое гашение постоянно возникающих в электрофильтре дуговых пробоев. С этой точки зрения оптимальным является пульсирующее напряжение, так как падение потенциала в каждом полупериоде облегчает условие отсечки напряжения. Поэтому постоянный и трехфазный ток для питания электрофильтров не применяют.

Наибольшее распространение получило двухполупериодное выпрямление. Однополупериодные выпрямители рекомендуется применять для высокоомных пылей с удельным сопротивлением свыше 10¹¹ Ом·см и высокой концентрацией пыли в газе, т.е. для первых полей.

Последние поля, работающие более устойчиво с меньшей пылевой нагрузкой и большими токами короны, можно питать током со сглаженной формой волны напряжения от двухполупериодных выпрямителей. Для обеспечения индивидуального режима питания активную зону электрофильтра делят на ряд электрических полей, каждое из которых питается от своего агрегата.

Применение нескольких полей упрощает конструкцию электрофильтра, которая при большой длине поля оказывается слишком громоздкой. Крупные электрофильтры обычно делят на две параллельно работающие секции. С одной стороны, это вызвано стремлением ограничить число электродов, подключаемых к одному источнику питания, а с другой — секционирование позволяет отключать часть установки, упрощает конструирование электрофильтров большого сечения, облегчает равномерное распределение газов по сечению электрофильтра.

При улавливании высокоомных пылей весьма перспективно применение знакопеременного напряжения и импульсного питания электрофильтров. При импульсном питании на постоянный ток накладываются импульсы высокого напряжения, получаемые с помощью специального импульсного генератора в количестве 25—400 импульсов в секунду. В результате можно получить более высокое рабочее напряжение без дугового пробоя. При применении знакопеременного напряжения на электродах попеременно осаждаются то положительно, то отрицательно заряженные частицы и таким образом слой оказывается электрически нейтральным, что значительно облегчает условия встряхивания электродов. В обоих случаях значительно снижается интенсивность обратной короны, а иногда и вообще предотвращается ее появление. Те и другие источники питания уже разработаны и в ближайшее время получат промышленное применение, что должно существенно улучшить технико-экономические показатели электрофильтров. Для новых электрофильтров типа ЭГВ с увеличенным до 460 мм межэлектродным расстоянием агрегаты питания будут выпускаться на рабочее напряжение до 110 кВ.