高壓靜電捕（除）焦油器(電除霧器)

 

 

 

使用說明書

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、使用范圍

二、結(jié)構(gòu)組成

三、工作原理

四、本體分類

五、CS-III型恒流源結(jié)構(gòu)組成

六、恒流源基本原理

七、恒流源主要特點(diǎn)

八、本體安裝

九、電氣安裝

十、HL-6型電源操作說明

十一、維護(hù)保養(yǎng)及注意事項

十二、故障現(xiàn)象、原因分析及排除方法

十三、產(chǎn)品成套范圍

 

 

 

 

 

 

 

一、使用范圍

本產(chǎn)品主要用于化肥、焦化、城市煤氣、冶金、建材、陶瓷等行業(yè)的氣體凈化，用以回收水煤氣、焦?fàn)t氣中的焦油，同時去除其中的粉塵、水霧等雜質(zhì)。達(dá)到物料回收和氣體凈化雙重效果，對保證工藝流程中后工段設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行也起著至關(guān)重要的作用。

 

二、結(jié)構(gòu)組成

本產(chǎn)品由高壓直流電源和捕焦本體（機(jī)械塔體）兩大部分組成，前者選用CS-Ⅲ恒流型靜電沉積用高壓直流電源；后者結(jié)構(gòu)上可選用TD套筒式(同心園式)、GD管式、FD蜂窩式或SJD濕管式。四種結(jié)構(gòu)的本體均主要由筒體和放電極（電暈極）以及吸捕極（沉淀極）組成。

 

 

 

三、工作原理

高壓直流電源產(chǎn)生的負(fù)高壓，接入電暈極（陰極），它與沉淀極（陽極）之間產(chǎn)生電場，電場強(qiáng)度超過一定極限后在陰陽兩極間即產(chǎn)生電暈放電。此時流經(jīng)電場區(qū)的氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的離子和電子。周圍可聽見強(qiáng)烈的電磁風(fēng)聲并可見紫蘭色電暈。通過電場的煤氣中的焦油、粉塵、水霧等粒子與離子或電子結(jié)合而荷電，在電場力的作用下向兩極運(yùn)動。由于電子質(zhì)量小，運(yùn)動速度快，空間分布廣，所以主要是荷負(fù)電的粒子向沉淀極運(yùn)動。到達(dá)沉淀極板中和后，依靠殘存的靜電引力和分子間凝聚力首先吸附于沉淀極，而后靠自身重力沿極板下落，通過焦油出口排出。

 

四、本體分類

蜂窩式、管式和套筒式主要用于含焦油、輕油較高的煙氣凈化，濕式主要用于含塵量較高的氣體的凈化。

 

（各型電捕焦油器規(guī)格參數(shù)）

五、CS- Ⅲ型恒流源結(jié)構(gòu)組成及規(guī)格型號

    本產(chǎn)品由恒流源控制柜和高壓發(fā)生器兩部分組成。前者包括L-C恒流源1；繼電和保護(hù)電路2；后者包括高壓變壓器3和硅整流橋4。

               1            3            4

I_i                                                                                                                I_o

 

 

六、恒流源基本原理

    本產(chǎn)品由L-C組成的四端網(wǎng)絡(luò)作為恒流源，在它的輸出端可以獲得與輸入電壓（網(wǎng)電壓）成正比而與負(fù)載阻抗變化無關(guān)的電流。其輸出電流和電網(wǎng)輸入電流可分別用下式表達(dá)：

                      I_o=aU_i        (1)

                   I_i=bU_o=cR_L      (2)

    式中a為復(fù)常數(shù)，b、c為實常數(shù)，U_i、I_i和U_o、I_o分別為輸入（電網(wǎng)）電壓、電流和輸出（電場）電壓、電流，R_L為電場負(fù)載等效阻抗。

    由式（1）可知，輸出電流僅與電網(wǎng)電壓有關(guān)，而電網(wǎng)電壓基本上可以認(rèn)為是恒定的，從而I_o恒定，這就是恒流的含義。

    當(dāng)電場電暈轉(zhuǎn)化為貫穿性擊穿，即R_L         0時，根據(jù)U_o=I_oR_L，有U_o→ 0，根據(jù)式（2），則有I_o→ 0。由于這種變化是同步的，即R_L降低時，U_o同時降低，輸入功率U_iI_i降低，電源提供給放電區(qū)的功率I_o²R_L隨等效電阻R_L同步線性下降，即閃絡(luò)能量降低，故而電場擊穿的概率比其它電源低得多。即使產(chǎn)生擊穿，也能迅速恢復(fù)，無需長時間封鎖電源。

    對于可控硅電源輸出電流I_o由下式確定

                    I_o=I_i=                （3）

    式中ΣZ為回路總阻抗，即電源的永久性阻抗，其值很小。

    由式（3）可知，一旦電場擊穿或短路，即U_o  → 0時，I_o和I_i都將顯著增加，其值可達(dá)額定電流的幾倍甚至幾十倍，即使有反饋電路，擊穿瞬間是不起作用的。此時電源提供的功率比正常工作時急劇增加，閃絡(luò)或短路能量很大，極易形成電源本身或電暈線故障。

從以上原理分析及放電特性圖可知：

1、恒流源火花放電功率遠(yuǎn)小于正常運(yùn)行功率；故可以將運(yùn)行功率提至極限狀態(tài)運(yùn)行。

2、與恒流源負(fù)反饋放電特性相反，可控硅電源放電呈正反饋特性，極易發(fā)展為火花放電，火花放電功率遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行功率，故而發(fā)生火花放電的頻率高，能級大。為確保設(shè)備安全，只能在低電暈功率水平運(yùn)行。

 

七、恒流源主要特點(diǎn)

    1、運(yùn)行電壓、電流顯著提高，電暈功率顯著增加。

    與其它電源相比，在同一本體上，運(yùn)行電壓和電暈電流均顯著提高。

    2、電場電壓自動跟蹤。

    當(dāng)粉塵、焦油雜質(zhì)濃度增加，即電場等效電阻由低阻轉(zhuǎn)向高阻時，由

U_o=I_oR_L可知，電場電壓同時上升，電暈功率增加。

    3、凈化效果明顯優(yōu)于其它電源。

    因為與電壓源相比，電暈功率大幅提高，且對電極肥大的適應(yīng)性增加，能有效克服電暈閉塞。

    4、運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，允許突發(fā)短路和待續(xù)短路。

    短路時，I_o小于是1.1倍額定電流，U_o    0，I_i小于0.1倍額定電流，不會燒毀任何元件；回路全部繼電控制，沒有復(fù)雜電子電路和接插件，維護(hù)簡單方便。

    5、功率因數(shù)高，cosφ=0.9～1，節(jié)電效果明顯，比可控硅電源省電30～50%。

6、本產(chǎn)品設(shè)有過氧、過壓保護(hù)電路，能自動跳閘報警。

7、本產(chǎn)品設(shè)有自檢電路，能及時判斷故障部位。

8、HL-6型電源是在我公司HL-3型電源的基礎(chǔ)上增加了PLC自動控制功能，實現(xiàn)了電源現(xiàn)場的自行運(yùn)行。采用了MD205L文本顯示器作為人機(jī)界面，用它來控制電源的啟動、停機(jī)、數(shù)據(jù)監(jiān)測、參數(shù)廟宇和故障報警顯示等。在PLC控制系統(tǒng)下，上位機(jī)的一個DO點(diǎn)就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電源的啟動和停機(jī)（具體可參考下面的PLC輸入、輸出端子接線圖）。一般情況下每套電源提供給DCS的點(diǎn)數(shù)有：4個DI點(diǎn)：自動/手動指示、運(yùn)行指示、過壓指示、過氧指示（均為無源開關(guān)量）；2個AI點(diǎn)：二次電壓顯示和二次電流顯示（4-20mA）；一個DO點(diǎn)：報警復(fù)位（～220V，4A）。另外還可以通過通訊模式來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。PLC主機(jī)內(nèi)建目前在工業(yè)控制中廣泛采用的RS-485串聯(lián)通訊口，此通訊口支援Modbus的ASCII或RTU通訊模式（默認(rèn)為ASCII模式）。只要DCS系統(tǒng)支持Modbus協(xié)議，同時在上位機(jī)上做簡單的通訊編程，不但能實現(xiàn)電源遠(yuǎn)程啟動、停機(jī)、顯示電壓和電流數(shù)據(jù)外，更可以隨時訪問PLC內(nèi)部地址，遠(yuǎn)程修改定值，無須人員再到現(xiàn)場去修改事先設(shè)定的參數(shù)。如果PLC一旦出現(xiàn)故障，也能立即切換到手動狀態(tài)運(yùn)行，保證了電源工作的連續(xù)性。

 

八、本體安裝

1、安裝位置視工藝狀況而定，可能情況下，正壓為宜。本設(shè)備可以并聯(lián)使用，如有更高凈化要求，也可以多臺串聯(lián)使用。

2、安裝前需按圖紙需要制作本體基礎(chǔ)，本體安裝以沉淀極為基準(zhǔn)，其垂直偏差要求≤1‰，校正后焊接牢固或鎖緊地腳螺栓。施工檢修用爬梯、護(hù)欄、平臺由用戶按隨機(jī)圖紙或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自行制作焊接。

3、為維修方便，不影響正常生產(chǎn)，建議加設(shè)旁通管道（復(fù)線）或并聯(lián)使用。

4、清洗蒸汽管道、瓷瓶箱加溫管道（也可采用電加熱），均按總裝圖管道表要求分別裝好控制閥、壓力表，并裝好疏水閥。

5、懸式瓷瓶和進(jìn)線套管應(yīng)清潔干燥，進(jìn)線套管所有密封墊均應(yīng)壓緊至變形，套管壓緊螺栓在上下吊架及電暈線安裝完畢后對稱擰緊，然后在絕緣箱應(yīng)加入經(jīng)耐壓試驗合格的25#或45#變壓器油（擊穿電壓不低于35KV/2.5mm,新油不低于40KV/2.5mm，用戶自備），絕緣箱內(nèi)不得有灰塵、油污、水分等雜質(zhì)。

6、阻氣罩底部距絕緣箱接管底部距離200mm，誤差不超過5mm。四周距接管距離一致，偏差不超過5mm。

7、上吊架的底部距沉淀極300mm，偏差不大于10 mm，下吊架距沉淀極距離不小于300mm。

8、電暈級應(yīng)沉淀極正中，偏差小于5mm。

9、上下吊架拉桿安裝偏差不大于10mm。

10、電暈系統(tǒng)對地絕緣不小于500MΩ。

11、關(guān)閉上下人孔及各種閥門，電捕下液槽注水。以35KPa(3500mmH₂o)表壓空氣（或等壓蒸汽）進(jìn)行整體嚴(yán)密性試驗，試驗時緩慢升壓，達(dá)到壓力后，停止給氣，試驗2小時（蒸汽試壓30分鐘），允許每小時泄漏率1%。試驗過程中，應(yīng)嚴(yán)格檢查絕緣箱接口以及穿墻套管密封，應(yīng)密封嚴(yán)密，不允許有泄漏現(xiàn)象存在。試驗完畢應(yīng)及時卸壓。

   

九、電氣安裝

1、外觀檢查。檢查運(yùn)輸過程中有無機(jī)械性損傷，各種零件是否松動，高壓發(fā)生器有無滲油。松動器件要擰緊，損傷器件應(yīng)予更換。

2、按圖連好恒流源控制柜、高壓發(fā)生器各種連線，并仔細(xì)檢查，確保接線正確并合乎規(guī)范。

3、控制柜、高壓發(fā)生器、高壓電纜外屏蔽及本體均應(yīng)可靠接地，接地應(yīng)有專用接地極，不得用管道代替。接地電阻不大于4Ω。

4、絕緣箱中高壓電纜接頭須浸入變壓器油面以下不少于60mm。

5、控制柜戶內(nèi)使用，要求環(huán)境清潔，通風(fēng)良好，無嚴(yán)重化學(xué)腐蝕和易燃?xì)怏w。前后距墻壁距離不低于1米。

 

十、HL-6型電源操作說明

   1、手動模式

         合上電源，電源燈亮。將面板上運(yùn)行方式開關(guān)置于“手動”模式。按下“自檢”按鈕，二次電壓表有幾十千伏的偏轉(zhuǎn)電壓，說明回路連線正常。然后按下“高壓”按鈕，高壓燈亮?！半娏鬟x擇鍵”用來調(diào)節(jié)輸出電流的大小，一般從左往右，輸出電流逐漸增大，第一檔輸出電流最小。每合上一檔“電流選擇鍵”，表頭上電流和電壓就相應(yīng)升高。用戶可在所有“電流選擇鍵”中任意組合，使輸出的二次電流、二次電壓達(dá)到需要值即可。加檔過程中，每加一檔電流，應(yīng)間隔幾秒，再加下一檔電流，越到后幾檔，間隔時間越長，防止加檔過快而造成過壓報警。電流加檔并不是越多越好，當(dāng)二次電流輸出升到一定值后，二次電壓幾乎沒有變化或者是不但不增加，反而下降（這時電場可能有放電產(chǎn)生），這時，就不要增加輸出電流了。放電嚴(yán)重的話，還應(yīng)退掉一檔電流。這時意味著電源輸出功率接近了它的最大值，二次電流、二次電壓接近了電源的最佳工作點(diǎn)。我們希望電源能穩(wěn)定工作在最佳工作點(diǎn)的附近，這時，電源的工作效率最高。

如要關(guān)機(jī)，將“電流選擇鍵”依次按從后往前的順序逐步斷開，然后按下紅色“關(guān)機(jī)”按鈕。只有在緊急情況下，可直接按下“關(guān)機(jī)”按鈕。

2、自動模式

將面板上運(yùn)行方式開關(guān)置于“自動”模式。建議在一般情況下，選擇“自動”模式下運(yùn)行。在此模式下，PLC內(nèi)部程序會自動檢測電場的放電情況，自動判斷退檔檔數(shù)，每退一檔都會自動判斷二次電壓是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在二次電壓穩(wěn)定后，根據(jù)設(shè)定的恢復(fù)時間，程序會自動將輸出電流（或電壓）升回到原來的設(shè)定值。這樣做，既防止了放電時對本體和高壓發(fā)生器的沖擊，也保證了電源的沉積效率。

2.1  PLC輸入、輸出端子接線圖

    2.2  PLC操作說明

1）通電后，首先看到歡迎畫面：

 2）3秒后自動跳轉(zhuǎn)到主菜單畫面：

  

3）在主菜單畫面中按數(shù)字“1”鍵，進(jìn)入“工作方式”畫面：

 

a、電流整定值工作方式：由用戶設(shè)定需要輸出的二次電流的大小，電源會根據(jù)設(shè)定的二次電流整定值，自動加電流到設(shè)定值附近。

b、電壓整定值工作方式：由用戶設(shè)定需要輸出的二次電壓的大小，電源會根據(jù)設(shè)定的二次電壓整定值，自動加電流，使二次電壓升到設(shè)定值附近。

c、最佳工作點(diǎn)工作方式：電源工作在最佳工作點(diǎn)附近時，輸出功率最高，理想的最佳工作點(diǎn)為□U2/□I2=0。因此這種工作方式應(yīng)設(shè)定最佳工作點(diǎn)的上偏差和下偏差。使電源能穩(wěn)定工作在最佳工作點(diǎn)的區(qū)間內(nèi)。注意：這種工作方式不是能適應(yīng)所有性質(zhì)的工況。

d、模擬手動工作方式：這種工作方式是通過操作人機(jī)界面小鍵盤區(qū)域的數(shù)字鍵“1-9”和“0”鍵，按下相應(yīng)的數(shù)字鍵，即可加上一檔電流，再按一下相同的數(shù)字鍵，即可退掉一檔電流。數(shù)字鍵“1-9”代表1-9檔電流輸出，“0”鍵代表第10檔電流輸出。數(shù)字鍵可任意組合，類似于手動方式的電流選擇鍵的加檔?？纱婷姘迳系臋C(jī)械按鍵。

4）按“工作方式”畫面上按數(shù)字“1”鍵，進(jìn)入“電流整定值工作方式”畫面：

 

電流整定值：由用戶設(shè)定需要的二次電流輸出值。

電流偏差值：設(shè)定電流加檔到電流整定值附近的允許偏差范圍，一般取30-70mA范圍內(nèi)。這個值如果設(shè)定的過小，電源將不能穩(wěn)定工作，一般增大偏差值，可使電源輸出電流穩(wěn)定在整定值附近。

按“SET”鍵，在輸數(shù)據(jù)處出現(xiàn)光標(biāo)閃爍，請從個位輸起，按“向左”鍵，使光標(biāo)向左移位到十位，輸入完畢，再按“向左”鍵，使光標(biāo)向左移位到百位，輸入完畢，按“ENT”鍵確定，光標(biāo)會自動跳到下一行數(shù)據(jù)處閃爍，操作方法同上。按“ESC”鍵可退出當(dāng)前畫面。

5）在主菜單畫面中按數(shù)字“2”鍵，進(jìn)入“運(yùn)行控制”畫面：

  

   按數(shù)字“1”鍵，啟動電源。按數(shù)字“2”鍵，電源停機(jī)。按數(shù)字“3”鍵，關(guān)閉PLC內(nèi)部的放電檢測功能。“ESC”鍵退出當(dāng)前畫面：

 

6）在主菜單畫面中按數(shù)字“3”鍵，進(jìn)入“運(yùn)行數(shù)據(jù)”畫面：

 

 

  此處顯示的數(shù)據(jù)應(yīng)該和面板上的模擬表讀數(shù)基本一致?？芍庇^看出電源的運(yùn)行參數(shù)。

7）在主菜單畫面中按數(shù)字“4”鍵，進(jìn)入“加檔指示”畫面：

  無論在哪種工作方式下，每加一檔，“0”應(yīng)變?yōu)橄鄳?yīng)的檔位，可看出加了哪幾檔電流。

8）在主菜單畫面中按數(shù)字“5”鍵和數(shù)字“6”鍵可看到在一段時間內(nèi)，二次電壓和二次電流的變化曲線。

9）在主菜單畫面中的數(shù)字“7”鍵是當(dāng)有報警故障發(fā)生時，人機(jī)界面上會顯示報警信息。只要不斷電，報警信息會一直顯示，直到報警故障消失。這時可按“CLR”鍵，消除報警信息，否則電源可能無法正常啟動。注意：“CLR”鍵只能在停機(jī)后進(jìn)行操作。

10）在主菜單畫面中按數(shù)字“8”鍵可進(jìn)入“放電參數(shù)設(shè)定”畫面

放電后恢復(fù)時間：電源在自動減少輸出電流后，多長時間扣恢復(fù)到原來的設(shè)定值。

放電后降檔時間：當(dāng)放電發(fā)生時，是立刻降檔還是等一定時間后再開始降檔，可在這里設(shè)定。一段時間后再降檔，可避免偶然的放電現(xiàn)象，避免電源誤動作的發(fā)生。

放電降檔偏差值：當(dāng)放電發(fā)生時，二次電壓必然減小，程序會判斷這時的二次電壓與設(shè)定值之間的電壓差，如果電壓差小于設(shè)定的降檔偏差值，就會降檔，根據(jù)放電的程度以及偏差值，程序會控制降檔的檔數(shù)。

請根據(jù)現(xiàn)場實際情況來設(shè)置以上三個參數(shù)。

 11）如果在“工作方式”菜單中選擇“手動加檔工作方式”，首先跳轉(zhuǎn)到“運(yùn)行控制”畫面：

  

   按“1”鍵，啟動電源，然后會自動跳轉(zhuǎn)到“加檔顯示畫面”：

    按數(shù)字鍵“1-9”和“0”鍵可選擇1-10檔電流輸出，按下相應(yīng)的數(shù)字鍵，即可加上一檔電流，再按一下相同的數(shù)字鍵，即可退掉一檔電流。數(shù)字鍵“1-9”代表1-9檔電流輸出，“0”鍵代表第10檔電流輸出。按“ENT”鍵可起停機(jī)作用。

 

  12）在任何時候按 ESC 鍵可退回主菜單畫面；按 ALM 鍵可查看當(dāng)前發(fā)生的報警訊息；按  ▲  鍵，返回上級畫面，按  ▼  鍵，向下翻頁；在停機(jī)狀態(tài)下按  CLR  鍵，可消除報警信息。

 

  十一、維護(hù)保養(yǎng)

1、設(shè)備操作應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，認(rèn)真填寫運(yùn)行記錄。

2、本體吹掃，方法是關(guān)閉電捕進(jìn)出口閥門，打開旁通讓煤氣旁路通過。打開蒸汽吹掃閥門，同時打開放散孔。吹掃時間一般不低于3小時。然后打開頂部清洗裝置，用熱氨水或一次高壓水對本體進(jìn)行沖冼。

3、每半年對高壓懸瓶、高壓進(jìn)線套管進(jìn)行一次徹底清洗。并做好高壓發(fā)生器、控制設(shè)備、高壓電纜等部位的清潔。該項工作應(yīng)在切斷電源并經(jīng)接地放電后進(jìn)行。

4、停機(jī)狀態(tài)下，控制柜和高壓發(fā)生器仍單相帶電，維護(hù)檢修應(yīng)在拉閘以后進(jìn)行。

5、高壓發(fā)生器中變壓器油，應(yīng)每年抽樣檢查一次，耐壓強(qiáng)度不應(yīng)低于35KV/2.5mm，并檢查油面高度是否正常。

6、每年春季應(yīng)測量一次接地電阻。

7、氧控儀應(yīng)定期校準(zhǔn)，保持精度符合要求。