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高压静电石料厂除尘器中电源电流滞环控制系统的研发

编辑:潍坊智生环保设备有限公司时间:2020-06-16

  高压静电石料厂除尘器是工业除尘领域的主要设备,它通过加在电晕极和集尘极之间的高压直流电产生强电场,然后使荷电两极之间的粉尘粒子达到粉尘和气体分离的目的。

  传统的高压静电除尘器电源是晶闸管单相控制,由于晶闸管的移相控制特性导致电网谐波大、三相功率不平衡、直流波动大,加之工频变压器占地面积大,现已逐步淘汰。

  本文采用的高压静电除尘电源拓扑结构采用三相整流解决三相不平衡问题,中高频变压器铁心可以小于传统的工频变压器,与传统的晶闸管电源相比,采用该拓扑的除尘器可以得到较为平坦的U/I特性。现在,高压静电石料厂除尘器已经广泛应用于水泥、冶金、石化等工业场合,研究高压静电除尘电源及其适应复杂工况下的先进控制方法意义重大。

  目前,市场内外针对静电除尘电源控制方法的研究很多。有学者采用模糊逻辑控制方法调节电压脉宽和占空比,达到控制除尘器端电压的目的,在建立的模糊规则精度很高的情况下,上机后该方法可以自动找到稳定运行点,稳态运行时可以达到相当好的控制效果。但是,此种方法依赖于专项人员经验导致控制器匹配能力不足,并且当现场出现没有训练过的工况时就会导致控制器失效。

  并基于TMS320LF2407的数字信号处理器使用增量式PID算法设计实现了三相整流晶闸管的触发脉冲闭环控制,这种控制方式很适合稳定运行且负载变化不强烈的情况,但是石料厂除尘器负载很容易发生闪络,导致端电压突变,电压差变化很大时就容易引起系统过调,再者由于PID调节器误差积分反馈的引入,使系统变得迟钝且容易震荡,这对除尘器在复杂工况下的调节能力很不利。

  与上述控制方法相比,近期提出的变环宽电流滞环控制方法不依赖于准确的数学模型并且鲁棒性高,易于工程实现,不需用户调整或者控制参数的时间常数。当在除尘过程中检测到系统确实发生闪络时,电流滞环控制系统在经过一个很短的消电离时间后会自动调节除尘器的端电压到一个较低的运行值,不但节省电能而且除尘效率高。在高排放的工作环境下,电流滞环控制系统的电流跟随性会导致平均电流增加,这会导致平均电晕功率提高。

  在粉尘浓度高的恶劣场合,石料厂除尘器可以自动适应不同的运行工况,有益规避频繁闪络导致的电击穿现象,不但满足了除尘器的快速响应需求,也大大提高了除尘器的除尘效率。