Текст
                    G&iA
Г M.-A. АЛИЕВ
АГРЕГАТЫ
ПИТАНИЯ
ЭЛЕКТРО-
ФИЛЬТРОВ

6Й1.5 Библиотека ЭЛЕКТРОМОНТЕРА Основана в 1959 г. Выпуск 517 Г. М.-А. АЛИЕВ АГРЕГАТЫ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Второе издание, переработанное и дополненное МОСКВА ЭНЕРГОИЗДАТ 1981
ББК 31.26 А50 УДК 621.359.484 621.311.6 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: В. Н. Андриевский, Я. М. Большем, А. И. Зевакин, Е. А. Каминский, В. П. Ларионов, Э. С. Мусаэлян, С. П. Ро- занов, В. А. Семенов, А. Д. Смирнов, Б. А. Соколов, А. Н. Трифонов, П. И. Устинов, А. А. Филатов Алиев Г, М.-А. А50 Агрегаты питания электрофильтров. — 2-е изд.Т перераб. и доп. — М.: Энергоиздат, 1981.— 136 с./ ил.— (Б-ка электромонтера. Вып. 517). 40 к. Освещены способы наладкн н испытания электрооборудования и агрегатов питания электрогазоочнстных установок в энергетике н дру- гих отраслях промышленности. Первое издание вышло в 1968 г. в соавторстве с А. Е. Гоником. Во втором издании рассмотрены новые агрегаты питания электрофильт- ров; содержатся рекомендации по выбору агрегатов питания, устране- нию эксплуатационных неполадок, автором написана новая глава по технике безопасности при эксплуатации агрегатов питания. Для электромонтеров и мастеров, занятых монтажом, наладкой к обслуживанием электрогазоочнстных установок иа энергетических объ- ектах и промышленных предприятиях. 30312-310 Ап_. «ГИЛ—67-81 (Э). 2302050000 051(01)-81 ББК 31.26 6П2. 1.081 ГАСАН МАМЕД-АЛИ ОГЛЫ АЛИЕВ АГРЕГАТЫ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Редактор И. А. Сморчкова Обложка художника Т. И. Хромовой Технический редактор В. В. Хапаева Корректор Г. А. Полонская ИБ № 2118 («Энергия») Сдано в набор 30.12.f0 Подписано в печать 15.04.81 Т-05760 Формат 84 X 1081/,, Бумага типографская № 2 Гарн. шрифта литературная Печать высокая Усл. печ. л. 7,14 Уч-.изд. л. 7,34 Тираж 20 000 экз» Заказ 1007 Цена 40 к. Энергоиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая иаб., 10 Московская типография № 10 Союзполиграфпрома при Государственном ко- митете СССР по делам нздательств, полиграфии и книжной торговли. 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10. © Энергоиздат, 1981
ПРЕДИСЛОВИЕ Техника электрической очистки газов, продолжает развиваться, значительно расширилась область приме- нения электрофильтров. Выпускаются новые унифициро- ванные электрофильтры, типоразмерный ряд которых включает высокопроизводительные аппараты, обеспечи- вающие очистку дымовых газов котлов крупных энерго- блоков 300, 500 и 800 МВт, крупных печей цементного производства и других технологических агрегатов. Разработано третье поколение агрегатов питания ти- па АТФ. Благодаря применению тиристорного регулиро- вания, кремниевых выпрямителей и других полупровод- никовых приборов значительно повысилась надежность агрегатов. Разработанные принципы регулирования на- пряжения позволяют поддерживать на электродах электрофильтра повышенные нагрузки, в результате чего электрофильтры обеспечивают высокую степень очистки газов. Наряду с установкой агрегатов питания в специаль- ных подстанциях все большее распространение получает новое техническое решение — установка силовых блоков агрегатов на крыше электрофильтров, что дает сокра- щение капитальных затрат и повышает эксплуатацион- ную надежность системы агрегат — электрофильтр. При подготовке второго издания настоящей книги автором учтены новые разработки в области электро- фильтров, а также замечания читателей. В частности, подробно рассмотрены схемы функциональных блоков агрегатов, особенно серии АТФ; даются материал о характерных неисправностях электрофильтров и агрега- тов питания и рекомендации по их ликвидации. Рассмот- рены вопросы техники безопасности при эксплуатации электрогазоочистных установок. Автор выражает благодарность А. Л. Эфримиди за помощь при подготовке материалов об агрегатах АТФ. Все замечания и пожелания просьба присылать по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоиздат. Автор
ГЛАВА ПЕРВАЯ УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОГАЗООЧИСТНОЙ УСТАНОВКИ 1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ Установка для электрической очистки газов состоит из электрофильтра, агрегатов питания и системы транс- порта уловленной золы или пыли (рис. 1). Собственно электрофильтр состоит из металлическо- го корпуса с размещенными внутри него осадительными и коронирующими электродами. На входе в электро- фильтр обычно устанавливается газораспределительное устройство, обеспечивающее равномерное распределе- ние газов в активной зоне аппарата. Электрофильтр снабжается специальными устройствами для удаления уловленной пыли. Осадительные электроды выполняют- ся из металлических пластин различной конфигурации или из труб круглого или шестиугольного сечения. Ко- ронирующие электроды выполняются из круглой прово- локи, из узких полос с выступающими острыми иглами и других профилей. Процесс электрической очистки газов заключается в следующем. Подлежащий очистке газ поступает в электрофильтр, коронирующие электро- ды которого изолируются от земли и присоединяются к отрицательному полюсу агрегата питания, а осадитель- ные электроды присоединяются к положительному по- люсу агрегата и заземляются. При определенном значении напряжения, приложен- ного к межэлектродному промежутку, напряженность поля около коронирующего электрода становится дос- таточной для появления коронного разряда, следствием которого является заполнение внешней части межэлек- тродного промежутка в основном отрицательно заря- женными ионами. Отрицательно заряженные ионы под действием сил электрического поля движутся от коро- 4

нирующих электродов к осадительным. Частицы золы или пыли, встречая на своем пути ионы, адсорбируют их, заряжаются и под действием сил поля также двигаются к осадительным электродам, где и осаждаются. Описан- ный процесс наглядно иллюстрирует рис. 2. Электроды периодически встряхиваются (или омываются водой), слой осажденной пыли разрушается, и пыль осыпается в бункеры электрофильтра, откуда ее периодически или непрерывно удаляют. Рис. 2. Механизм зарядки и осаждения частиц в электрофильтре. 1 — коронирующий электрод; 2 — электроны; 3 — ионы; 4—частицы золы; 5 — осадительный электрод. Конструкция электрофильтров может быть различ- ной. В зависимости от направления газов в активной зоне аппарата различают вертикальные и горизонталь- ные электрофильтры, а по конструкции осадительных электродов — трубчатые и пластинчатые. По способу удаления осаждающихся на электродах частиц различа- ют сухие и мокрые электрофильтры. В сухих электро- фильтрах осевшие на электродах частицы удаляют при помощи механизмов встряхивания, и под действием сил тяжести они осыпаются в бункер с последующим удале- нием из аппарата. В мокрых электрофильтрах оседаю- щие на электродах частицы смываются водой. Поскольку в процессе зарядки некоторая часть пыли приобретает положительный заряд и осаждается на 6
коронирующих электродах, их также снабжают механиз- мами встряхивания или обмывания водой. Сухие электрофильтры, как правило, состоят из не- скольких расположенных последовательно по ходу газа ячеек с автономным электрическим питанием. Установ- ленные в ячейках системы осадительных и коронирую- щих электродов образуют самостоятельные электричес- кие поля. В зависимости от числа полей электрофильтры называют двухпольными, трехпольными и т. п. (рис. 3). Рис. 3. Подключение агрегатов пи- тания к электрофильтру типа УГЗ-З-177. 1 — корпус; 2 — полуполе; 3 — агрегат питания. В последнее время для интенсификации работы электрофильтров начинают применять конструкции, в которых электрические поля одного аппарата снабжают осадительными и коронирующими электродами различ- ной геометрии и неодинаковыми разрядными расстояни- ями. К числу основных преимуществ электрофильтра следует отнести: высокую эффективность очистки больших объемов промышленных газов; при этом степень очистки может достигать 99% и выше; возможность улавливания частиц размером 100—• 0,1 мкм и менее. При этом концентрация взвешенных частиц в очищаемых газах может колебаться от долей до 50 г/м3 и более, а температура может превышать 500°С. Благодаря указанным преимуществам электрофиль- тры нашли широкое применение почти во всех отраслях промышленности: энергетике, черной и цветной метал- лургии, химии и нефтехимии, в строительной индустрии и др. Воль т-а мперная характеристика коро- ны в электрофильтре является одним из основных по- казателей работы аппарата. До возникновения в актив- ной зоне электрофильтра коронного разряда электриче- 7
ское поле является практически электростатическим. При увеличении рабочего напряжения до критического и возникновении коронного разряда между электродами начинается интенсивное движение зарядов, протекает ток и поле становится динамическим. Вольт-амперная характеристика короны в значитель- ной степени зависит от расстояния между разноимен- ными электродами, формы и диаметра коронирующих электродов. Рис. 4. Вольт-амперные характеристики короны, измеренные в воз- духе (/) и технологическом газе (II). а •— электрофильтр ПГД-38-4; б — электрофильтр ПГДС(УГ)-73-3; 1—4 — номе- ра полей электрофильтра. На рис. 4 показаны полученные в промышленных ус- ловиях вольт-амперные характеристики короны в электрофильтрах ПГД-38-4 (со штыковыми коронирую- щими электродами) и ПГДС-73-3 (с игольчатыми коронирующими электродами). Критическое напряже- ние, при котором зажигается корона в аппарате со штыковыми коронирующими электродами, составляет около 26 кВ, тогда как при игольчатых электродах это значение ниже на несколько киловольт. Наблюдаемое заметное снижение напряжения и почти двукратное увеличение тока короны в электрофильтре ПГДС можно объяснить сокращением разрядного промежутка (со 160 до 125 мм) за счет применения игольчатых коронирую- щих электродов. 8
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА На практике эффективность электрофильтров обыч- но определяется, исходя из данных о концентрации пыли в газах Z, г/м3, и их объемном расходе V, м3/с, на входе и выходе из аппарата. Эти величины определяют- ся любым пригодным для данных условий методом: _ _ Х~ Zgb _____ | _ ^вых^вых Ч " V 1 7 V •^ВХ’ВХ z*KX’rBX Однако такой способ оценки работы электрофильтра является относительным. Правильнее судить об эффек- тивности работы аппарата по концентрации пыли в очищенных газах. Такая оценка представляется более целесообразной, так как в этом случае сразу можно оценить пылеунос и сравнить его с предельно допусти- мыми концентрациями. В задании на проектирование даются начальная концентрация пыли в газах, поступаю- щих на очистку, и требуемая концентрация пыли в очищенных газах. Как правило, значение Z'Bbix задается в зависимости ог предельно допустимой концентрации и условий рас- сеивания аэрозоля на местности. Таким образом, возни- кает вопрос о прогнозировании электрофильтра, т. е. необходимости расчетным путем определить его эффек- тивность. В общем случае эффективность любого электрофиль- тра можно определить по формуле ij — 1 — е . Отношение S/V=x называется удельной поверхно- стью осаждения и характеризует площадь осаждения, приходящуюся на 1 м3/с очищаемых газов, где S — по- верхность осадительных электродов, м2; V — объемный расход очищаемых газов, м3/с. Следовательно, для определения к. п. д. электро- фильтра необходимо знать его удельную поверхность осаждения, т. е. геометрические размеры аппарата, скорость газов и значение скорости дрейфа частиц. На практике за скорость дрейфа рекомендуется принимать значение, полученное из опыта работы ап- паратов в аналогичных или близких условиях. В общем случае х равно отношению обц'чя площадь осадительных электродов, м! объемный расход фильтруемых газов, м*/с ' 9
Зависимость степени очистки газов в аппарате от показателя шгх иллюстрируют следующие данные: Эффективность электрофильт- ра tj, »/<,...................... 60 80 90 95 97,5 98 99 Значения <ог%...................... 0,9 1,6 2,3 3,0 3,7 3,9 4,6 Значение согх прямо пропорционально габаритам электрофильтра. Например, фильтр, рассчитанный на степень очистки 99%, больше фильтра, рассчитанного на 90%, в отноше- нии 4,б_.9 2,3 Практика показывает, что прогнозирование эффек- тивности электрофильтра на основании теоретических предпосылок или механическое копирование аппаратов, работающих в кажущихся одинаковых условиях, приво- дит к существенным ошибкам. Поэтому вопросы выбора оптимального типоразмера электрофильтра зависят главным образом от опыта привлекаемых к этому про- ектантов и исследователей, который может быть накоп- лен лишь в результате длительного периода практиче- ской деятельности. Ниже приведен один из примеров расчета электро- фильтра для очистки дымовых газов парового котла па- ропроизвоцительностью 1650 т/ч для энергоблока мощ- ностью 500 МВт, работающего на твердом топливе. В со- ответствии с опросным листом имеются следующие ис- ходные данные. Паровой котел однокорпусный, работающий под разрежением, производительностью 1650 т/ч Топка котла камерная с сухим шлакоудалснием Топливо пылевидное, экибастузский каменный уголь: теплота сгорания, кДж/кг................................16,425 зольность, % 35,9 влажность, % . 8 выход летучих, %...................................... .31 содержание сеоы, %...................................0,96 Дымовые газы: температура, °C .................................140 объем, м3/с............................................552 коэффициент избытка воздуха ....................... .1,35 КО2, %................................................18 >4 точка росы (Н2О), °C....................................31 кислотная точка росы, °C . .....................90 Летучая зола: концентрация золы в газах перед электрофильтром, г/м3 50 содержание горючих в уносе, %...........................4—5 10
Химический состав золы, %: SiO2................................................64,3 А12О3 27,4 СаО..................................................1,7 КгО..................................................0,7 прочие химические элементы...........................5,9 Требуемая эффективность электрофильтра, % .... 99,5 Для расчета и подбора электрофильтра с требуемой эффективностью 99,5% используются результаты ранее проведенных испытаний электрофильтров типа УГЗ с высотой осадительных электродов 12 м при улавливании золы экибастузского угля. Эффективная скорость дрей- фа частиц принимается 6—6,5 см/с*. С учетом заданных габаритов промышленной ячейки для размещения элект- рогазоочистной установки принимаются два электро- фильтра типа УГЗ-4-265, которые при скорости газа 1,55 м/с обеспечивают удельную поверхность осаждения S _7200_Rfi с — 840 — м ’ 6,25-86 тогда т)= 1—е 100 = 1 — е~*-* = 0,9955. С учетом поправочных коэффициентов расчетная сте- пень очистки газов составит около 99%. На основании проведенного подбора и расчета на один энергоблок устанавливается оборудование со сле- дующими техническими характеристиками: Количество электрофильтров, шт...........................2 Число полей каждого электрофильтра . . . . 4 Активная высота электродов, м ...... 12 Число параллельных секций каждого поля.....................4 Межэлектродиое расстояние (по осям одноименных электро- дов), м ................................................0,275 Площадь активного сечения электрофильтра, м2 265 Проецируемая поверхность осаждения одного электрофильт- ра, м2 ................................................36 0 Количество приводов встряхивания осадительных электродов одного поля, шт. . ........................8 Количество приводов встряхивания коронирующих электро- дов, шт..................................................32 Номинальная мощность одного двигателя-редуктора, кВт . 0,6 Количество отюрно-проходных изоляторов, шт. ... 64 Номинальная мощность электронагревателей на один изоля- тор, кВт..................................................L Номинальная мощность на один привод встряхивания осади- тельных электродов, кВт . . 1 • Относительно низкие значения скорости дрейфа частиц объ- ясняются работой электрофильтра в режиме обратной короны. 11
Число агрегатов питания с номинальным током короны 1600 мА и а один блок.....................................16* Гидравлическое сопротивление установки электрогазоочист- ки, Па ...................................................ЮО— 150 • Каждое поле электрофильтра питается раздельно от двух агрегатов. Зарубежные фирмы к каждому электрофильтру при- лагают гарантийные характеристики эффективности очистки для конкретного технологического процесса в зависимости от условий работы аппарата. На рис. 5 представлены гарантийные характеристики (кривые), которые дают возможность в зависимости от изменения основных параметров технологического процесса (влаж- ности, температуры) прогнозировать ожидаемую степень очистки путем учета поправочных коэффициентов /<вл и Лт. Для определения степени очистки газов проводится корректировка с учетом поправочных коэффициентов по влажности и температуре: ЛвлАт- С учетом концентрации золы в дымовых газах по кри- вым определяется окончательная степень очистки (рис. 5). дар 12 3 4 3D 31 3Z 33 34 33 36 37 38 33 40 41 Количество дымовых галевам /с Рис. 5. Гарантийные характеристики (кривые) эффективности элек- трофильтра. Концентрация золы на входе в электрофильтр; 1 — не менее 6 г/м3; 2 — 4 г/м3; 3 — 3 г/м3; 4 — 2 г/м3. 12
з. УНИФИЦИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЫ СЕРИИ УГ Электрофильтры УГ предназначены для очистки ды- мовых газов с температурой до 250°С. Технические характеристики электрофильтров при- ведены в табл. 1. Электрофильтры первого габарита УГ1 имеют высоту электродов 4000 мм, второго габари- Рис. 6. Корпус двухсекционного и горизонтального пластинчатого электрофильтра типа УГ в процессе монтажа. / — колонны постамента; 2 —опорный пояс корпуса; 3—бункер форкамеры: 4 — правая стенка форкамеры; 5 — левая стенка форкамеры; 6 — крышка фор- камеры; 7 — балка крышки форкамеры; 8— монтажный проем; 9 — левая стенка корпуса; 10— утопленная изоляторная коробка; 11— правая стенка корпуса; 12 — балка крышки корпуса; 13 и 17 — люки для обслуживания; 14 — опорный карниз для монтажа осадительных электродов; 15 — стойка корпуса; 16 — площадка для обслуживания; 18 — скользящая опора корпуса; 19«— бункера. та УГ2—7500 мм, а третьего габарита УГЗ—12 000 мм. Остальные цифры, приведенные в обозначении типа электрофильтра, указывают на число полей и его актив- ное сечение. Напримеп, тип электрофильтра УГ2-3-53 означает, что высота электродов 7500 мм, аппарат трех- польный активным сечением 53 м2. Корпус пластинчатого сухого электрофильтра типа УГ (рис. 6) представляет собой прямоугольную камеру сварной конструкции, изготовляемую из стали на месте 13
Таблица 1. Технические характери Типоразмеры Показатели О О tn СЧ 4 сч Площадь активного сечения, м1 10 10 15 Количество полей, шт. 2 3 2 Шаг между одноименными электродами, мм 275 275 275 Активная высота электродов, м 4,2 4,2 4,2 Активная длина поля, м 2,51 2,51 2,51 Общая площадь осуждения осадительных электро- 420 630 630 дов, м* Габариты электрофильтра, м: длина 9,6 14,1 9,6 высота 12,3 12,3 12,3 ширина (по осям крайних опор) 3,0 3,0 4,5 Типоразмеры Показатели УГ2-4-74 УГЗ-З-88 УГЗ-4-88 Площадь активного сечения, м* 74 88 88 Количество полей, шт. 4 3 4 Шаг между одноименными электродами, мм 275 275 275 Активная высота электродов, м 7,46 12,16 12,16 Активная длина поля, м 2,51 3,95 3,95 Общая площадь осаждения осадительных электро- дов, м* Габариты электрофильтра, м: 6300 9200 12 300 длина 18,6 18,8 24,8 высота 15,4 21,8 21,8 ширина (по осям крайних опор) 12,0 9,0 9,0 14
стики электрофильтров УТ элвГЧ>о4и»тров УГ1-3-15 со <м °? Ci £ СО сч сч £ УГ2-3-37 УГ2-4-37 УГ2-3-53 УГ2-4.53 УГ2-3-74 15 26 26 37 37 53 53 74 3 3 4 3 4 3 4 3 275 275 275 275 275 275 275 275 4,2 7,46 7,46 7,46 7,46 7,46 7,46 7,46 2,51 2,51 2,51 2,51 2,51 2,51 2,51 2,51 940 1690 2250 2360 3150 3370 4500 4700 14,1 14,1 18,6 14,1 18,6 14,1 18,6 14,1 12,3 15,4 15,4 15,4 15,4 15,4 15,4 15,4 4,5 4,5 4,5 6,0 6,0 9,0 9,0 12,0 Проз, oj ж е н и е табл. 1 электрофильтров £ ь- s s 8 1Л •—< OS оч СЧ 04 СО СО ’’t* со СО со со со СО со 1—< и и 1 , 1 । 1_ >> >» >> >> 115 115 177 177 230 230 265 265 3 4 3 4 3 4 3 4 275 275 275 275 275 275 275 275 12,1b 12,16 12,16 12,16 12,16 12,16 12,16 12,16 3,95 3,95 3,95 3,95 3,95 3,95 3,95 3,95 12 100 16 100 18 400 24 600 24 200 32 200 27 600 36 900 18,8 24,8 18,8 24,8 18,8 24,8 18,8 24,8 21,8 21,8 21,8 21,8 21,8 21,8 21,8 21,8 12,0 12,0 18,0 18,0 24,0 24,0 27,0 27,0 15
монтажа аппарата или на специализированных заводах. В некоторых случаях корпус электрофильтра изготовля- ется из железобетона. В корпусе электрофильтра размещаются системы оса- дительных и коронирующих электродов, механизмы встряхивания электродов, устройства для удаления пыли или золы, устройства для равномерного распределения газа по сечению аппарата. Корпус электрофильтра снаб- жен форкамерой, в которой размещается газораспреде- лительная решетка (рис. 7). Рис. 7. Газораспределительное устройство электрофильтра типа УГЗ. / — газонаправляющие лопасти диффузора; 2 — газоотражательный лист в бункере форкамеры; 3 — газораспределительная решетка (перфорированные листы); 4— газоотражательные листы в бункерах корпуса электрофильтра; 5 — газоотражательные полосы у крайних электродов; 6 — газоотражательные листы; 7 — газоотражательные листы под балками корпуса. В активной зоне фильтра размещены широкополос- ные С-образные осадительные и игольчатые коронирую- щие электроды. Расстояние между одноименными элект- родами составляет 275 мм. Осадительные электроды безрамной конструкции экс- центрично подвешены в балке подвеса, что позволяет придавать электроду за счет удара молотка поступатель- 16
ио-возвратное движение. В нижней части на крайних осадительных электродах подвешена полоса встряхива- ния (рис. 8). Встряхивание осадительных электродов' вания. предусмотрено молотковое, индивидуальное для каждого электрода (рис. 9). Коронирующие электроды рамной конструкции в плоскости рамы монтируются с шагом 180 мм. В каждом поле рамы коронирующих электродов при помоши нижних и верхних крон- штейнов крепятся к ра- мам подвеса, образуя единую секцию, которая подвешивается на трубы подвеса, опирающиеся на опорно-проходные изоля. торы. Для предупрежде- ния раскачивания коро- нирующих электродов в поперечном направлении последние объединяются по 5—6 штук блоками кронштейнов и какова лен, которые устанавли- ваются в средней части фильтра. Встряхивание коронируюших электро- Рис. 9. Система встряхивания осади тельных электродов. 17 дов осуществляется мо лотками (рис. 10). 2—1007
В зависимости от физико-химических свойств пыле- газового потока, условий эксплуатации и необходимой эффективности электрофильтры типа УГ комплектуются дополнительным оборудованием: коронирующими элект- Рис. 10. Рама подвеса коронирующих электродов с механизмами встряхивания. « — система подвеса: / — кронштейн; 2 — коронирующий электрод: 3 —труба подвеса; / — защитная юбка; 5 — опорно-проходной изолятор; б —система встряхивания: /—труба подвеса; 2 — подшипник; 3 — промежуточный вал; /—шестерня малая; 5 — шестерня большая; 6 — ударные молотки- 7 — на- ковальня; 8 — коронирующий электрод; 9 — шток; 10 — рама подвеса. родами различных типов, газораспределительной решет- кой, механизмами встряхивания газораспределительных решеток, а также вибраторами для встряхивания бун- керов. Для фильтров типа УГ всех габаритов принят единый 18
Рис. 11. Осадительные электроды электрофильтров. *2 19
ж®
профиль осадительного электрода С-образный, широко- полосный. В электрофильтрах типа УГ1 предусмотрена возмож- ность применения трех типов коронирующих электродов: игольчатых, штыкового сечения и спиральных. В аппаратах второго габарита УГ2 можно устанав- ливать игольчатые или штыкового сечения коронирую- щие электроды. В электрофильтрах обоих габаритов предусмотрена возможность установки трех вариантов газораспределительных решеток: одна решетка без встряхивания; две решетки — одна на входе, вторая в форкамере или диффузоре, обе без встряхивания; две решетки — одна на входе, вторая в форкамере или диффузоре со встряхиванием. В электрофильтрах зарубежных фирм применяются и другие электродные системы; некоторые из них показа- ны на рис. 11 и 12. Число бункеров электрофильтра определяется про- изводительностью аппарата. Как правило, каждое поле аппарата снабжают бункером. При наличии форкамеры электрофильтр оборудуют дополнительным бункером. Конструкция бункера определяется свойствами улавлива- емой пыли (слипаемость, текучесть и т. п.). Бункер, как правило, теплоизолируют, а в некоторых случаях ниж- нюю часть его дополнительно обогревают, так как пере- пады температуры там наибольшие. Если пыль имеет склонность к залипанию, бункера оборудуются маятни- ковыми вибраторами. Вибратор закрепляется на маятни- ковой подвеске, установленной на стенке бункера. Уси- лие от вибратора передается через шток рамки, шарнир- но подвешенной в нижней части бункера. Вдоль стенок бункера размещаются прутки, которые нижней частью входят в пазы рамки. При включении вибратора прутки получают колебательное движение и разрушают своды пыли на стенках бункера. Вибрационное встряхивание бункеров рассчитано на периодическое включение с продолжительностью рабо- чего цикла не более 20 с с интервалом около 5 мин. Оп- тимальный цикл работы системы определяется при пус- коналадочных работах. Выгрузка пыли из бункера осуществляется шлюзовы- ми (ячейковыми) питателями или другими устройствами. Коронирующие электроды, как правило, встряхива- ются с помощью механических систем. В каждом поле 21
коронирующие электроды при помощи кронштейнов кре- пятся к рамам подвеса, образуя единую секцию, которая подвешивается на трубы подвеса, закрепленные в квар- цевых проходных изоляторах. Для защиты изоляторов от конденсации влаги короб- ки покрывают теплоизоляцией, а внутри устанавливают электрообогрев. Изоляторные коробки — наиболее сложные узлы в электрофильтрах. Изоляторы работают в тяжелых усло- виях и должны выдерживать значительные механические перегрузки (воздействие механического встряхивания) и относительно высокую температуру. Их электрическое сопротивление в условиях запыленного газового потока должно быть высоким. Поэтому изоляторы выводят из газовой среды или защищают от попадания пыли или золы на рабочие поверхности. В зависимости от условий работы в электрофильтрах применяют изоляторы из фарфора, плавленого кварца, фторопласта (тефлон), бакелита, ситаллов и других изо- ляционных материалов. На рис. 13 показаны изоляторы электрофильтра ти- па УГ. Рис. 13. Изоляторные коробки электрофильтра УГЗ. / — коробка; 2 — дверца; 3 — изолятор; 4 — лючки обслуживания; 5 — угловой редуктор; 6 — привод; 7 — концевая муфта; 8 — защитная коробка; 9 — токо- проводы; 10 — заземление. 22
В зависимости от назначения изоляторные коробки в электрофильтрах типа УГ делят на малые (для предо- хранения изолятора со стороны входа газа) и большие с подводом высокого напряжения к одному или двум по- лям электрофильтра. Рис. 14. Установка узла подвода высокого напряжения к коронирую- щей системе электрофильтров УГЗ. 1— поперечная балка корпуса; 2 — защитная коробка; 3 —изолятор; 4— за- земление; 5 — вал-изолятор; 6 — токопроводы; 7 — концевая муфта. Опорные и проходные изоляторы в электрофильтрах применяют для изолирования металлических конструк- ций от токоведущих частей коронирующей системы. Од- новременно они выполняют роль несущих конструкций. Обычно в качестве опорных применяют фапфоровые, а в качестве опорно-проходных кварцевые изоляторы. Разделительные валы-изоляторы (рис. 14) применя- ют для изолирования токоведущих частей коронирую- щей системы от металлоконструкций системы встряхи- вания коронирующих электродов. Изготавливают изоляторные коробки из листовой стали. Наружные стенки теплоизолируются. На каждой изоляторной коробке имеются люки, которые в рабочем 23
положении запираются специальными замками. Внутри коробки установлен заземлитель, автоматически сраба- тывающий при открывании люков. Кроме того, над каж- дым люком имеются видимые заземлители. На всех ко- робках, оснащенных электрообогревом, имеются штуце- ра для подвода питания к электронагрева гелям и гнезда для установки термопар или термометров. Коронирующая система электрофильтров УГ подве- шена на опорно-проходных кварцевых изоляторах, кото- рые помещают в изоляторные коробки. В «шапках» изо- ляторов предусмотрены отверстия для пропуска обдувоч- ного воздуха. При включении электрофильтра в работу атмосферный воздух поступает через эти отверстия и об- дувает внутренние рабочие поверхности изоляторов, препятствуя осаждению на них пыли. В случае работы аппарата под небольшим избыточным давлением внутри изоляторных коробок создают противодавление путем принудительной подачи туда воздуха или инертного газа. Изоляторные коробки такого типа используются в электрофильтрах типа УГ, причем для этого аппарата предусмотрены Следующие типы изоляторных коробок: малая изоляторная коробка, предохраняющая изоля- торы со стороны входа и выхода газа; изоляторные коробки с подводом тока на одно или два поля, на крышках которых установлены механизмы встряхивания коронирующих электродов. Изоляторные коробки электрофильтров УГ снабжены блокировкой для отключения цепи питания при профи- лактических осмотрах В электрофильтрах серии УГЗ каждое полуполе име- ет автономный подвод высокого напряжения (рис. 15). Токоведущая шина от кабельной муфты КОН до изоля- тора состоит из четырех участков, соединенных между собой гайками, что позволяет регулировать длину шины. Опорно-проходные изоляторы снабжены электрообо- гревательными элементами с экранами-отражателями, изготовленными из нержавеющей стали. Каждый опор- но-проходной изолятор типа ХУ-106 обогревается двумя элементами мощностью по 1 кВт. Электрообогрев опорно-проходных изоляторов необ- ходим при очистке в электрофильтре дымовых газов с температурой, близкой к точке росы. Тогда на холодных поверхностях изоляторов не может конденсироваться влага, способствующая утечке газа и прилипанию пыли. 24
ют 11 1Z1314- Рис. 15. Подвод высокого напряжения к полуполю электрофильтра УГЗ (1-1V). I — труба подвеса; 2 — опорно-проходной изолятор; 3 — шапка изолятора; 4 — шнва угловая; 5 — шина горизонтальная; 6 — корпус электрофильтра; 7 — штуцер; 8 — изолятор; 9 — шина вертикальная; 10 и 14 — заглушки; 11 — шина вводная; 12 — муфта концевая КОН-35; 13 — коробка защитная; 15 — кабель высокого напряжения. Рис. 16. Общий вид электрофильтра типа УГЗ. 25
Электрообогрев обязательно включается при пропуске через электрофильтр газов. Каждая коробка подвода тока имеет защитный ко- жух, на который крепится концевая кабельная муфта КОН-35. Для крепления кабельной муфты на защитном кожухе имеются фланец и кронштейн-держатель с при- жимной скобой. На защитном кожухе имеются два круглых отверстия диаметром 400 мм для протирки изоляторов и подклю- чения токоведущей шины к муфте. К защитному кожуху приварены два винтовых зажима для подключения пере- носных заземлений при проведении работ внутри коро- бок. Под защитным кожухом размещается изолятор типа ХУ-105, который одновременно служит в качестве элект- роизоляционной и теплоизоляционной перегородки меж- ду полостями защитной и изоляторной коробок от попа- дания горячих газов на участок кабельной муфты. На рис. 16 показан общий вид электрофильтра типа УГЗ. Кроме унифицированных электрофильтров УГ в теп- лоэнергетике применяются и электрофильтры УГТ, УВ, УВВ и др. 4. СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Связь между током короны и напряжением в элект- рофильтре можно выразить уравнением I=KGU(U— Uo), где К — безразмерный коэффициент; G — коэффициент, определяемый геометрией электродов; U — рабочее на- пряжение, В; Uy — критическое напряжение, В. В свою очередь, скорость дрейфа частиц в электро- фильтре зависит от напряжения на электродах: ю = -------- 7] » где а — коэффициент, учитывающий диэлектрическую проницаемость среды и геометрические размеры электро- дов; г — радиус частиц, мкм; т) — эффективность элект- рофильтра. Например, если отключить напряжение с фильтра, то скорость дрейфа и эффективность становятся равными нулю (без учета механического к. п. д.). С другой сторо- 26
ны, при увеличении скоростей дрейфа вдвое размеры электрофильтра уменьшаются в два раза. Поскольку (&—U2, даже относительно небольшое по- вышение напряжения приводит к заметному увеличению эффективности электрофильтра. Таким образом, система, питающая электрофильтр высоким напряжением, долж- на обеспечивать поддержание на электродах фильтра максимально возможного значения напряжения. Ток короны определяется формой коронирующих электродов, разрядным расстоянием, а также физико- химическими свойствами пылегазового потока, пропу- скаемого через электрофильтр, основными из которых являются температура, давление, влагосодержание, скорость и химический состав. Характер изменения вольт-амперной характеристики короны при изменении указанных параметров приведен на рис. 17. Рис. 17. Зависимость вольт-амперной характеристики короны от температуры (а); давления (б); влажности (в); скорости (г); со- става газа (б). 27
Питание электрофильтров выпрямлен- ным напряжением. В практике электрической очистки газов применяют однополупериодное и двух- полупериодное выпрямление однофазного тока и шести- фазное выпрямление трехфазного тока. Если идеальное постоянное напряжение имеет фор- му волны, близкую к прямой линии, то напряжение, по- лучаемое после выпрямителей, имеет пульсирующую форму волны. При этом наибольшую пульсацию имеет волна напряжения по схеме однополупериодного вы- прямления; двухполупериодное выпрямление дает не- сколько сглаженную форму волны, а при выпрямлении трехфазного тока форма волны приближается к идеаль- ному постоянному току. Как показывает практика, для быстрого гашения ду- ги в электрофильтре предпочтительнее использовать пульсирующее напряжение, так как при этом сокращает- ся время работы фильтра без напряжения и при снижен- ном его значении. Быстрое гашение возникающего в электрофильтре дугового пробоя — одно из основных условий устойчи- вой работы. С этой точки зрения оптимальным является пульсирующее напряжение, так как падение потенциала в каждом полупериоде облегчает условия отсечки напря- жения. При сглаженной форме кривой напряжения по- гасить дугу значительно труднее. , Пульсирующее напряжение часто способствует улав- ливанию высокоомной пыли. При питании электрофильтра от шестифазного вы- прямителя аппарат работает неустойчиво. Например, при питании от шестифазного выпрямителя пробивное напряжение составляет около 50 кВ, а от двухполупери- одного — 65 кВ. Практика показывает, что оптимальной частотой можно считать 50—120 Гц, однако использованию не- стандартных частот препятствует стоимость преобразо- вателя частоты. Одно- и двухполупериодное выпрямление получило наибольшее распространение. Относительно длинные пе- риоды затухания при однополупериодном выпрямлении обеспечивают достаточное время, чтобы возникшая иск- ра успела погаснуть. Форма кривой для одно- и двух- полупериодного выпрямления различается лишь тем, что при однополупериодном выпрямлении каждая вторая 28
полуволна теряется. Однополупериодное питание позво- ляет увеличить число полей электрофильтра, питаемых от одного агрегата. При выборе двух- или однополупе- риодного выпрямления исходят из следующих соображе- ний. Двухполупериодное выпрямление применяют для пи- тания электрофильтров при улавливании частиц с удель- ным сопротивлением не выше 1011 Ом-см и концентра- ции золы или пыли в газе не выше 40 г/м3. Однополупериодное выпрямление рекомендуется при- менять при улавливании пыли, имеющей большое сопро- тивление или повышенную концентрацию в газе. Ощутимых результатов от применения схем однопо- лупериодного питания можно ожидать для электро1 фильтров, потребляющих ток выше 150 мА. Предполага- ется, что для таких электрофильтров уменьшение интен- сивности ионного потока при условии сохранения преж- ней разности потенциалов не повлечет за собой ухудше- ния степени очистки. Эффективного применения одно- полупериодного питания можно ожидать также там, где увеличение разрывов между импульсами тока позволя- ет увеличить рабочее напряжение и, не увеличивая мощ- ности, добиться улучшения работы электрофильтра. При использовании однополупериодного выпрямле- ния число агрегатов сокращается вдвое, повышается электрическая устойчивость работы агрегата, лучше ис- пользуется установленная мощность. Для высокопроизводительных электрофильтров при большой концентрации пыли рекомендуется применять комбинированное одно- и двухполупериодное питание. В этом случае однополупериодное питание можно' применять на первых и вторых полях, а двухполупериод- ное — на выходных полях. Такую схему питания электрофильтров следует при- менять, исходя из следующих предпосылок. Первые по ходу газа электрические поля фильтра работают при большой концентрации пыли в газах и с большим слоем пыли на осадительных электродах. Поэтому потребление тока уменьшается и процесс очистки газа протекает ме- нее устойчиво, вследствие чего питание целесообразно осуществлять током с большими импульсами волны на- пряжения. Последние поля электрофильтра работают с меньшей пылевой нагрузкой, с более чистыми электро- дами и имеют большие токовые нагрузки. Их работа 29
протекает со стабильными характеристиками, поэтому здесь можно применять ток со сглаженной формой вол- ны напряжения. Питание электрофильтра переменным напряжением. Попытки применять переменное на- пряжение для электрофильтров предпринимались неод- нократно. Однако ряд исследователей приходит к заклю- чению о нецелесообразности этого вида напряжения, так как при подаче, например, 40-периодного напряжения направление электрического поля в аппарате меняется 100 раз в секунду и заряженные частицы столько же раз в секунду меняют направление своего движения. Естест- венно, для частиц, находящихся вблизи осадительного электрода, вероятность осаждения на плоскости окажет- ся большей. Остальные частицы (более 75%) под воздей- ствием переменного поля и газового потока могут вы- носиться из электрофильтра. Однако в некоторых случаях питание электрофильт- ра переменным напряжением считается целесообразным, например при улавливании некоторых агрессивных ту- манов, когда коронирующий электрод должен быть защищен каким-либо стойким диэлектриком. В этом случае получение короны постоянной полярности вообще невозможно. При подаче переменного напряжения раз- ноименно заряженные частицы вследствие взаимного притяжения коагулируют, соединяясь в комплексы и дви- гаясь под влиянием силы тяжести, могут развивать скорости большие, чем скорости движения газа, и могут быть выведены из газового потока. Переменное напряжение дает хороший эффект при питании электрофильтра напряжением звуковой или ультразвуковой частоты. Применение этого метода дает следующие преимущества. При наличии короны и элек- трического поля переменной полярности частицы приоб- ретают предельные электрические заряды. Под воздейст- вием кулоновских сил заряженные частицы, перемеща- ясь, сталкиваются и образуют крупные агломераты, которые легче осадить, чем мелкие частицы. Во Франции и Бельгии разработаны методы питания электрофильтра асимметричным переменным напряже- нием, что имеет большое значение для предупреждения и эффективного гашения дугового пробоя в электро- фильтре. Питание электрофильтра смешанным 30
напряжением. Этот способ питания электрофильтра заключается в том, что на электроды подается одно- временно два вида напряжения. Электрофильтр имеет два осадительных электрода — основной (заземленный) и вспомогательный (изолированный) в виде системы из железных прутков. К коронирующим электродам прикладывается переменное высокое напряжение, спо- собное создать коронный разряд, а к вспомогательному и основному осадительному электродам подается посто- янное напряжение, способное создать электрическое поле. Осаждение частиц происходит только на основном осадительном электроде, а вспомогательный способст- вует созданию короны. Как показали эксперименты, осаждение можно осу- ществлять при относительно небольшом уровне посто- янного тока, что обеспечивает «спокойную» работу электрофильтра без пробоев. Для улавливания пыли разработан электрофильтр со вспомогательными электродами с питанием смешанным напряжением — постоянным и импульсным. При подаче постоянного напряжения между вспомогательными и ос- новным электродами создается однородное электричес- кое поле. Значение постоянного напряжения выбирает- ся таким, что не создает ионизации, а служит лишь для улавливания заряженных частиц, поступающих из неод- нородного электрического поля, находящегося между коронирующими и осадительными электродами. В элект- рофильтре предусмотрено чередование полей в следу- ющей последовательности: неоднородное — однородное—• неоднородное — однородное и т. д. На коронирующий электрод для образования короны и предотвращения обратной короны дополнительно подается импульсное или постоянное напряжение. Ионизация и образование носителей зарядов начинается лишь тогда, когда допол- нительный потенциал достигнет определенного зна- ния, достаточного для возникновения короны. ГЛАВА ВТОРАЯ АГРЕГАТЫ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ 5. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ Агрегат питания электрофильтра является одним из важнейших узлов элсктрогазоочистной установки. Дос- тигнутому за последнее десятилетие заметному повыше- 3i
лию эффективности и надежности работы установок в немалой степени способствовало создание новых совре- менных автоматических агрегатов питания. Применение автоматических агрегатов позволило автоматизировать работу установок электрической очист- ки газов. Специфические особенности технологических процессов в отраслях промышленности, где применяют- ся электрофильтры, привели к созданию аппаратов различных конструкций. Однако многообразие типов электрофильтров не предъявляет особых требований к конструкции и схеме агрегатов питания. Поэтому уни- фицированные агрегаты могут быть использованы для питания практически любого электрофильтра. Рис. 18. Система электрофильтр — агре- гат питания. 1 — регулятор; 2 — повысительный трансфор- матор; 3 — выпрямитель; 4 — электрофильтр; 5 — интегратор. Система электрофильтр — агрегат питания (рис. 18) работает в режиме обратной связи; любое изменение в активной зоне электрофильтра отражается на режиме работы агрегата питания. Таким образом, эффектив- ность работы электрофильтра в значительной степени определяется способом регулирования напряжения и тока. По принципу действия агрегаты питания можно раз- делить на источники тока и источники напряжения. При питании электрофильтра от источника тока (автотранс- форматор, магнитный усилитель с самонасыщением, тиристорный регулятор) ток короны практически оста- ется постоянным, а выходное напряжение изменяется пропорционально сопротивлению нагрузки, определяе- мому состоянием активной зоны электрофильтра. При питании от источника напряжения (магнитный усилитель с последовательным, параллельным или сме- шанным соединением обмоток) ток короны сильно изме- няется в зависимости от напряжения. Способы регулирования напряжения прошли все стадии — от использования примитивных реостатов, со- единенных последовательно с автотрансформаторами, заторможенных асинхронных двигателей (индукционных регуляторов) до современных способов управления и 32
контроля — магнитных усилителей и тиристорных регу- ляторов, обладающим высоким к. п. д., быстродействием и другими преимуществами, которые позволили создать современные системы управления режимами питания электрофильтров с применением компьютеров. В новых агрегатах вместо селеновых успешно применяются си- ловые кремниевые выпрямители. Последние более ус- тойчивы к тепловым перегрузкам, занимают мало места и имеют большой срок службы. Применение новых автоматических систем регулиро- вания и полупроводниковых выпрямителей позволило разработать агрегаты питания мощностью до 100 кВт и обеспечить питание высокопроизводительных электро- фильтров для энергоблоков мощностью 300, 500 и 800 МВтг-1 Регуляторы напряжения и тока. Электро- фильтры работают при рабочем напряжении, которое меньше пробивного всего на несколько процентов. При этом пробивное напряжение, зависящее от многих фак- торов (количества очищаемых газов, их температуры, плотности и влажности, концентрации взвешенных час- тиц в газах, наличия слоя пыли на электродах и др.), обычно колеблется в значительных пределах, поэтому скорость регулирования напряжения или тока и степень автоматизации этого процесса имеют первостепенное значение. При изменении указанных выше параметров в элек- трофильтре возникают искровые разряды, переходящие при определенных условиях в электрическую дугу. Искровые разряды в электрофильтре (рис. 19) пред- ставляют собой апериодические пробои длительностью порядка 10-3 с и не вызывают заметных перегрузок в системе Искровые разряды в электрофильтре неизбеж- ны и опасности для системы агрегат — электрофильтр не представляют, если исключить возможность перехода искрового разряда в затяжную дугу короткого замыка- ния. Возникающие в электрофильтре дуговые разряды (рис. 20) длятся 0,1—5 с и сопровождаются значитель- ным увеличением тока нагрузки и резким снижением напряжения. Развитию дугового разряда способствуют электри- ческая емкость электрофильтра и соединительного ка- беля, энергия магнитного поля в стали трансформатора 3-1007 33
2 Рис. 19. Осциллограмма рабо- ты агрегата питания АТФ в «спокойном» режиме (/2= = 700 мА; Uz=52 кВ). 1 — сигнал тиристора; 2 — напряже- ние сети; 3 — сигнал амплитудно- фазового преобразователя; 4 — сиг- нал селектора; 5 — ток А; 6 — на- пряжение t/2; 7 — ток /2. Рис. 20. Осциллограмма рабо ты агрегата питания АТФ в ре- жиме пробоев в электрофильт- ре (/2=700 мА; £72=52 кВ). 1 — сигнал тиристора; 2 — напряже- ние сети; 3 — сигнал амплитудно- фазового преобразователя; 4 — сиг- нал селектора; 5 — ток А; 6 — на- пряжение t/2; 7 — ток /2. и энергия питающей сети. Последняя является основным источником, обеспечивающим переход искрового разряда в дуговой, поэтому современные системы регулирования строятся с расчетом быстрой отсечки или ограничения этой энергии при дуговом пробое в электрофильтре. Разработано несколько способов регулирования, из которых наибольшее распространение получили системы регулирования по заданному току и напряжению: по дуговому пробою в фильтре; по заданному числу искро- вых разрядов в электрофильтре; по максимальной мощ- ности, потребляемой коронным разрядом; по максималь- ному среднему напряжению. При регулировании по заданному току или напряже- нию система автоматического регулирования поддержи- вает один из этих параметров на заданном уровне, т. е. агрегат работает в зоне напряжений, которая, как пра- вило, значительно ниже пробивного напряжения. При регулировании напряжения в электрофильтре по дуговому пробою автоматическая система поддержи- вает напряжение на предпробойном уровне. Достигается это тем, что через интервалы времени, задаваемые про- 34
граммным реле, происходит зондирование меняющегося пробивного уровня напряжения. После пробоя напряже- ние на фильтре автоматически снижается до определен- ного значения и агрегат работает с таким выходным на- пряжением до следующего пробоя. Возникающие при таком способе регулирования периодические пробои приводят к тому, что электро- фильтр работает в безыскровой зоне напряжений, в ре- зультате чего напряжение на фильтре всегда ниже максимально возможного уровня. При регулировании по заданному числу искровых разрядов агрегат работает в зоне искровых разрядов, в результате чего рабочее напряжение электрофильтра несколько повышается. При изменении пробивной проч- ности разрядного промежутка в фильтре меняется час- тота искровых разрядов. Так как система работает по заданной программе, она не реагирует на эти изменения и эффективность очистки снижается. При регулировании по максимальной полезной мощ- ности и по максимальному среднему напряжению интег- ратор суммирует мощность, потребляемую электро- фильтром, и поддерживает ее на оптимальном уровне. При регулировании по максимальному среднему напря- жению используется зависимость между напряжением на первичной обмотке повысительного трансформатора и средним значением напряжения на электродах фильтра. Недостатком рассмотренных способов регулирования напряжения и тока является то, что независимо от способа регулирования агрегат не может обеспечить оптимальный режим электрофильтра при улавливании золы или пыли с высоким удельным электрическим со- противлением, когда аппарат работает в режиме обрат- ной короны. В новых агрегатах питания серии АТФ принята более совершенная система регулирования, которая практичес- ки обеспечивает режим работы в зоне максимального напряжения. В агрегатах питания применяются в основном три принципа регулирования или их комбинации: периодическое регулирование напряжения, осущест- вляемое по дуговому пробою в электрофильтре; искровой принцип, основанный на поддержании опти- мального числа искровых разрядов в активной зоне электрофильтра; 3* 35
экстремальное регулирование, обеспечивающее под держание на электродах электрофильтра максимально- го значения среднего напряжения. Кратко рассмотрим основные режимы работы регу- ляторов напряжения и тока современных агрегатов пи- тания. Магнитный усилитель включается последо- вательно с первичной обмоткой повысительного транс- форматора агрегата, что позволяет в широких пределах регулировать его входное напряжение и, следовательно, напряжение на электродах электрофильтра. Ток в обмотке управления определяет режим усили- теля по току в силовой обмотке, которому пропорциона- лен ток короны в электрофильтре, а приложенное напря- жение распределяется между последовательно включен- ным магнитным усилителем и трансформатором При возникновении пробоя в фильтре вследствие резкого падения сопротивления электрофильтра и проис ходящего в результате этого перераспределения падения напряжения между магнитным усилителем и электро- фильтром напряжение на последнем резко снижается. Жесткая токовая характеристика усилителя препятст- вует возникновению больш?” бросков тока короткого замыкания. Это предохраняет электроды фильтра от оплавления при пробое, а также защищает силовой блок от перегрузок. При срабатывании релейной системы гашения дуги (в случае пробоя) отключается ток подмагничивания усилителя, что приводит к еще большему уменьшению напряжения в фильтре. Возникшая в электрофильтре дуга гаснет. После гашения дуги подмагничивание усилителя восстанавливается, но при меньшем токе управления, в результате чего агрегат после пробоя работает при не- сколько сниженном значении тока и напряжения. Магнитные усилители, применяемые для агрегатов питания типа АРС, выполняются сухими. Усилитель размещается непосредственно в шкафу пульта управле- ния агрегата. Магнитные усилители агрегатов АИФ и АУФ разме- щаются в отдельном баке, заполненном маслом. Большая постоянная времени цепи управления с магнитным усилителем, равная примерно 0,1 с, приво- дит к тому, что усилитель медленно реагирует на изме- 36
нение управляющего сигнала (напряжения). Возника- ющая в электрофильтре электрическая дуга не может рыть быстро погашена, чго приводит к снижению эф- эективности фильтра, а в ряде стучаев к оплавлению коронирующих электродов. В отличие от магнитных усилителей тиристор- ные регуляторы, применяемые в агрегатах типа ДТФ, практически безынерционны и об щдают следую- щими основными преимуществами: быстродействие, малая масса и небольшое тепловыделение, относительно высокий к п. д. и др. Режим работы тиристора подобен режиму тиратро- на. Он периодически отпирается при определенном за- данном и регулируемом значении напряжения, а затем к концу рабочего полупериода переменного напряжения вновь запирается. Исследования, приведенные в промышленных усло- виях, показали, что агрегаты с тиристорными регулято- рами обеспечивают полное снятие напряжения с элек- трофильтра за время 0,1 с, что обеспечивает минималь- ные перерывы в питании; по сравнению с магнитным усилителем тиристорный регулятор позволяет поддержи- вать на электродах фильтра более высокий уровень напряжения, что приводит к повышению степени очист- ки газов. 6. АГРЕГАТЫ ПИТАНИЯ В СССР эксплуатируются несколько типов агрегатов питания отечественного производства, а также агрегаты зарубежных фирм, закупленных совместно с электро- фильтрами в ГДР, ЧССР и других странах. I Агрегат питания серии А PC является пред- ставителем первого поколения автоматических агрегатов отечественного производства и работает по принципу пе- риодического регулирования напряжения. На рис. 21 приведена принципиальная электрическая схема автоматического агрегата АРС-250 (АРС-400). Высокое напряжение с повысительного трансформа- тора ТП через блок селеновых выпрямителей В1, со- бранных по мостовой схеме, подается для питания элек- трофильтра Э. Исполнительный механизм регулятора Р приводится в действие от блока управления БУ. В ре- зультате воздействия сигнала из блока управления регу- лируется напряжение на первичной обмотке трансфор- 37
Матора управления ТУ. Напряжение со вторичной о. мотки ТУ через селеновый выпрямитель В2 и сглажи- вающий реактор Р подается на управляющую обмотю, магнитного усилителя МУ. Магнитный усилитель МУ, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора ТП, за счет изменения индуктивного сопротивления позволяет в достаточно широких преде- лах регулировать напряжение питания электрофильтра. При отключении питания обмотки управления индук- Рис. 21 Принципиальная электрическая схема агрегата АРС-250 (400). тивное сопротивление МУ максимальное, а выходное напряжение трансформатора ТП минимальное. Блок управления включает в себя релейную схему, автоматические пусковые и защитные контакторы и сиг- нальную аппаратуру. Устройство обратной связи УОС получает сигналы от датчиков максимального реле тока РМ и минимального реле напряжения PH и передает их в блок управления, который, воздействуя на регуля тор Р, повышает или понижает напряжение, подаваемое на электроды фильтра. 38
Схема агрегата позволяет: поддерживать на коронирующих электродах фильтра средние значения напряжения и тока по сравнению с агрегатами с ручным и полуавтоматическим регулиро- ванием напряжения; ограничивать энергию дуговых разрядов в электро- фильтре (для предотвращения оплавления коронирую- щих электродов) за счет относительно малой инерции срабатывания защиты; обеспечивать незначительные по времени перерывы в питании электрофильтра при снижении и повышении на- пряжения; включать питание электрофильтра с заданного зна- чения напряжения и плавно его увеличивать до макси- мального; повышать напряжение, подаваемое в аппарат, по истечении уставки реле времени повышения напряжения в случае отсутствия пробоев в электрофильтре; регулировать напряжение вручную и автоматически. Агрегат является регулятором тока нагрузки электро- фильтра. Вторичная обмотка повысительного трансфор- матора питает электрофильтр через однофазный мосто- вой селеновый выпрямитель. На коронирующие электро- ды подается отрицательный потенциал напряжения. Положительный полюс выпрямителя заземляется. При пробое срабатывает релейная система, отклю- чающая подмагничивание магнитного усилителя; это приводит к уменьшению напряжения на фильтре, и дуга гаснет. После гашения дуги подмагничивание магнитного усилителя восстанавливается, но теперь ток управления несколько ниже того значения, которое было перед про- боем. Вследствие этого после пробоя агрегат работает при несколько сниженном режиме по току и соответст- венно по напряжению. Снижение тока управления зави- сит от уставки реле времени. Если произойдет вторичный пробой, напряжение вновь понизится; так будет продол- жаться до тех пор, пока не наступит устойчивый режим вблизи границы пробоя. Периодически включается сис- тема поиска границы пробойного напряжения. Ток управления усилителя увеличивается, и соответственно ток и напряжение фильтра возрастают до возникнове- ния пробоя, после чего следует описанный выше процесс
гашения дуги и понижения напряжения до устойчивого режима. Таким образом, агрегат стремится поддерживать электрический режим фильтра на границе пробивного значения напряжения. Если при повышении тока на- грузки и напряжения в фильтре пробоя не происходит, агрегат продолжает работать при предельном токе. При устойчивом замыкании в фильтре, например при обрыве коронирующих электродов, система защиты через 5—10 циклов понижения напряжения отключит агрегат, после чего включится аварийная сигнализация. Агрегаты АРС-250 и АРС-400 имеют соответственно следующие технические характеристики: Напряжение питающей сети, В ................... 380 380 Номинальное выпрямленное напряжение (амплитудное значение), кВ . .................. 80 80 Номинальный выпрямленный ток (среднее значение), мА 250 250 Выходная мощность, кВт ... . 17 27 Мощность, потребляемая из сети, кВ-А 23 38 Номинальный потребляемый ток, А .60 100 К. п. д. . . ... . .0,8 0,8 Масса узлов агрегата, кг: пульта управления ......................... 430 740 повысительно-выпрямительного блока .... 1250 1500 выемной части повысичельпо-выпрямительного блока 250 310 распределительного устройства высокого напряже- ния . 340 340 Агрегат состоит из следующих основных узлов: пуль- та управления, в котором смонтированы магнитные уси- лители, регулирующая и контрольно-измерительная ап- паратура; повысительно-выпрямительного блока, в кото- рый входят повысительный трансформатор и селеновый выпрямитель, помещенные в маслонаполненном баке; распределительного устройства высокого напряжения. Общий вид агрегата АРС-400 приведен па рис 22. Агрегаты серии АИФ относятся ко второму по- колению аппаратов отечественного производства и рабо- тают по принципу искрового регулирования. Принципи- альная электрическая схема агрегата приведена на рис. 23. Высокое напряжение с повысительного транс- форматора ТП через блок селеновых выпрямителей ВС, собранных по двухтактной схеме, подается для питания электрофильтра Э. Уровень напряжения, поддерживаемого на электро- дах фильтра, регулируется с помощью главного магнит- ного усилителя ГМУ, включенного в цепь первичной об- 40
мотки повысительного трансформатора ТП. Регулирова- ние тока подмагничивания усилителя ГМУ осуществля- ется через сглаживающие реакторы Р, выпрямитель цепи управления ВУ, согласующий трансформатор ТС и промежуточный магнитный усилитель ПМУ, включен- ный в цепь блока электронного регулятора БЭР. Рис. 22. Общий вид агрегата АРС. а — блок управления; 1 — нижняя дверца; 2 — верхняя дверца; 3 — подъемное кольцо; 4 — элсктрозамок; КП — кнопка «Пуск»; КС — кнопка «Стоп»; ПУ — переключатель рода работы; ЛЗ — лампа зеленая; ЛК — лампа красная; ПН — кнопка переключения вольтметра; КА—кнопка переключения милли- амперметра; КБ — кнопка «Больше»; КМ— кнопка «Меньше»; б — силовой блок; 1—2 — задние стойки; 3— 4 — ребра жесткости; 5 — электрозамок; 6 — изоляторы; 7 — переключатели высокого напряжения; 8 — заземлитель; ° — силовой трансформатор; 10—11 — передние стойки. В системе автоматического регулирования напряже- ния предусмотрены два контура обратной связи: по потребляемому току и по числу искровых разрядов в активной зоне электрофильтра. Искровые разряды, воз- никающие в фильтре, вызывают скачкообразные изме- нения тока, которые создают импульсы напряжения на обмотке управления релейного магнитного усилителя РМУ. Эти импульсы усиливаются и подаются на первич- ную обмотку импульсного трансформатора ТИ, вторич- 41
ная обмотка которого соединена с блоком электронного регулятора БЭР. Последний подает сигналы на усили- тель ПМУ, регулирующий ток подмагничивания главно- го усилителя Г МУ. При необходимости регулирования не по числу иск- ровых разрядов, а по задаваемому току регулирование осуществляется с помощью резистора PC, включенного в цепь промежуточного усилителя ПМУ. Технические характеристики агрегатов типа АИФ приведены ниже: АИФ-250 АИФ-400 Напряжение питающей сети, В....................... 380 380 Частота, Гц.................................... 50 50 11оминальный выпрямленный ток (среднее значе- ние), мА........................................... 250 400 .Номинальное сопротивление активной нагрузки, кОм................................................ 190 120 Номинальное напряжение нагрузки (амплитудное значение), кВ....................................... 89 80 Мощность, потребляемая из сети, кВ-А....................... 38 Номинальный потребляемый ток, А................. 60 100 К. п. д........................................... °>8 0,8 Масса узлов агрегата, кг: пульта управления ................................ 300 330 выпрямительного б юка........................ 1250 1500 активной части выпрямительного блока .... 240 зщ магнитного усилителя.......................... 510 650 .'Аасса трансформаторного масла в выпрямитель- ном бчоке, кг...................................... 640 750 .Масса устройства РУ-80, кг....................... 340 340 Агрегат состоит из повысительно-выпрямительного (блока, как в агрегате АРС (см. рис. 22), распредели- тельного устройства высокого напряжения, пульта уп- равления и магнитного усилителя, размещенного в от- дельном баке, заполненном трансформаторным маслом. Агрегаты серии АИФ по сравнению с агрега- тами типа АРС имеют следующие преимущества: непре- рывное автоматическое регулирование напряжения по заданной частоте искровых разрядов в электрофильтре; дифференциальную защиту, обеспечивающую гашение дуги; бесконтактную электрическую схему регулирования и защиты; унифицированную конструкцию пульта уп- равления, обеспечивающую удобства при обслуживании и профилактических ремонтах; минимальный ток нагруз- ки при всех режимах работы агрегата не превышает 10 % номинально! v значения; система автоматического регулирования обеспечивает устойчивую работу элек- •42
трофильтра в заданном режиме числа искрений в пределах 70—500 искр в минуту. Конструктивные узлы агрегата решены с учетом Пульт управления (рис 24,а) состоит из каркаса и универсальной стойки, па которой размещены четыре функциональных блока: силовой блок, электронный ре- гулятор, блок защиты и релейный блок (рис. 24, б,в). В силовой блок входят следующие элементы: магнитный усилитель, выпрямитель, контактор, автомат и трансформатор тока. Все эти элементы размещены на одной плате и расположены на универсальной стойке с правой стороны. Остальные три блока — защиты, релейный и элек- тронный регулятор — расположены на универсальной стойке с левой стороны. Все три блока установлены на шарнирах и фиксируются в вертикальном положении защелками. Между собой блоки соединены электричес- кими соединителями (штепсельными разъемами). Для осмотра монтажной стороны блоков или ремонта их можно легко повернуть на шарнирах, отжав защелку, или же совсем вынуть из панели, отсоединив соедини- тели. На верхней дверке расположены (рис. 24,а) вольт- метр для измерения первичного напряжения повыситель- 43
Рис. 24 Пульт управления агрегата ЛИФ. а — общий вид; б —с раскры- той дверцей: 1 — блок защиты 2 — блок регулятора; 3 — релей- ный блок-. 4 — силовой блок: 5 — защелка блока защиты; И — указатель числа искрений: КЗ — кнопка включения «пела искре- ний; П9 — выключатель члек- тронного блока: R29— резистор для калибровки; R34—резистор для регулирования коэффициеи та усиления; R45. R46 — рези стопы установочные; в — общий вид функциональных блоков; 7— блок защиты; 2 ~ электронный блок-регулятор; 3 релейный блок: 4 — силовой блок: 5 — ос- нование: ТТ — трансформатор тока; ПГ— выключатель; ПМУ— промежуточный магнитный уси- литель. ного трансформатора и напряжения сети; переключа- тель вольтметра; амперметр для измерения первичного тока трансформатора; миллиамперметр для измерения средцего значения тока короны; тумблер включения 44
миллиамперметра; зеленая лампа для сигнализации включения панели управления; красная лампа для сиг- нализации включения высокого напряжения и аварийно- го отключения агрегата, переключатель управления; кнопки «Стоп» и «Пуск»; ручка ручного регулирования напряжения; рукоятка для управления переключателем ПГ с защелкой. Выпрямительное устройство состоит из повыситель- ного трансформатора и выпрямителя, расположенных в маслонаполненном баке. Силовой блок регулирования состоит из магнитного усилителя и реакторов, расположенных в едином баке, трансформатора и выпрямителя цепи управления. Агрегаты серии АУФ являются представителя- ми второго поколения аппаратов, однако агрегаты имеют повышенную мощность, в результате чего токовая на- грузка увеличилась до 1000 мА, что позволило обеспе- чить питание высокопроизводительных электрофильтров типа УГЗ меньшим числом агрегатов. Агрегаты серии АУФ отличаются от рассмотренных выше универсальностью системы регулирования, вклю- чающей в себя три независимых принципа регули- рования: экстремальный, искровой и периодический. С целью достижения быстродействия и надежности, а также упрощения схемы блок управления силового маг- нитного усилителя выполнен на тиристорных регулято- рах. На рис. 25 приведена структурная схема агрегата АУФ. Защита агрегата от тепловых перегрузок выполнена дифференциальной. С целью повышения надежности ра- боты системы управляющий сигнал снимается с первич- ной обмотки повысительного трансформатора, что поз- воляет защищать аппаратуру и узлы агрегата не только при пробое в электрофильтре, но и при случайных ко- ротких замыканиях в силовом блоке. Агрегат состоит из следующих основных узлов: по- высительно-выпрямительного блока с распределитель- ным устройством высокого напряжения, блока магнит- ных усилителей и реакторов, расположенного в отдель- ном маслонаполненном баке, пульта управления. В отличие от агрегатов АРС и АИФ на пульте управ- ления агрегата АУФ кроме вольтметра, амперметра и миллиамперметра установлен киловольтметр, который 45
показывает значение рабочего напряжения, поддержива- емого на электродах электрофильтра. Агрегаты серии АУФ имеют следующие технические характеристики: АУФ-250 АУФ-400 АУФ-1000 Напряжение питающей сети, В Выпрямленный ток (среднее значе- 380 380 380 ние), мА Номинальное сопротивление при ак- 250 400 1000 тивной нагрузке, кОм .... Мощность, потребляемая из сети, 190 120 90 кВ-А 23 38 120 Потребляемый ток, А 60 100 280 К. п. д 0,8 0,8 0,8 Рнс. 25. Структурная схема агрегата АУФ. 46
Масса узлов агрегата, кГ: магнитного усилителя в баке с маслом .......................... распределительного устройства РУ-80 ...................... Общая масса агрегата, кг . . . 510 680 800 340 340 400 2400 2820 3500 На рис. 26 приведен общий вид агрегата АУФ-1000. Пульт управления состоит из каркаса и универсаль- ной стойки, на которой размещены четыре функциональ- ных блока: силовой блок, электронный регулятор, блок защиты и релейный блок. На лицевой стороне расположе- ны вольтметр, амперметр, миллиамперметр, киловольт- метр и переключатели управления режимом работы. Силовой блок состоит из повысительного трансфор- матора, выпрямителя, делителя напряжения, балластно- го резистора и буферного реактора. Повысительный трансформатор выполнен секционированным. Обмотка высокого напряжения трансформатора состоит из 12 жестко укрепленных секций, что значительно снижает опасность внутреннего пробоя по сравнению с ранее су- ществовавшими конструкциями. Распределительное устройство для коммутации тока высокого напряжения расположено на крышке силового блока. Блок реакторов состоит из силового магнитного уси- лителя, реакторов подмагничивания и балластного рези- стора, размещенных в едином баке. Агрегаты серии АТФ представляют третье поколение агрегатов отечественного производства, ос- новным отличием которых от ранее выпущенных агрега- тов АРС, АИФ и АУФ является отсутствие в схеме агре- гата силового магнитного усилителя, замененного тири- сторным силовым регулирующим органом. Это позволило создать простой по конструкции и более надежный в эксплуатаций агрегат. Из других преимуществ агрегата АТФ можно отме- тить быстродействие, компактность и долговечность ос- новных узлов. Значительно увеличена скорость гашения дуги в электрофильтре (до 20 мс), уменьшен расход электроэнергии в цепях управления, повышена устойчи- вость процесса регулирования напряжения, уменьшены габариты и масса агрегата. Серия агрегатов АТФ включает в себя пять модифи- каций, отличающихся друг от друга средними значения- ми выпрямленного тока. Все агрегаты однофазного ис- полнения. 47
Рис. 26. Общий вид агрегата АУФ-1000. Вся серия агрегатов АТФ имеет следующие общие характеристики: Частота, ГЦ ........................................ ... 50 Напряжение питающей сети, В .380 Номинальное выпрямленное напряжение, кВ .80 Коэффициент мощности при номинальной нагрузке не ниже . 0,8 К. п. д. при номинальной нагрузке . .0,8 Полные технические характеристики агрегатов серии АТФ приведены в табл. 2. В агрегатах серии АТФ применены кремниевые мо- стовые выпрямители с симметрирующим экранирова- нием. Блок силовых тиристоров (два тиристора, включен- ных встречно-параллельно) совмещает функции плавно- го регулирования напряжения на первичной обмотке си- лового трансформатора и оперативного включения и от- ключения агрегата. Схема управления агрегатом допускает автоматиче- ское и ручное регулирование напряжения и тока короны от нулевого значения нагрузки до номинального. Режим автоматического регулирования ведется с учетом интен- сивности искрений в активной зоне электрофильтра. 18
zoo г Таблиц'1 2 Параметры Тип агрегата АТФ-250 АТФ-4'И АТФ-600 АТФ-109) АТФ-1600 Выпрямительное устройство 1- ВОМ-16/50 КВОМ-24 50 КВОМ-36/50 КВОМ-60/50 К В ОМ-96 50 Шкаф управления ПРТ-250 ПРТ-400 ПРТ-600 ПГТ-1000 ПРТ-1600 Потребляемая мощность. кВ А, не более 26 40 60 100 160 Номинальный первичный ток, А 60 97 146 243 389 Номинальный выпрямленный ток (среднее значение), мА 250 400 600 1000 1600 Номинальный выпрямленный ток (действующее значение), мА 330 530 800 1330 213G Максимальные потери выпрями- тельного устройства КВОМ, кВт 1,5 2,2 3,0 4,1 5,8
Система автоматического регулирования осуществля- ет нелинейную отрицательную обратную связь между интенсивностью искровых разрядов и напряжением на выходе тиристорного регулятора. Интенсивность искро- вого процесса оценивается по относительной суммарной длительности искровых разрядов за некоторый период усреднения, длительность которого может регулировать- ся от 3 до 30 с пятью фиксированными ступенями. При каждом искровом разряде автоматический регу- лятор осуществляет скачкообразное снижение напряже- ния электрофильтра с последующим плавным повыше- нием до следующего искрового разряда. Глубина каж- дого снижения напряжения тем больше, чем больше ин- тенсивность разряда и чем выше уровень напряжения электрофильтра в момент, предшествующий разряду. Она колеблется в пределах 0,5—1,5% номинального зна- чения напряжения агрегата. Последовательность скачко- образных снижений и плавных подъемов образует неко- торый динамический уровень напряжения на электро- фильтре, меняющийся в зависимости от режима его ра- боты. При этом в каждом случае средняя частота искре- ний и средний уровень напряжения устанавливаются близкими к оптимальным условиям процесса электрога- зоочистки. В режиме автоматического регулирования время га- шения дугового разряда в электрофильтре составляет не более 0,01 с с момента его возникновения. Это достигается тем, что при каждом искровом раз- ряде в электрофильтре автоматический регулятор полно- стью снимает напряжение с электродов на время, равное длительности одного-двух полупериодов сетевого напря- жения. Затем напряжение плавно восстанавливается до прежнего уровня в течение двух-трех полупернодов. Бестоковая пауза способствует полной деионизации ду- гового канала в активной зоне электрофильтра, а плав- ное восстановление режима питания предотвращает повторный пробой в электрофильтре, который может быть вызван нерегулируемым возрастанием напряжения после искрового пробоя. Автоматический регулятор снабжен устройством, позволяющим устанавливать предельное значение тока короны при работе электрофильтра в автоматическом режиме в пределах 50—100% номинального значения. Агрегаты серии АТФ снабжены устройствами защиты 50
от аварийных режимов, световой и звуковой сигнализа- цией. Предусмотрена возможность дистанционного уп- равления агрегатом. Все устройства управления и автоматического регу- лирования, за исключением пусковых цепей и элементов тепловой защиты, бесконтактные, выполнены на полу- проводниковых приборах. Рис. 27. Общий вид агрегата АТФ. Агрегат серии АТФ состоит из четырех блоков: сило- вого блока из трансформатора и выпрямителя, распре- делительного устройства высокого напряжения, блока управления с регулирующей аппаратурой, блока измери- тельных приборов и пусковых кнопок (рис. 27). Блок управления навешивается на бак силового трансформатора, а блок измерительных приборов и пус- ковых кнопок может быть вынесен в отдельное помеще- ние. 4' 51
Агрегаты серии АТФ выпускаются четырех модифи- каций: У2 — для оаботы в районах с умеренным клима- том на крыше электрофильтров под навесом; УЗ — для работы в районах с умеренным климатом в закрытых неотапливаемых помещениях ; Т2 — для работы в райо- нах с влажным и сухим тропическим климатом на кры- ше электрофильтров под навесом; ТЗ — для работы в районах с влажным и сухим тропическим климатом в за- крытых помещениях. Все модификации агрегатов серии АТФ допускают эксплуатацию при температуре +45-:--40°С. В табл. 3 приведены установочные размеры агрега- тов серии АТФ всех модификаций. Таблица 3 Тип агрегата Ширина, мм Полная масса, кг Тип агрегата Ширина, мм Полная масса, кг АТФ250-У2 1260 1820 АТФ600-Т2 1360 2150 АТФ 250-Т2 1260 1820 АТФ1000-У2 1280 2140 АТФ400-У2 1260 1900 АТФ1000-Т2 1360 2250 АТФ400-Т2 1260 1950 АТФ1600-У2 1500 2п00 АТФ6С0 У2 1260 2080 АТФ1600-Т2 1500 2900 Примечание. Для агрегатов АТФ16И-У2: АТФ16ЭЭ-Т2 длина 2250, высота 275 мм, для всех остальных длина 2175, высота 2015 мм. Агрегат рассчитан на подсоединение к двум фазам трехфязной сети переменного тока. Включение агрегата без нагрузки запрещается. Это объясняется тем, что при тиристорном управлении и холостом ходе агрегата переходные процессы, возника- ющие в его схеме, приводят к перенапряжениям на вы- ходе, достигающим двукратного значения максимально- го напряжения агрегата, т. е. 160 кВ. Эго обстоятельство опасно для электрооборудования агрегата. Схема автоматического регулирования агрегата обе- спечивает: автоматическое и ручное регулирование напряжения и тока короны от нуля до номинального значения (авто- матическое регулирование ведется по интенсивности ис- крения в электрофильтре, ручное регулирование произ- водится только при настройке агрегата); 52
предупреждение возникновения вторичных искровых разрядов и гашение дуговых разрядов за время не бо- лее 0,01 с с момента их возникновения; ограничение среднего значения тока короны с плав- но меняющейся уставкой от 50 до 100% номинального значения. В агрегатах предусмотрены следующие виды защиты при аварийных режимах: защита от коротких замыканий на стороне постоянного тока, имеющая выдержку вре- мени около 3 с; мгновенная защита, действующая при аварийных ситуациях в электрофильтрах; тепловая за- щита от перегрева силового блока. Перечисленные защиты отключают автоматический выключатель агрегата. Кроме аварийной защиты агрегат снабжен электри- ческими блокировками с технологическими установками (например, вентиляторами, дымососами и др.). Агрегат снабжен сигнализацией рабочего и аварийного режи- мов. Цепи сигнализации питаются ог независимого ис- точника напряжения 220 В. В агрегате имеется выклю- чатель для отключения цепей сигнализации. В схеме аг- регата предусмотрена возможность дистанционного уп- равления, а также подключения миллиамперметра и ки- ловольтметра для контроля выходных параметров агре- гата. Рассмотрим устройство и принцип действия основ- ных узлов агрегата серии АТФ. Прибор регулирования тиристорами П РТ (рис. 28). Конструктивно состоит из двух незави- симых блоков: блока контроля и управления —- БКУ и блока регулирования и коммутации — БРК- В блоке БКУ размещены контрольно-измерительные приборы, лампы сигнализации и органы управления аг- регатом На лицевой стороне блока расположены: миллиампер- метр для измерения среднего значения тока короны; ки- ловольтметр для измерения среднего значения напряже- ния на электрофильтре; красная лампа для сигнализа- ции о включении высокого напряжения; желтая лампа иля аварийной сигнализации; кнопки «Пуск» и «Стоп»; переключатель управления «Местное—Дистанционное»; переключатель сигнализации «Включено—Выключено». Внутри блока БКР расположены автоматический ре- гулятор, собранный на полупроводниковых элементах, 53
со схемой питания и автоматический выключатель с дистанционным расцепителем. Функциональные блоки выполнены на печатных пла- тах. В нижней части блока БРК расположены проходные изоляторы для подключения силовой цепи, цепей дистан- ционного управления, сигнализации, измерения и техно- логической блокировки. Рис. 28. Прибор регулирования агрегата АТФ. а — в сборе; б — с открытой дверцей. В верхней части блока расположены проходные изо- ляторы для электрической связи прибора регулирования с выпрямительным устройством. Автоматический регулятор выполнен в виде двух гер- метичных коробок, жестко связанных между собой (рпс. 28,6). В верхней коробке размещены устройства схемы питания п защиты питания и защиты агрегата. В нижней коробке размещены схема автоматического регулирова- 54
Кия, выполненная на печатной плате, и следующие эле- менты управления: переключатель управления «Ручное— Автоматическое»; регулятор ограничения тока (мощно- сти); регулятор ручного управления (выходным напря- жением); переключатель режимов работы агрегата. Силовой блок агрегата (кремниевый выпрямитель и однофазный масляный трансформатор) конструктивно представляет собой единый узел, размещенный в масло- заполненном баке. Принципиальная схема силового блока приведена на рис. '29. Силовой блок агрегата состоит из следующих составных частей: трансформатора; выпрямителя; токо- ограничивающего реактора РТ; регулирующих тиристо- ров Т1 и Т2, реактора защитного Р3\ делителя напряже- ния, состоящего из резисторов R2 и R3\ образцового из- мерительного резистора R1. Общий вид силового блока показан на рис. 30. 55
На крышке бака закреплен маслорасширитель с ука- зателем уровня масла и встроенным влагопоглотителем. Внизу бака расположен вентиль для слива и взятия проб трасформаторного масла, а также болт заземления. На крышке бака размещен проходной изолятор с вы- водом, термореле, а также проходные изоляторы для подключения цепей и измерения. Кроме того, на крышке имеется плоский кран для подключения установки реге- нерации трансформаторного масла. Регулирование напряжения агрегата (рис. 29) осу- ществляется с помощью двух встречно-параллельно включенных тиристоров Т1 и Т2, на управляющие элект- роды которых подаются управляющие сигналы от прибо- ра регулирования ПР. Рис. 30. Общий вид силового блока агрегата АТФ. Цепочка из резистора R4 и конденсатора С1 служит для защиты тиристоров от перенапряжения и обеспече- ния их нормальной коммутации. Токоограничивающий реактор с ферромагнитным сер- дечником РТ предназначен для ограничения тока агре- 56
гата в динамических режимах, а также для улучшения формы нагрузочного тока. Повышающий трансформатор снабжен электростати- ческим экраном, расположенным между обмотками вы- сокого и низкого напряжения; экран служит для устра- нения возможности попадания импульсов высокого на- пряжения в сеть низкого напряжения при искровых и дуговых разрядах в электрофильтре. Выпрямительный мост В собран на кремниевых вен- тилях. Для обеспечения равномерного распределения обрат- ного напряжения по цепочке последовательно включен- ных кремниевых вентилей каждая цепочка расположена между двумя электростатическими экранами и подклю- чена к ним своими концами. Ограничение импульсных то'-ов в цепи выпрямителя при искровых пробоях в электрофильтре производится с помощью защитного реактора РЗ, представляющего вы сокочастотную катушку. Для измерения выпрямленного напряжения на высо- кой стороне агрегата включен делитель напряжения, со- стоящий из резисторов R2 и R3. Измерение выпрямлен- ного тока агрегата осуществляется с помощью образцо- вого резистора R1. Образцовый резистор шунтирован газовым разряд- ником для защиты от перенапряжения низковольтных измерительных цепей прибора регулирования ПР. Соединитель предназначен для соединения кабе- ля высокого напряжения, идущего на электрофильтр, с силовым блоком агрегата. Конструкция соединителя обеспечивает защиту оперативного персонала от прико- сновения к токоведущим частям агрегата, находящимся под высоким напряжением. При открывании люка сое- динителя срабатывает механический заземлитель. Принципиальная электрическая схема агрегата серии АТФ представлена на рис. 31. Блоки 1—4 представляют силовую функциональную группу агрегата, а блоки 6—14 — автоматический регу- лятор. Напряжение сети подводится к первичной обмотке повысительного трансформатора через автоматический выключатель /, силовые тиристоры 2 и токоограничива- ющий реактор 3. Автоматический выключатель помимо функций ком- 57
мутации служит для защиты агрегата от коротких замы- каний в первичной цепи; он снабжен дистанционным рас- цепителем для аварийного отключения агрегата. Напряжение, подводимое к первичной обмотке тран- сформатора, регулируется с помощью силового тири- сторного регулятора 2, состоящего из двух тиристоров, включенных встречно-параллельно. Рис. 31. Принципиальная электрическая схема агрегата АТФ. / — выключатель автоматический; 2 — тиристорный регулятор; 3 — реактор токоограничивающий; 4 — силовой блок; 5 — электрофильтр; 6 — блок пита- ния; 7 — блок релейной автоматики и сигнализации; 8 — блок защиты от ко- ротких замыканий; 9 — амплитудно-фазовый преобразователь; 10 — формиро- ватель управляющих сигналов длительного режима; 11 — блок переходного режима; 12 — селектор искровых разрядов: 13 — формирователь импульсов управления тиристорами; 14— устройство обратной связи. Сигналы управления с автоматического регулятора поступают на управляющие электроды тиристоров. Напряжение с обмотки высокого напряжения транс- форматора после выпрямления подается через защитный реактор на электрофильтр 5. Отрицательный полюс выпрямительного устройства подключается к коронирующим электродам электро- фильтра, а его осадительные электроды заземляются. При работе агрегата в активной зоне электрофильт- ра систематически возникают искровые разряды, в ре- зультате чего ток и напряжение в электрофильтре не- прерывно изменяются, что приводит к срабатыванию се- лектора искровых разрядов 12. Селектор искровых разрядов J2 при каждом искро- вом или дуговом пробое в электрофильтре воздейст! у- ет на блок переходного режима 11 и на формирователь управляющего сигнала длительного режима 10. Блок переходного режима 11 воздействует на блоки 58
9 и 13, что приводит к закрытию силовых тиристоров, т. е. к снятию напряжения с первичной обмотки транс- форматора на 2—3 полупериода питающего напряжения с последующим плавным нарастанием напряжения на фильтре до уровня, близкого к предпробойному, что позволяет быстро погасить возникшую в электрофильтре дугу или предупредить возникновение вторичных искро- вых разрядов, способствующих возникновению дуги. Формирователь управляющих сигналов длительного режима 10 определяет уровень, до которого происходит нарастание напряжения на электрофильтре после пробоя в результате действия блока переходного режима 11. Указанный уровень напряжения обратно пропорциона- лен интенсивности (количеству) и длительности искро- вых разрядов. Кроме того, формирователь 10 производит дальней- ший плавный подъем напряжения на электрофильтре до значения, при котором происходит следующий пробой, или до достижения агрегатом номинального тока, опре- деляемого вольт-амперной характеристикой короны электрофильтра. Скорость подъема напряжения может регулироваться пятью ступенями при помощи переклю- чателя режимов работы. Блок 13 формирует импульсы управления силовыми Тиристорами, а преобразователь 9 — момент подачи им- пульсов управления относительно питающего напряже- ния в зависимости от амплитуды сигнала, поступающего с блоков 10 и 11. Устройство обратной связи 14, предназначенное для предупреждения возникновения однополупериодных ре- жимов питания трансформатора, позволяет подавать им- пульс управления на тиристоры только тогда, когда они оба закрыты. Блок защиты от коротких замыканий 8 при помощи промежуточного блока 7 через дистанционный расцепи- тель силового автомата отключает автоматический вык- лючатель при коротких замыканиях на выходе агрегата, продолжительность которых составляет не менее 3 с. Блок релейной автоматики и сигнализации произво- дит коммутацию цепей управления и сигнализации при пуске, остановке, технологическом и аварийном отключе- нии агрегата, а также производит выключение автомати- ческого выключателя при исчезновении напряжения, пи- тающего агрегат. 59
Блок питания 6 обеспечивает питание цепей автома- тического регулятора. 7. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВЫБОРА АГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ При выборе агрегатов питания рекомендуется руко- водствоваться следующими соображениями. Номинальный ток агрегата должен соответствовать всем режимам работы электрофильтра. Типоразмер (мощность) агрегата определяется из выражения 1=11, где I — номинальный ток агрегата, А; I —активная дли- на коронирующих электродов, питаемых от одного агре- гата, м; i —удельный ток короны на единицу длины ко- ронирующего электрода, мА/м. Заранее предусмотреть точные значения удельного тока короны, которые удастся получить в промышленных условиях, не представляется возможным. Приближенно можно считать, что в электрофильтрах рассмотренных конструкций для коронирующих проводов гладкого и штыкового сечений удельные токи короны могут быть приняты в пределах 0,08—0,1 мА/м, а для игольчатых — 0,18 — 0,25 мА/м. Отметим, что в отдельных случаях при благоприят- ных параметрах пылегазового потока приведенные зна- чения могут быть несколько выше. Для всех игольчатых электродов понятие об удельном токе короны является весьма условным, так как коронный разряд происходит не по всей длине, а в отдельных фиксированных точках, число которых определяется шагом игл. Поэтому удель- ный ток короны лучше относить к единице площади оса дительных электродов (мА/м2). Это позволит сравни- вать расходы тока независимо от типа коронирующих электродов. В общем случае мощность, затрачиваемая для выде- ления частиц из газового потока, пропорциональна току короны /к и напряжению Uv: P=IKUK. Полная мощность, потребляемая электрофильтром, подсчитывается по формуле 1,41,3а 1- >’ где Um — амплитудное значение напряжения, кВ; /ср — среднее значение тока короны. А; коэффициент 60
формы кривой тока (для агрегатов отечественного про- изводства Кф==1,1-т-1,3); т]а — к. п. д. агрегата; 1,41 — коэффициент перехода от амплитудного значения напря- жения к эффективному; Pi — мощность, потребляемая механизмами встряхивания электродов и нагревательны- ми элементами изоляторных коробок. Вопросы выбора агрегатов по напряжению мы не рассматриваем, так как серийно выпускаемые в настоя- щее рремя отечественной промышленностью агрегаты пи- тания имеют значение амплитудного напряжения (80 кВ) значительно выше, чем может быть достигнуто при раз- рядных промежутках в рассмотренных электрофильтрах. При выборе числа агрегатов необходимо учитывать, что стоимость агрегата питания по сравне- нию со стоимостью электрофильтра относительно мала. Например, установка для очистки газов вращающейся печи цементного производства размерами 170X4,5 м, состоящая из двух электрофильтров УГ2-4-74 и агрега- тов питания, стоит примерно 250 тыс. руб., в том числе один агрегат 7 тыс. руб. Уменьшая число агрегатов с 16 до 14, достигают небольшого сокращения капиталь- ных затрат, однако эффективность пылеулавливания при этом значительно снижается из-за недостаточного ис- пользования установки В установках средней и большой производительности с электрофильтрами для улавливания пыли с относитель- но низким удельным электрическим сопротивлением (1010—1011 Ом-см) рекомендуется принимать схему пи- тания агрегат — поле с двухполупериодным выпрямле- нием напряжения. При этой схеме коммутация цепи вы- сокого напряжения будет наиболее простой. Для улавливания пыли или золы с высоким удель- ным электрическим сопротивлением рекомендуется ис- пользовать агрегаты с однополупериодным выпрямлени- ем напряжения. Во всех случаях для улавливания пыли Необходимо также применять схему питания агрегат — поле. Если применение однополупериодного напряжения не позволяет полностью ликвидировать обратную корону в электрофильтре, можно использовать метод кондици- онирования пылегазовогс потока. Для небольших электрофильтров можно принять схе- му питания агрегат — несколько полей. При этом элект- рический режим полей фильтра, параллельно подклю- ченных к одному агрегату, будет соответствовать режи- 61
му поля с худшей центровкой электродов, газораспреде- лением и др. Поэтому при данной схеме питания необхо- димо обеспечить хорошее состояние параллельно под ключенных полей электрофильтра. 8. ПОДСТАНЦИИ АГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ Подстанции для агрегатов питания электрофильтров относятся к разряду закрытых распределительных уст- ройств напряжением выше 1000 В. Кроме агрегатов пи- тания в подстанции установлены системы управления и сигнализации аппаратов и механизмов установки элект- рической очистки газов. В зависимости от компоновки электрофильтра под- станции агрегатов питания размещают на первом или втором этаже. При размещении подстанции выше перво- го этажа на бетонные перекрытия необходимо преду- смотреть налив легкого бетона слоем 150 мм для устрой- ства в нем маслоприемников, кабельных каналов и за- кладки труб. В общем помещении подстанции может быть установ- лено не более 20 агрегатов питания с общим количест- вом трансформаторного масла до 10 000 кг или 12 агре- гатов с общим количеством масла 12 000 кг. При боль- шем количестве масла или агрегатов помещение под- станции должно секционироваться путем установки не- сгораемых перегородок с дверьми, открывающимися в обе стороны. Высота помещения подстанции (до нижней полки монорельса) должна быть не менее 4 м. Выходы из под- станции должны выполняться в соответствии с ПУЭ (ПУЭ IV-2-103). Для защиты подстанции от проникновения производ- ственной и атмосферной пыли и газов помещение вы- полняют преимущественно без окон, а при наличии окон они должны иметь двойные глухие переплеты. Вентиля- ция подстанции выполняется с подогревом воздуха для поддержания температуры в помещении 10°С в зимнее время, с очисткой приточного воздуха от пыли. Перепад температур входящего и выходящего воздуха в летнее время не должен превышать 15°С. При расчете вентиляционной системы необходимо учитывать тепловыделение от каждого агрегата, которое указывается в паспорте. 62
Приточные вентиляторы, фильтры и калориферы устанавливаются в вентиляционной камере, расположен- ной рядом с подстанцией. Вытяжную вентиляцию вы- полняют естественной или принудительной. Питание к подстанции, где установлены агрегаты, подводится от заводских понизительных подстанций с напряжением до 1000 В. Трехфазный переменный ток напряжением 380—500 В подается по кабелям на рас- пределительный щит подстанции. На щите установлены автоматы для распределения тока к пульту управления каждого агрегата по кабелю, проложенному в полу под- станции в трубах или каналах. На практике к каждому автомату подключают до трех агрегатов питания. Вывод выпрямителя отрицательной полярности (ми- нус) агрегата соединяется круглой шиной или пружин- ным проводом с зажимом переключателя в распредели- тельном устройстве высокого напряжения. Такой же ши- ной соединяются резервные выводы высокого напряже- ния всех агрегатов каждого электрофильтра. Вывод выпрямителя положительной полярности сое- диняется с осадительными электродами (корпусом) электрофильтра стальной шиной, которую присоединяют в нескольких местах к контуру заземления. Разрывы ли- нии положительной полярности недопустимы, так как в этом случае прикосновение к линии положительной по- лярности выпрямителя может вызвать поражение элект- рическим током. Заземлитель выполняют из стальных труб, забивае- мых в землю на глубину до 3 м на определенном рассто- янии друг от друга и соединенных полосовой сталью, которая к ним приваривается. Все металлические части электрофильтра, которые обычно не находятся под на- пряжением (ограждения корпусов приводных электро- двигателей, контрольно-измерительные приборы, фланцы изоляторов и др.), также присоединяются к контуру за- земления. Общее переходное сопротивление системы за- земления не должно превышать 4 Ом. Строительство подстанций для размещения агрегатов питания и аппаратуры управления механизмами элект- рофильтра связано со значительными капитальными за- тратами, а наличие соединительного кабеля высокого на- пряжения создает определенные трудности при эксплуа- тации установок. Поэтому в последние годы силовые блоки агрегатов устанавливают непосредственно на кры- 63
ше электрофильтра (рис. 32); в этом случае отпадает не- обходимость в кабеле высокого напряжения, а соедине- ние агрегата с коронирующей системой электрофильтра осуществляется короткой шиной или проходным изоля- тором. Рис. 32. Установка силовых блоков агрегатов на крыше электро- фильтра. / — проходной изолятор; 2 — система короннрующих электродов; 3 — система встряхивания короннрующих электродов; 4 — газораспределительная решетка; 5 — система встряхивания осадительных электродов; 6 — осадительные элек- троды; 7 — бункера; 8 — пылесиускиое отверстие: 9 — корпус электрофильтра; 10 — привод механизма встряхивания осадительных электродов; 11— люк; 12 — привод механизма встряхивания короннрующих электродов; 13 — силовой блок агрегата питания; 14 — изоляторная коробка. Пульты управления и контрольная аппаратура раз- мещаются, как правило, вблизи щита управления основ- ным технологическим процессом 64
ГЛАВА ТРЕТЬЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ 9. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПУСКУ И НАЛАДКЕ ЭЛЕКТРОГАЗООЧИСТНЫХ УСТАНОВОК Эффективная работа электрогазоочистной установки зависит от правильного выбора типоразмера электро- фильтра, агрегатов питания и вспомогательного обору- дования, качества изготовления и монтажа и нормаль- ной эксплуатации с соблюдением сроков ремонта. Системы золоулавливания следует рассматривать как составную часть технологической схемы производства. Остановки, поломки и плохая работа циклона, скруббера, электрофильтра или любого другого элемен- та системы пылеулавливания в конечном счете вызыва- ют значительное увеличение загрязнения атмосферы и поэтому должны рассматриваться как аварийное состоя- ние всего технологического цикла. Многие газопылеулавливающие установки, находя- щиеся в эксплуатации, не обеспечивают проектных пока- зателей по эффективности улавливания, межремонтному периоду работы. Были выявлены следующие причины неудовлетворительной работы ряда газоочистных соору- жений. 1. Отклонение режима работы установ- ки от предусмотренного при проектиро- вании системы газоочистки. Изменение объема отходящих газов, их влажности, температуры оказыва- ет существенное влияние иа показатели работы газоочи- стных устройств. Часто это бывает связано с усовершен- ствованием технологического процесса производства, его интенсификацией. Если эти возможности изменения ос- новного технологического процесса не были своевремен- но учтены при проектировании систем пылеулавлива- ния, то последние тоже должны подвергаться соответст- вующей реконструкции. Весьма серьезные осложнения в работе электрофильт- ров, батарейных циклонов и других сухих газоочистных аппаратов вызывает кратковременный перевод котлоаг- регата па сжигание мазута вместо твердого топлива. Трудноотряхиваемый слой продуктов сгорания мазута на поверхности электродов электрофильтра приводит в дальнейшем к зарастанию активной части аппарата зо- 5—100? 65
лой при последующем переходе на сжигание твердого или газообразного топлива. Для удаления отложений продуктов сгорания мазута с поверхности газоочистных аппаратов приходится прибегать к промывке этих по- верхностей горячей водой. 2. Неудовлетворительное качество из- готовления газопылеулавливающего обо- рудования. Низкое качество изготовления газоочист- ного аппарата отрицательно сказывается на эффектив- ности его работы, однако некачественное изготовление электрофильтра и невысокий уровень его монтажа ухуд- шают его работу с первых же дней эксплуатации (при этом резко сокращается межремонтный период работы аппарата), поэтому рекомендуется заказывать газоочист- ную аппаратуру на специализированных заводах с комп- лектной поставкой всего вспомогательного оборудования. Своевременное проведение качественных профилактиче- ских и капитальных ремонтов оборудования также явит- ся гарантией более надежной работы оборудования, в том числе электрофильтра. 3. Недостаточная квалификация обслу- живающего персонала и отсутствие должного контроля со стороны руковод- ства электростанции или промышленно- го предприятия за работой газоочист- ных установок. В большинстве случаев газоочист- ные сооружения, работающие в технологической схеме и являющиеся частью основного технологического обору- дования, работают лучше, чем те же аппараты, но обес- печивающие только санитарную очистку отходящих га- зов. Например, более широкое использование уловлен- ной золы способствует повышению заинтересованности эксплуатационного персонала тепловых электростанций в увеличении эффективности золоулавливающих устано- вок. Одним из факторов эффективной работы большинст- ва пылеулавливающих аппаратов является предупрежде- ние возможностей подсоса наружного воздуха или пере- текания газов внутри аппарата. Подсос холодного воз- духа внутрь аппарата ведет к снижению эффективности работы электрофильтров из-за повышения относительной влажности газов и коррозии металла вследствие сниже- ния температуры дымовых газов ниже точки росы в местах подсоса воздуха и к увеличению объема газов 66
Особое внимание при эксплуатации электрогазоочи- стных установок следует уделять вопросам выгрузки уловленной пыли или золы. Предупреждение подсоса воздуха через пылеспускные устройства и бесперебойное удаление уловленной пыли относятся к числу решающих факторов удовлетворительной работы каждого аппарата. Для каждой газоочистительной установки в зависи- мости от физико-химических свойств и количества улав- ливаемой пыли, параметров дымовых газов, типа приме- няемых аппаратов имеется оптимальный режим работы. На каждый аппарат в системе пыле- или золоулавли- вания должен быть составлен технический паспорт с ре- гистрационным номером инспекции технического надзо- ра или регламент с приведением подробного описания установки пылеулавливания и краткой инструкции по эксплуатации. Каждая вновь сооруженная или реконст руированная установка должна быть налажена на оп- тимальный режим работы, испытана на эффективность и принята по акту. На каждую электрогазоочистную уста- новку должен быть заведен эксплуатационный журнал сдачи — приемки смен. Приемка электрофильтра в эксплуатацию должна проводиться комиссией, назначаемой главным инжене- ром предприятия, по специально разработанному графи- ку. В состав комиссии должны входить заранее назна- ченное лицо, ответственное за последующую эксплуата- цию, промышленный врач санэпидстанции (СЭС) и представители оперативного персонала (электрики, ме- ханики) . При приемке электрофильтра особое внимание сле- дует уделять центровке электродов, так как при непра- вильной центровке пробой в активной зоне фильтра на- ступает на уровнях напряжения ниже оптимального, что приводит к ухудшению режима питания электрофильтра. Для оценки качества центровки электродов снимается вольт-амперная характеристика полей аппарата «на воздухе». При нормальной центровке электродов сред- нее пробивное напряжение для электрофильтров рас- смотренных конструкций «на воздухе» в зависимости от типа аппарата колеблется в пределах 40—50 кВ при удельных токах короны: для цилиндрического и штыко вого сечений короннрующих электродов 0,08—0,1, для игольчатых — 0,2—0,3 мА/м. 5* 67
В дальнейшем измеренная на воздухе при наладке электрофильтра вольт-амперная характеристика служит для контроля его состояния при остановках аппарата в процессе эксплуатации и после ремонта. Поля электрофильтра при нормальной работе долж- ны питаться от своих рабочих агрегатов. При неисправ- ности рабочего aiрегата следует перевести питание но- ля на резервный агрегат, а если нет резервного — пере- ключить питание данного поля на один из работающих агрегатов друюго поля электрофильтра. Если электро- фильтр многосекционный, то в случае выхода из строя одного из агрегатов питаемое им поле подключается к агрегату соответствующего поля другой секции. Для односекционных аппаратов допускается подключение к одному агрегату двух последовательных полей. Эффек- тивность каждого поля, питающегося от одного агрега- та, при этом может несколько снизиться, но общая эф- фективность ухудшится меньше, чем в случае полного отключения напряжения одного из полей. В поле работающего электрофильтра иногда возни- кают частые пробои, нарушающие нормальную работу аппарата. Причиной их может быть временное наруше- ние технологического режима, в этом случае регулиро- вания напряжения не требуется, так как эго приводит к ухудшению эффективности аппарата. Большое значение для эффективной работы аппарата имеют также правильный монтаж и пуск механизмов встряхивания электродов и газораспределительных ре- шеток. Подробный перечень работ, которые необходимо вы- полнить в процессе приемки электрофильтра, приводит- ся в прилагаемой к каждому аппарату документации. Ввод электрофильтра в эксплуатацию должен произ- водиться оперативным персоналом по специально разра- ботанной программе, составленной при участии шеф-ин- женера. Если перерыв между испытаниями электрофильтра «на воздухе/» и пуском его в эксплуатацию сосгавляет более месяца, необходимо повторить испытания «на воз- духе» и устранить замеченные неисправности. Перед пуском электрофильтра рекомендуется включить меха- низмы встряхивания электродов и газораспределитель- ных решеток, электроооогрев изоляторных коробок. Если электрообогрев изоляторных корооок не преду- 68
смотрен, высокое напряжение на электрофильтр подает- ся после просушки изоляторов и достижения температу- ры в аппарате, исключающей конденсацию влаги. Для контроля температуры в изоляторной! коробке кроме установленных термопар рекомендуется устанавливать термометры. С целью включения агрегатов питания только после прогрева изоляторных коробок до заданной температуры в последних можно установить контактные термометры. Включение электрофильтра возможно только при налаженной системе пылетранспорта, в противном слу- чае переполнение бункеров, а затем активной: части ап- парата пылью или золой приведет к крупной аварии. После месячной эксплуатации электрофильтра необ- ходимо: с целью снижения подсосов воздуха отрегулировать наименьший: расход воздуха для обдува внутренней по- лости изоляторов; регулировку производить переста- новкой специальных планок на шапках изоляторов; установить периодичность встряхивания электродов и газораспределительных решеток; регулировку произ- водить путем подбора программы реле времени или ко- мандоаппаратов типа КЭП-12 (подбор программы реле или КЭП проводится одновременно с определением эффективности электрофильтра); установить периодичность включения вибровстряхи- вания бункеров с тем, чтобы не наблюдались зависания золы или пыли. Как показывает практика, бункера очи- щаются полностью при включении вибратора на 8—10 с. Для эффективной работы электрофильтра в процессе его эксплуатации необходимо поддерживать технологи- ческие и электрические режимы, рекомендованные в ре- зультате проведения пусконаладочных работ. Гарантией безаварийной и эффективной работы ап- паратов являются систематический технический надзор и устранение мелких наружных неисправностей. Особое внимание необходимо уделять ликвидации подсосов воздуха через различные неплотности (люки, бункера, подводящие газоходы, взрывные клапаны и др.). Через каждые 10—15 дней работы необходимо производить осмотр механизмов встряхивания электродов, при оста- новке электрофильтра проводить ревизию системы встряхивания электродов. 69
Ю. РЕКОМЕНДАЦИИ ilO НАЛаДКЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ До установки изоляторов высокого напряжения не- обходимо проверить их размеры и уиедиться в отсутст- вии дефектов. Изоляторы, имеющие трещины и сколы, к монтажу не допускаются. В тех случаях, когда изоля- торы устанавливаются на металлические конструкции неармированными, они должны иметь под основанием мягкую прокладку из асбеста толщиной б мм. Армиров- ку изоляторов производят специальной замазкой. Агрегаты питания электрофильтров рассчитаны на длительную эксплуатацию в закрытых помещениях при температуре окружающего воздуха 1U- 36 С и относи- тельной влажности до 80% • После распаковки агрегата следует удалить консер- вирующую смазку, тщательно протереть токоведущие и изоляционные части выпрямительного блока. Хрущиеся части смазать. После установки пульта управления сле- дует снять заднюю стенку, после чего вести монтаж в соответствии с монтажной схемой. Необходим тщательный контроль за креплением то- коведущих соединений, так как невнимательное отно- шение к монтажу может вызвать впоследствии крупные аварии. Особое внимание нужно обратить на контакт- ные соединения в цепи заземления пульта управления и силового блока. Для этого с задней стороны пульта управления имеется болт заземления, а у выпрямитель- ного устройства такой болт расположен на нижней час- ти бака трансформатора. 11. ЭКСПЛУАТАЦИЯ АГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ Подготовка агрегата серии АРС к пуску. Соответствующим включением штурвалов распредели- тельного устройства высокого напряжения агрегат под- ключают к электрофильтру (рис. 33). Включаются установочные автоматы 1А, 2А и ЗА. При этом напряжение подается на первичную обмотку понижающего трансформатора ТА и срабатывает за- щитный контактор КЗ, который своими контактами К31 через буферный резистор закорачивает цепь главного магнитного усилителя ГМУ. Такое включение защищает повысительно-выпрямительный блок от перенапряжений при переходных процессах в момент включения агрега- та. Система защиты от перенапряжений осуществлена с помощью защитного контактора КЗ и главного контак- тора КГ. Схема соединений их контактов К31 и КГ1 та- 70
цепьцепь ^npOgMeHU„ 7» । О- —~п - -/"у-у-ч г/V1 лгг^ ' ^-ГД-- Si _о ПН Ч^1-Г wj Lqpon 5L > 4- тХ |~~— fP'o Ti/ L^QZn47 Д^- 1 у^гву '"'''—^ ~г С' _L <[ту —1 n3„ ipz Р2 ФП 1рз, 6 <iO^P 4ХС4 рт L/d \грй/]и y-Eh^H гр,г Pf v-\^ n CTs J Ож T- I I 2 ±ju_ ,7y_ t 4; 4 [— ; -1. г АГ RZ [ L-1 + - i r4-o 6 6 nd i| /\ PH PfZ r-i C2 gjWdnij х ™ Li _zH| t [P w U Одноко^ельное исполнение q zpbz | Xi. LpP _ IPS | r^2 0 pi 1 I 1 [ » д 1 ног fPB 1 1 рю КБ tips' ] JI< n ~ри" 1 п'р ре Jпо ~р8^ I ~ • A//445I-- " У ' КУЗ ^jPn рto ~1 4^- zpyj р„ Lry 0%%^ во ? 1_Г шв Jp 2Р' яс _, •— — f-'Mr к ° \Вр< jSPZ к Л I К 33 [ yf z; VPZ JA Цепи сигнализации, Рис. 33. Электрическая схема агрегата АРС.
кова, что после пуска агрегата вначале включится кон- тактор КГ и только после его включения отключается контактор КЗ. При отключении агрегата вначале вклю- чается контактор КЗ и только после отключается кон- тактор КГ. Срабатывает реле включения сигнализации Р1, кото- рое размыкает свои контакты 2Р1, замыкает контакты ЗР1, 4Р1 и отключает аварийную сигнализацию. С вы- держкой времени замыкается контакт 1Р1, который включает цепь реле снятия сигнала аварии Р2. Реле Р2 удерживается через свой контакт 1Р2 и включает зеле- ную лампу ЗЛ. Агрегат готов к пуску. Пуск агрегата в режиме автоматиче- ского регулирования осуществляется нажатием кнопки КП «Пуск». При этом включается реле пуска РЗ, которое контактом 1РЗ выводит кнопку КП. Если в момент нажатия кнопки КП ток подмагничивания маг- нитного усилителя не снизится до минимального значе- ния, то реле Р4 не включится, следовательно, не вклю- чится и главный контактор КГ. Снижение тока подмагничивания происходит следу- ющим образом: при подаче напряжения на схему управ- ления срабатывает реле понижения напряжения РЮ, которое получает питание через размыкающий контакт 2Р4 и выключатель 2В, расположенный на валу регу- лятора напряжения. Реле РЮ контактом 1РЮ включает реверсивный двигатель Д привода регулятора на пони- жение тока подмагничивания главного магнитного уси- лителя. Ток подмагничивания понижается до минимума, конечный выключатель 2В размыкается и отключает реле РЮ и Р11. Размыкающий контакт 2РЮ включает промежуточное реле Р4. Реле Р4 своим замыкающим контактом 2Р4 включает контактор КР, который кон- тактом КГ2 отключает контактор КЗ. На первичную обмотку повысительного трансформатора ТП подается минимальное напряжение. При этом переключении кон- такторов КГ и КЗ реле Р2 через контакты КГ4 и 1Р2 остается включенным. В цепи сигнализации происходят следующие пере- ключения Контакт КГ5 размыкает цепь зеленой сиг- нальной лампы ЗЛ. Контакт КЗЗ включает красную лам- пу КЛ, которая сигнализирует о подаче напряжения в электрофильтр. Реле Р4 включает реле повышения на- пряжения которое включает двигатель Д регулято- 72
ра напряжения Tp. Ток подмагничивания усилителя уве- личивается, и напряжение на электрофильтре повыша- ется. При достижении заранее установленного минималь- но допустимого напряжения трансформатора ТП сраба- тывает реле минимального напряжения PH, включаю- щее промежуточное реле Р12. Реле Р]2 контактом 1Р12 включает промежуточное реле Р5. Процесс повышения напряжения продолжается. Если при повышении напря- жения пробоя в электрофильтре не происходит, то аг- регат работает при максимальном токе подмагничива- ния. В этом режиме работы выключатель максимально- го положения 1В отключит реле Р9 и PBS. При возникновении электрического пробоя срабаты- вает максимальное реле тока РТ или отключается мини- мальное реле напряжения PH, которое в свою очередь включает реле Р12 Реле РТ своим замыкающим кон- тактом включает реле задержки Р6. После устранения пробоя реле РТ и PH возвращаются в исходное поло- жение. Конденсатор С2, резистор R2 и выпрямитель 2ВЗ в цепи реле задержки Р6 обеспечивают подачу сигнала в схему регулирования напряжения с выдержкой време- ни, так как очень часто пробой в электрофильтре носит случайный характер (например, обвал пыли с электро- дов, кратковременное повышение концентрации пыли в аппарате и др.). В этом случае пробой длится кратко- временно и снижение напряжения необязательно. При кратковременном срабатывании токового реле РТ (не более 0,1 с) реле Р6 не успевает включиться. Если про- бой носит устойчивый характер, реле Р6 своим замыка- ющим контактом 2Р6 с выдержкой времени включает цепь контактора гашения дуги КО, который контактом КО2 включает реле времени понижения напряжения РВ2 и контактор КУ. Контактор КО своим контактом КОЗ отключает цепь подмагничивания магнитного уси- лителя на время уставки проскальзывающего контак- та 1РВ2 реле понижения напряжения. Тогда напряже- ние на фильтре резко снижается на величину падения напряжения, определяемую полным индуктивным сопро- тивлением магнитного усилителя. Дуговой пробой пре- кращается. По окончании выдержки времени реле РВ2 своим проскальзывающим контактом 1РВ2 включает реле возврата Р7, которое размыкающим контактом 73
1Р7 отключает контактор КО. Контакт КОЗ восстанав- ливает цепь питания трансформатора ТУ. К этому вре- мени контактор КУ успевает переключить обмотку трансформатора ТУ на пониженное напряжение, в ре- зультате чего напряжение подмагничивания в цепи управления магнитного усилителя восстанавливается примерно на 90% значения, при котором произошел пробой. Одновременно контактор КУ своим замыкающим контактом КУЗ включает реле понижения напряжения РЮ. Реле РЮ контактом 1РЮ включает двигатель Д регулятора напряжения Тр, который плавно снижает ток подмагничивания магнитного усилителя, что приводит к дальнейшему снижению напряжения на электрофильт- ре. Время плавного снижения напряжения определяется уставкой реле времени РВ2 (контакт ЗРВ2). По истечении выдержки времени реле РВ2 контак- том ЗРВ2 включит реле возврата Р8, которое размыка- ющим контактом 1Р8 обесточит реле РВ2 и контактор управления КУ- Контактор КУ восстанавливает нор- мальный режим питания трансформатора подмагничива- ния ТУ. При этом после отключения контактора КУ на- пряжение на фильтре повышается до несколько пони- женного (на 3—5%) значения против напряжения, при котором произошел пробой. Указанная разница напря- жения определяется уставкой реле РВ2 (контакт ЗРВ2). Если при этом пониженном значении напряжения про- бой повторится, то в схеме агрегата произойдет повтор- ный цикл регулирования, аналогично описанному выше. При стабильной работе электрофильтра, когда от- сутствуют пробои, через определенное время, соответст- вующее уставке срабатывания двигательного реле вре- мени РВЗ, включается реле повышения напряжения Р9. Последнее своим контактом 2Р9 отключает реле РВЗ и замыкающим контактом 1Р9 включает систему повыше- ния напряжения. Подмагничивание ГМУ продолжается до возникновения пробоя в электрофильтре, после кото- рого процесс гашения дуги и регулирования напряжения повторяется до устранения пробоя в электрофильтре. Агрегат будет работать в установившемся режиме до нового пробоя или окончания уставки времени РВЗ. При электрических пробоях контактор КО включает цепочку задержки, состоящую из выпрямителя 1ВЗ, ре- зистора, газового разрядника 1РГ и реле аварийного 74
отключения Р13. При длительных электрических про- боях или коротких замыканиях в электрофильтре, т. е. при большом количестве циклов понижения напряже- ния, сработает реле Р13. и обесточит реле Р2, РЗ, Р4 и агрегат отключится. При этом красная лампа вклю- чается на шину мигания, и срабатывает звуковая сигна- лизация аварийного отключения агрегата. Для снятия сигнала аварии следует нажать кнопку КС «Стоп». Ре- ле Р2 включается и выводит кнопку КС Красная лампа и звуковая сигнализация отключаются, и загорается зе- леная лампа. Ручное управление агрегатом осуществляется при положении переключателя ПУ «Ручное управление». Агрегат запускается в работу нажатием кнопки КП «Пуск», так же как и при автоматическом регулирова- нии. Для плавного повышения напряжения на фильтре следует нажать кнопку КБ «Больше». После нажатия кнопки напряжение повышается до отпускания кнопки или до возникновения электрического пробоя в фильтре. При электрическом пробое срабатывает автоматика на понижение напряжения, как и при автоматическом ре- гулировании. Понижать напряжение можно путем нажа- тия кнопки КМ «Меньше». Запуск агрегата и контроль за его работой можно производить непосредственно с собственной панели уп- равления или при помощи дистанционного управления. На задней стороне панели управления, внизу, в колодке зажимов, имеются зажимы для подсоединения схемы дистанционного управления. В агрегате предусмотрена световая и дистанционная звуковая сигнализация. Питание сигнализации обеспечи- вается от источника постоянного тока, не входящего в комплект агрегата. Источник питания должен иметь шину мигания и шину для питания звуковой сигнализа- ции. Напряжение питания сигнализации 220 В. Некоторые особенности работы элект- рической схемы. Если в момент пуска агрегата или до его включения в электрофильтре произошло ус- тойчивое короткое замыкание, то при увеличении тока подмагничивания напряжение в главной цепи не сможет подняться до значения, необходимого для срабатывания минимального реле напряжения PH. При этом реле Р5 остается отключенным до тех пор, пока не сработает реле РТ, которое включает реле Р6. Реле Р6 в свою оче- 75
редь включает реле Р5 и запускает систему снижения напряжения по принципу пробоя в электрофильтре. При этом реле Р6 остается включенным до тех пор, пока че- рез несколько циклов снижения напряжения не рабо- тает реле Р13 или не разомкнется выключатель 2В. После этого отпадают реле Р2, РЗ, Р4, агрегат от- ключается, срабатывает аварийная сигнализация Если в момент повышения или понижения напряжения корот- кое замыкание в Лильтре исчезнет, напряжение в глав- ной пепи резко возрастает, включается минимальное се- ле напряжения PH. которое включает реле Р12. Реле Р12 отключает реле Р6. восстанавливая тем самым нор- мальный режим работы агрегата. При включении кнопки «Меньше-» в режиме «Руч- ное управление» напряжение на этектрофильтре можно понизить до минимума без аварийного отключения аг- регата. Полное отключение агрегата производится на- жатием кнопки «Стоп». Характерным свойством селеновых выпрямителей является изменение па тения напряжения в пропускном направлении и обратного тока в процессе эксплуатации и хранения Падение напряжения в пропускном направ- лении при длительной эксплуатации выпрямителей не- обратимо возрастает. Это явление называется старением выпрямителей. Увеличение обратного тока при длитель- ном хранении выпрямителей в обесточенном состоянии называется расформовкой. В отличие от старения рас- формовка — обратимый процесс, и значение обратного тока может быть восстановлено до первоначального. Расформовка значительно усиливается при хранении выпрямите чей в условиях повышенной влажности. Электрические характеристики селеновых вентилей в сильной степени зависят от температуры. В прямом направлении падение напряжения при повышении тем- пературы уменьшается, а при понижении — возрастает. Так как при повышении температуры селеновых выпрямителей на 1°С сопротивление прямому току сни- жается на 1 % первоначального значения, допускаемая температура этих вентилей не выше 70°С. Это один из недостатков селеновых выпрямителей. Ппн кратковре- менном увеличении температуры их характеристики ухудшаются, а при длительном повышении температу- ры вентили выходят из строя. Это обусловлено тем. что при температуре выше 70°С тепловая генерация элект- 76
ронно-дырочных пар становится столь значительной, что происходит резкое увеличение обратного тока и эффек- тивность работы выпрямителя падает. Поэтому в настоящее время в качестве силовых дио- дов в агрегатах питания применяют кремниевые диоды. Кремниевые диоды по сравнению с селеновыми имеют во много раз меньше обратные токи при одинаковом на- пряжении. Физические свойства кремния позволяют по- лучить диоды с очень высоким значением допустимого обратного напряжения, определяемым напряжением пробоя перехода. Это напряжение может достигать 1000—1500 В, в то время как у селеновых оно лежит в пределах 100—400 В. Работоспособность кремниевых диодов сохраняется при температурах до 125—150°С. Институтом НИИЭТ (г. Тбилиси) для модернизации выпрямительных блоков агрегатов типа АРС-250 (АРС-400) путем замены селеновых выпрямителей крем- ниевыми разработаны специальные блоки типа ВКВ-80-250 и ВКВ-80-400, технические характеристики которых приведены ниже ВКВ-80-250 ВКВ-80-400 Номинальное выпрямленное напряжение (амплитудное значение), кВ . . . . 80+4 80±4 Номинальный выпрямленный ток (среднее значение). мА Номинальное напряжение (эффективное 250 400 значение) па входе выпрямительного блока (обмотки трансформатора), кВ 56+4 55+4 Частота питающей сети. Гц . К. п. д. выпрямительного устройства вме- 50 0,95 50 0,95 сте с тпансформатором Полярность выпрямительного устройства Работают с заземленным положительным ПОЛЮСОМ Габариты, мм . 730у712Х840 Масса, кг . . . Не более 50 Кремниевый выпрямитель высокого напряжения представляет собой однофазный мостовой выпрямитель с заземленным через миллиамперметр положительным полюсом. Плечи моста охвачены симметрирующими экоанами, выравнивающими электродинамические перегрузки вдоль последовательно соединенных вентилей Ня входе выпрямительного моста включена цепочка из индуктив- ности и активного сопротивления, которая ограничивает импульсные токовые перегрузки при искровых разрядах в электрофильтре. Все элементы выпрямительного бло- 77
Рис. 34. Электрическая схема агрегата ЛИФ ка смонтированы на металлическом каркасе, в нижней части которого крепится повысительный трансформатор. Каркас подвешивается к крышке бака. В каждом плече выпрямителя включено последова- тельно от 20 до 40 вентилей. 78
Агрегаты серии АИФ работают по принципу регулирования напряжения по числу искровых разрядов в фильтре. Наладка агрегата АИФ производится путем проверки погрешности счетчика искрений; выходного то- ка; напряжения в контрольных точках схемы, приведен- ной на рис. 34. Проверка погрешности счетчика числа искрений про- изводится при помощи низкочастотного генератора, обес- печивающего получение периодических прямоугольных импульсов с амплитудой порядка 10 В и временем нара- стания переднего фронта не более 100 мкс, следующих с частотой от одного до 10 Гц, и скважностью, равной примерно 2 (например, с помощью стандартного низко- 79
частотного генератора периодических колебаний НГПК-ЗМ). Напряжение генератора подается на вход усилителя блока. При частоте генератора 2 Гц счетчик числа ис- крений должен показать 12 делений, а при частоте 8 Гц — 48 делений. Результат проверки считается удов- летворительным, если погрешность счетчика на верхнем пределе не более ±10%, а на нижнем — не более ±25%. Для проверки наличия выходного тока следует (см. монтажную схему агрегата): 1) установить ручку «Усиление» в крайнее правое по- ложение; «Задание» — в среднее положение; «Чувстви- тельность»— в среднее положение; «Ограничение мощ- ности»— в крайнее левое положение; 2) подсоединить к точкам 8—9 через миллиампер- метр 500 мА нагрузочное сопротивление 25 Ом мощ- ностью 10 Вт. Подать на блок напряжение питания. Прогреть блок в течение 1—2 мин. При повороте ручки «Ограничение мощности» из крайнего левого положения в правое ток нагрузки должен изменяться от 0 до 500 мА. Дальнейшее увеличение тока может привести к выходу из строя лампы; 3) подать на вход электронного блока напряжение частотой 1—2 Гц от генератора прямоугольных импуль- сов. Повернуть ручку «Задание» влево до упора. Выход- ной ток должен уменьшаться до нуля. При проверке необходимо поддерживать напряжение питающей сети переменного тока 220 В ±2%. Напря- жения в точках схемы в этом случае должны соответст- вовать карте напряжений, прилагаемой к паспорту аг- регата. Определение оптимальной частоты искрений, при ко- торой к. п. д. электрофильтра имеет максимальное зна- чение, проводится при проведении комплексных испыта- ний электрофильтров. Для каждого значения частоты искрений измеряют вольт-амперную характеристику и определяют к. п. д. электрофильтра. П одготовка агрегата к пуску (см. рис. 34). Соответствующим включением штурвалов распредели- тельного устройства агрегат подключается к электро- фильтру. При включении автоматических выключателей 1АВ, 2АВ, ЗАВ напряжение подается на первичную обмотку 80
трансформатора ТА, питающего схему цепи управления. После подачи напряжения на трансформатор ТА включается реле РЗ, которое самоблокируется через свой размыкающий контакт 1РЗ, выпрямитель В6, диод Д4 и резистор R11. Замыкаются контакты 2РЗ, ЗРЗ и размыкаются контакты 4РЗ и 5РЗ. Замыкающий контакт реле 2РЗ включает реле Р1, которое самоблокируется своим замыкающим контактом 1Р1, размыкает контакты 2Р1, ЗР1 и замыкает контакты 4Р1, 5Р1. Одновременно на пульте управления загора- ется зеленая лампа ЗЛ, сигнализирующая о готовности агрегата к работе. Пуск агрегата осуществляется нажатием кнопки КП1 «Пуск». При этом включается контактор КГ и реле Р2, которое самоблокируется через замыкающие контак- ты 1Р2. Замыкаются контакты КП, КГ2 и напряжение подается на первичную обмотку повысительного транс- форматора ТП. Размыкаются контакты КГЗ, отключая зеленую лампу ЗЛ, и замыкаются контакты КГ4, вклю- чая красную сигнальную лампу КЛ. Включение красной лампы сигнализирует о том, что на электрофильтр по- дано высокое напряжение. При включении реле Р2 его контакт 2Р2 разрывает цепь отрицательного смещения лампы Л6 в электронном блоке регулирования напря- жения ЭБ. Отрицательный потенциал сетки управления лампы постепенно снижается, что приводит к увеличе- нию тока в анодной цепи лампы, в которую включена обмотка подмагничивания ПМУ2 промежуточного маг- нитного усилителя ПМУ. Включение усилителя ПМУ приводит к уменьшению сопротивления главного магнит- ного усилителя ГМУ, включенного в токовую цепь пер- вичной обмотки трансформатора ТП. В результате на- пряжение на электродах фильтра медленно возрастает. Питание цепи управления ГМУ осуществляется уси- лителем ПМУ через согласующий понижающий транс- форматор управления ТУ, выпрямитель В4 и сглажива- ющие реакторы Pt и Р2. Промежуточный магнитный усилитель является уси- лителем с внутренней положительной обратной связью, что обеспечивает высокий коэффициент усиления магнитного усилителя. Усилитель имеет две обмотки управления ПМУ1 и ПМУ2. Магнитные потоки обмоток ПМУ1 и ПМУ2 соответственно направлены встречно и согласно потоку, создаваемому внутренней обратной 6—1СЭ7 81
связью усилителя ПМУ. Обмотка ПМУ2 питается при автоматическом управлении от электронного регулятора, а при ручном — от выпрямителя В2 через резистор R7. Для установки усилителя на минимум служат обмотка ПМУ1. и резистор автоматического смещения R3. Релейный магнитный усилитель РМУ, включенный последовательно с обмоткой ПМУ1, имеет минимальное сопротивление (проводящее состояние) только в том случае, если по его обмотке РМУЗ протекает ток более 0,05 А. Если через обмотку РМУЗ проходит ток менее 0,05 А, то РМУ имеет максимальное сопротивление (не- проводящее состояние). Положительный потенциал высокого напряжения вы- прямителя ВВ подается к точке 12 схемы сравнения и заземляется через миллиамперметр. Ток электрофильт- ра из точки 12 в точку 13 может протекать по двум це- пям: через диод Д2 и обмотку РМУЗ, через резистор R1 и выпрямитель В5. К выводам переменного тока вып- рямителя В5 подключена вторичная обмотка трансфор- матора напряжения TH. Первичная обмотка этого транс- форматора подключена к первичной обмотке главного трансформатора ТП. При нормальной работе агрегата выходное напряжение выпрямителя В5 больше, чем па- дение напряжения на резисторе R1 от протекающего по нему тока короны. В результате диод Д2 заперт и весь ток электрофильтра протекает по цепи R1—В5, минуя обмотку РМУЗ. При коротком замыкании в электрофильтре выход- ное напряжение трансформатора TH и выпрямителя В5 резко снижается и становится значительно меньше па- дения напряжения на резисторе R1, в результате чего практически весь ток короткого замыкания протекает по обмотке РМУЗ. При этом усилитель РМУ скачком пере- ходит в проводящее состояние, запирая через обмотку ПМУ1 промежуточный усилитель ПМУ, который в свою очередь снижает до минимального значения ток управ- ления главного магнитного усилителя. После снижения тока фильтра дуга гаснет и релейный усилитель РМУ снова переходит в непроводящее состояние. Нормаль- ная работа фильтра восстанавливается. Система автоматического регулирования обеспечива- ет непрерывное поддержание напряжения электрофильт- ра на границе искровых пробоев. Регулирование часто- ты искровых пробоев в камере электрофильтра осуще- 82
ствляется с помощью электронного блока. Агрегат имеет также и систему ручного регулирова- ния напряжения. Ручное регулирование осуществляется с помощью переменного резистора R2, который включен параллель- но вентилям выпрямителя обратной связи ВЗ. При изме- нении сопротивления резистора R3 изменяется коэффи- циент обратной связи усилителя ПМУ и соответственно плавно регулируется ток фильтра в диапазоне от 15 до 250 мА (АИФ-250) и от 40 до 400 мА (АИФ-400). Защита агрегата от устойчивого короткого замыка- ния осуществляется с помощью реле времени, состояще- го из резисторов R9 и R10, диода ДЗ и конденсатора С2. Обмотка реле времени питается от одной из вторич- ных обмоток трансформатора защиты ТрЗ. Первичная обмотка трансформатора ТрЗ включена параллельно пе- ременному резистору R5. В случае устойчивого короткого замыкания конден- сатор С2 в течение примерно 4 с заряжается до напря- жения, достаточного для пробоя разрядника РГ2. При этом выпрямитель В6 и диод Д4 запираются и питаю- щееся через них реле РЗ отключается. Одновременно отключается главный контактор КГ и включается ава- рийная сигнализация (контакты КГЗ, КГ4, 4РЗ). Аварийное отключение агрегата происходит также при перегреве масла в баке выпрямительного устройства (разрываются контакты реле РТ) и при открывании под напряжением одной из дверок переключателя высо- кого напряжения (разрываются контакты ДБ1. ДБ2, ДБЗ). В первом случае разрывается цепь реле РЗ, что приводит к отключению главного контактора. Во вто- ром цепь контактора КГ разрывается непосредственно контактами ДБ. В обоих случаях отключения КГ вклю- чается аварийная сигнализация (мигает красная лампа и включается звуковой сигнал). Для снятия сигнала аварии необходимо нажать на кнопку КС2 «Стоп». При этом замыкается цепь реле РЗ, которое отключает ава- рийную сигнализацию. Катушка реле РЗ рассчитана на номинальное напря- жение 127 В и питается нормально через балластное сопротивление R11. При нажатии кнопки «Стоп» реле РЗ включается под напряжение 220 В. Поэтому кнопку «Стоп» нельзя держать нажатой более 4—5 с. Для сигнализации о полном исчезновении напряже- 6* 83
□о Рис. 35. Электрическая схема блока автоматического регулирования агрегата АИФ. 2208
ния с панели управления служит реле Р/, котовое при этом отключается и споим размыкающим контактом ЗР1 включает зеленую ламп)'' на шину мигания ШМ. Блок автоматического регулирования напряжения В Б (вис 35). Питание электронного блока осуществляется от трансформатора 79 через тон мостовых выпрямителя В7. В8 и В9. Выпрямитель В7 питает несглаженным током обмотку управления проме- жуточного магнитного усилителя ПМУ2 и триод Л6. Выпрямитель В8 служит для питания анодных це- пей лямп Л!—Л5 Выпрямитель В9 служит для пода- чи отрицательного потенциала па управляющую сет- ку лампы Л6. Возникающие в пвопессе Работы элек- трофильтра искрения вызывают импульсы напряжения на обмотке управления релейного магнитного усилите- ля РЛ4УЗ fcM. рис. 34). Эти импульсы через конденса- тор С1 подаются на первичную обмотку импульсного трансформатора ТИ Со вторичной обмотки этого транс- форматора импульсы напряжения полаются на управ- ляющую сетку лампы Л! (см. пис. 35). Положительная полуволна импульса приводит к скачкообразному нара- станию анодного тока лампы Л1. Отрицательная полу- волна не оказывает заметного влияния на потенциал ептки лампы Л1 из-за щунтирующего действия диола Л5, который для отрицательной полуволны включен в проводящем направлении. Р( листов R14 включенный в катодную цепь лампы Л/, служит для автоматическо- го за лания режима лампы. При нарастании тока в лампе Л1 потенциал ее ано- ла падает ввиду увеличения паления напряжения на на- грузочном резисторе Конденсатор С5. ранее заряженный до прежнего по- тенциала анода, начинает разряжаться через лампу Л1 и резисторы R14 и R15. Разрядный ток конденсатора С5 вызывает падение напряжения на резисторе R15, ко- торое приводит к запиванию лампы Л2 Лампа Л2имеет две связи с лампой ЛЗ. Одна связь осуществляется чепез общий катодный резистов R18, вторая--через конден- сатор С6 и резистор R19 Нормально "ампа Л2 открыта, так как на ее управ- ляющую сетку подается положительный потенциал чевез резистор R16. В результате падения напряжения на ре- зисторе Р18 катоды ламп Л2 и ЛЗ имеют положитель- ный потенциал по отношению к земле Сетка триода ЛЗ 85
соединена с землей через резистор R19 и в связи с от- сутствием сеточного тока имеет практически одинаковый с ней отрицательный потенциал по отношению к катоду. Отрицательный потенциал сетки лампы ЛЗ приводит к полному запиранию лампы. Импульс разрядного кон- денсатора С5 запирает лампу Л2, что приводит к умень- шению положительного напряжения на катоде лампы ЛЗ и повышению напряжения на аноде лампы Л2. В ре- зультате возрастания потенциала анода лампы Л2 кон- денсатор С6 заряжается через резистор R17 и сеточный резистор R19, отпирая лампу ЛЗ. Падение напряжения на катодном резисторе R18 приводит к дальнейшему запиранию лампы Л2, что в свою очередь вызывает дальнейшее отпирание лампы ЛЗ. В результате развития этого процесса лампа Л2 практически мгновенно оказывается полностью запер- той. а лампа ЛЗ полностью открытой. Длительность такого состояния схемы определяется постоянной времени цепи R17—С6—R19 и не зависит от параметров исходного запускающего импульса ввиду очень малой постоянной времени цепи С5—R15, равной 2.5 мкс. По окончании заряда конденсатора С6 положи- тельный потенциал сетки триода ЛЗ падает и его анод- ный ток уменьшается, что приводит к нарастанию тока триода Л2. Действие обратной связи через общий катод- ный резистор R18 мгновенно приводит схему в устойчи- вое исходное состояние. Схема будет находиться в этом состоянии до появления следующего импульса. При каждом срабатывании схемы Л2—ЛЗ по цепи R21—R20 протекают стандартные прямоугольные им- пульсы тока, создающие пропорциональные импульсы напряжения. Среднее напряжение импульсов пропорци- онально средней частоте искровых разрядов в фильтре. Измерительный прибор магнитно-электрической си- стемы И измеряет среднее значение напряжения через резистор R24 и является указателем средней частоты искровых пробоев в электрофильтре. Конденсатор С7 служит для демпфирования колебаний тока в измери- тельной системе прибора. Колебания анодного тока триода ЛЗ приводят к им- пульсным колебаниям потенциала его анода. Эти коле- бания передаются на управляющую сетку катодного по- вторителя, собранного на лампе Л4 Передача импуль- сов осуществляется через конденсатор С8 и резистор 86
R23. Ввиду большого значения сопротивления катодно- го потенциометра R25 (22 кОм) катодный каскад имеет относительно большое входное сопротивление (1,5 МОм) и практически не влияет на работу счетной схемы. Усиленные по мощности стандартные импульсы с по- тенциометра R25 через конденсатор С9 передаются на вход усилителя мощности, собранного на лампе Л5. Лампа Л5 представляет собой мощный лучевой пен- тод. Катодный резистор R28 служит для задания режп ма лампы. Конденсатор СЮ предназначен для подавле- ния отрицательной обратной связи, вызванной наличием резистора R28. Колебания анодного тока пентода Л5 вы- зывают изменения потенциала анода Л5 ввиду наличия резистора R29. В результате изменения потенциала анода лампы Л5 конденсатор СП будет перезаряжаться. Заряд конден- сатора СП происходит через резистор R31, диод Д7 и резистор R29, а разряд — через лампу Л5, диод Д8 и транзистор Т1. Среднее значение тока заряда первой це- пи и тока разряда по второй цепи пропорционально ча- стоте импульсов, поступающих на вход схемы. Разряд- ный ток, протекая по транзистору Т1, создает на нем падение напряжения. Транзистор Т1 включен в схему с общей базой. Такое включение позволяет получить жесткую вольт-амперную характеристику. Ток, протека- ющий по транзистору, мало зависит от приложенного к нему напряжения и определяется положительным по- тенциалом цепи эмиттера, которая устанавливается по- тенциометром R34 в зависимости от заданной частоты разрядов. В анодную цепь лампы Л6 включена обмотка управления промежуточного магнитного усилителя ПМУ2. Поэтому при изменении анодного тока этой лам- пы изменяется значение высокого напряжения, подавае- мого на фильтр. При включенном агрегате размыкающий контакт ре- ле 2Р2 замкнут и лампа Л6 заперта, так как на ее уп- равляющую сетку подается отрицательный потенциал от выпрямителя В9 через резистор R34. После включе- ния агрегата контакт реле 2Р2 размыкается, и по мере разряда конденсатора С12 через транзистор Т1 отрица- тельный потенциал сетки лампы Л6 снижается, анодный ток лампы Л6 возрастает, вызывая медленное повыше- ние высокого напряжения на электродах фильтра. При появлении искрений через транзистор Т1 начинают про- 87
текать импульсы тока разряда конденсатора СП, сред- нее значение которого определяется частотой искрений. Если этот ток меньше тока насыщения транзистора, установленного потенциометром R34, то на транзисторе не создается практически никакого падения напряжения. Если же разрядный ток конденсатора СП больше зна- чения, установленного потенциометром R34, то падение напряжения на транзисторе Т1 резко возрастает и при- водит к снижению анодного тока лампы Л6, а следова- тельно, и к снижению напряжения питания фильтра, что в свою очередь снижает частоту искровых разрядов. В процессе работы агрегата разрядный ток конден- сатора СП не может быть больше значения, установлен- ного потенциометром R34, так как это приведет к не- медленному снижению напряжения электрофильтра. Если разрядный ток меньше тока, установленного по- тенциометром R34, напряжение на электрофильтре на- чинает медленно возрастать до тех пор, пока не будет достигнута заданная частота искровых разрядов или полная мощность агрегата. Конденсатор С12 компенсирует возможные автоко- лебания напряжения на сетке лампы Л6, а кремниевый стабилитрон ЦП защищает транзистор Т1 от перенапря- жений, ограничивая на нем напряжение при дуговом разряде, когда частота искрений мгновенно возрастает в несколько раз. Обмотка трансформатора ТрЗ, резистор R30, стабилитрон ДЮ и диод Д9 предназначены для обеспечения плавного подъема напряжения после ко- ротких замыканий в электрофильтре. Первичная обмотка трансформатора ТрЗ подключена в цепь нагрузки релейного магнитного усилителя РМУ. При нормальной работе напряжение на вторичной об- мотке трансформатора ТрЗ не превышает 4 В. Ввиду за- пирающего действия Д9 и ДЮ такое напряжение не оказывает влияния на работу регулятора. В момент замыкания напряжение на вторичной об- мотке ТрЗ скачком достигает 30 В. Стабилитрон ДЮ при этом отпирается и конденсатор С12 заряжается че- рез резистор R30 и диод Д9. После гашения дуги напряжение плавно возрастает по мере разряда конденсатора С12. В случае необходимости мощность агрегата может быть ограничена до любого значения, вплоть до мини- мального, с помощью потенциометра R37. 83
Реактор РЗ и конденсаторы С13 и С14 служат для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Конденсатор С4 и резистор R16 служат для подавления межкаска цной обратной связи через источник питания. Агрегаты серии АУФ являются универсальными и работают по всем тпем принципам регулирования: пе- риодическому, искровому и экстремальному. Кроме то- го, имеется возможность подключения по схеме регули- рования «по последующему полю». Подготовка агрегата к пуску производится соответствующим включением штурвалов распредели- тельного устройства. При подаче напряжения на пульт управления и включении главного выключателя ПГ (рис. 36) напряжение подается на первичную обмотку трансформатора Тр2, вторичная обмотка которого пита- ет схему релейной автоматики и цепи звуковой и свето- вой сигнализации. Через замыкающий контакт Р1 вклю- чается реле Р2 и самоблокируется через выпрямитель В1, резистор R9 и контакты тепловых реле Рт. Для пуска агрегата в работу необходимо нажать кнопку КП «Пуск». При этом включается главный кон- тактор КГ, двигатель вентилятора и загорается красная лампа ЛК, свидетельствующая о подаче высокого на- пряжения на электрофильтр. Через контакты КГ напря- жение подается на силовой магнитный усилитель ГМУ и повысительный трансформатор ТрВ. Питание цепи подмагничивания силового магнитного усилителя производится от схемы управления, состоя- щей из трансформатора Тр1, диода Д1 и сглаживающих реакторов Pl, Р2. Напряжение в цепи управления ре- гулируется путем изменения угла проводимости тири- сторов Т1 и Т2. Управление углом проводимости тири- сторов осуществляется промежуточным магнитным усилителем с внутренней положительной обратной связью ПМУ через диоды Д2 и ДЗ. Переменные резисто- ры R4 и R5 служат для компенсации разброса парамет- ров тиристоров. Контроль электрических параметров агрегата произ- водится (на первичной обмотке трансформатора ТрВ) вольтметром и амперметром. Ток короны измеряется миллиамперметром, а среднее значение напряжения на электродах фильтра — киловольтметром, включенным через делитель напряжения. Выбор режимов регулирования определяется усло- 89

виями работы электрофильтра, а также необходимостью наладки оптимального режима установки. Ручное регулирование применяется при на- ладке агрегата и измерении вольт-амперных характери- стик короны. При этом регулирование производится переменным резистором R3. При регулировании сопро- тивления резистора R3 изменяется величина обратной связи усилителя ПМУ и, следовательно, ток управления силового усилителя ГМУ. Кроме того, работа в режиме ручного регулирования может применяться при неис- правности блока автоматического управления. Электрон- ный блок может быть вынут из пульта управления для ремонта.” При этом система защиты от дуговых пробоев и аварийного отключения функционирует нормально. Для зыбора режима автоматического регулирования следует определить характер работы питаемого поля (спокойный режим, частые пробои и др). Если при плавном повышении тока подмагничивания достигается максимальное среднее напряжение (показания кило- вольтметра) без дуговых пробоев, агрегат можно пере- водить в режим автоматического регулирования. Пере- ключатель режимов Пр ставится в положение Э1. Если при этом наблюдаются частые дуговые пробои, то авто- матическое управление переводится на режим искрово- го регулирования (переключатель режимов в положении ИЗ). Если в этом режиме также будут наблюдаться частые дуговые пробои, переключатель Пр следует пере- вести в положение И 2 или И1, что способствует сниже- нию числа искрений и вероятности возникновения дуго- вых пробоев. При нестабильной работе электрофильтра следует использовать периодическое регулирование по пробою. Для этого переключатель Пр ставится в положение П. Таким образом, выбор режима работы агрегата осуществляется одним переключателем Пр, что в значи- тельной степени облегчает эксплуатацию. Начальная регулировка чувствительности детектора искрений, схе- мы защиты, киловольтметра и других контрольно-изме- рительных приборов производится в заводских условиях специалистами завода-изготовителя. Рассмотрим работу функциональных блоков агрегата АУФ при различных способах регулирования (рис. 36). Экстремальное регулирование используется в случае, когда среднее напряжение электрофильтра в результате 91
Частых искровых пробоев имеет выраженный максимум. Переключатель Г1Р находится в положении 31. При этом автоматическое регулирование осущесшляегся следующим образом. С увеличением напряжения на первичной обмотке трансформатора кН на конденсаторе С’4 возрастает отрицательное напряжение. Тогда через дифференцирующую емкость С5 на сетку левого триода Л1 к подается отрицательный потенциал. Резисторы R23, R26 и конденсаторы С6, С7 образуют фильтр, сглажи- вающий переменную составляющую выпрямленного напряжения, подаваемого с выпрямителя 8В. На катод левого триода Л11 подается положительный потенциал с делителя R32— R28. В результате этого левый триод ЛИ при подъеме напряжения закрыт. При возникновении искровых разрядов положитель- ные импульсы через конденсатор СИ подаются на уп- равляющий электрод тиратрона Л12, однако наличие в анодной цепи большого сопротивления (около 4,7 Ом) не дает ему включиться. При увеличенной частоте искровых разрядов проис- ходит некоторое снижение напряжения, тогда производ- ная на выходе конденсатора С5 меняет свой знак и на сетку левого триода ЛИ подается положительное на- пряжение, приводящее к открытию триода. Одновре- менно через резистор 4,7 кОм и открытый левый триод ЛИ заряжается анодный конденсатор. Теперь при по- даче на управляющий электрод положительного импуль- са тиратрон Л12 открывается и анодный конденсатор заряжается через С8, Д12 и Л12. В результате отрица- тельное напряжение на конденсаторе С8 возрастает, что приводит к уменьшению выходного тока агрегата. Таким образом, ток управления не может превышать значения, соответствующего максимуму среднего напряжения на электродах электрофильтра. Аналогичные процессы происходят в схеме агрегата при работе в других режимах (положение Э2 и ЭЗ пе- реключателя режимов ПР). Искровое регулирование применяется в случаях, ког- да дуговой пробой в электрофильтре наступает раньше, чем будет достигнуто максимальное среднее значение напряжения. Для перехода на искровой режим регули- рования переключатель ПР ставится в положение И1, И2 или ИЗ, что определяется режимом работы электро- фильтра. При этом левый триод Л11 открывается, а 92
снижение выходного тока происходит после каждой искры по экспоненциальному закону, малым токам на грузки соответствует большое число искрений, а боль шим токам — малое Уровень снижения выходного тока от каждой искры определяется дозирующей емкостью С13 разряжающей- ся через тиратрон Л12. При положениях переключате- лей режимов И1, И2 и ИЗ дозирующая емкость соот- ветственно имеет значение 0,02; 0,01; 0,005 мкФ. Периодическое регулирование используется в случае, когда пробой в электрофильтре возникает без предва- рительных искровых разрядов. Для работы в этом ре- жиме переключатель Пр ставится в положение П. Тогда параллельно емкости С8 подключается конденсатор С9, в результате чего постоянная времени цепи сетки право- го триода ЛИ увеличивается в 15 раз, что позволяет осуществить мгновенную отсечку напряжения до нулево- го уровня. При гашении дуги от вторичной обмотки трансформатора ТрЗ через резистор R31 происходит за- рядка конденсатора С9. После гашения дуги напряже- ние быстро повышается до пробивного уровня, после чего следует медленный подъем напряжения до следую щего пробоя. Конденсатор СЮ предназначен для форси- рования заряда конденсатора С8 при единичных про- боях. Регулирование по способу последующего поля осу- ществляется следующим образом. Установлено, что входная запыленность газопылевого потока предыдуще- го поля многопольного электрофильтра определяет электрический режим (ток и напряжение) последующе- го поля и является параметром, по которому регулируют режим предыдущего поля. Увеличение тока короны первого поля электрофиль- тра, т. е. уменьшение запыленности газового потока, во втором поле приводит к снижению напряжения. Однако при увеличении тока первого поля выше некоторого зна- чения напряжение на втором поле начинает возрастать, т. е. эффективность очистки газа в первом поле падает, что объясняется увеличением числа искровых пробоев выше оптимального. Следовательно, используя рас- смотренный принцип регулирования, возможно обеспе- чить такой режим, при котором эффективность электро- фильтра не зависит от изменения технологических пара- метров пылегазового потока. 93
При улавливании высокоомной пыли выраженного минимума напряжения не наблюдается, а увеличение тока короны приводит к бесполезной трате мощности. Следует отметить, что использование этого метода регулирования рекомендуется при относительно высоких концентрациях пыли на входе в электрофильтр (20— 30 г/нм3). Для подключения агрегата АУФ в режим регулиро- вания по последующему полю зажимы 336 и 337 агре- гата, питающего первое поле, соединяются с зажимом 45 агрегаюв, питающих вторые и третьи поля (см. мон- тажную схему агрегата). Если минимум напряжения третьего поля выражен слабо, можно перейти к регулированию первого поля по второму. Для этого агрегаты третьих полей переводятся в один из режимов автоматического регулирования (периодическое, экстремальное, искровое). Агрегат вто- рого поля переводится в режим ручного или периодичес- кого регулирования. Последний режим рекомендуется при нестабильной работе фильтра; при стабильной ра- боте предпочтительнее режим ручного регулирования. Отметим, что эксплуатация агрегатов в режиме ре- гулирования по последующему полю рекомендуется только в том случае, если все другие принципы регули- рования не обеспечивают хороших электрических пока- зателей электрофильтра; режимы работы агрегатов типа АУФ не решают всех трудностей, например такую, как подавление обратной короны, а дают возможность лишь оптимизировать электрический реж.ш электро- фильтра. При работе в режиме последующего поля повышают- ся требования к технике безопасности, так как группа электрически соединенных агрегатов работает как еди- ный блок. Следует помнить, что при отключении любого агрегата его цепи, электрически связанные с другими агрегатами, остаются под напряжением. Наладка системы аварийной сигнали- зации (рис. 36). При включении главного автомата ПГ подается напряжение на первичную обмотку транс- форматора Тр2. Вторичная обмотка трансформатора пи- тает схему релейной автоматики и цепи сигнализации. Аварийное отключение агрегата происходит в сле- дующих случаях. 94
При частых дуговых замыканиях в электрофильтре. В этом случае в результате действия защиты конденса- тор СЗ заряжается до напряжения пробоя разрядника РГ2. После пробоя разрядника напряжение конденса- тора СЗ прикладывается к резистору R8 и запирает выпрямитель В1. Реле Р2, питающееся через выпрями- тель В1, отключается и обесточивает главный контак- тор КГ. При перегреве масла в баках силового блока (при температуре более 75°С) и баках силового магнитного усилителя, а также при перегреве элементов блока под- магничивания размыкаются контакты теплового реле РТ и отключается сигнальная лампа ЛС. Во всех случаях аварийного отключения агрегата выключается красная сигнальная лампа ЛК и включа- ется лампа ЛС аварийной сигнализации; параллельно цепи лампы ЛС могут быть подключены аппараты зву- ковой сигнализации. Для отключения сигнала аварии достаточно нажать на кнопку КС «Стоп», при этом включается реле Р2. В цепях блокировок имеются вспомогательные кон- такты распределительного устройства РУ-80. При от- ключении обоих кабельных выводов и заземления ре- зервной шины эти контакты размыкаются. Питание цепей световой и звуковой сигнализации осуществляется от пульта управления. Одновременно предусмотрена возможность питания цепей сигнализации от постороннего источника напряжением 220 В. Для пе- рехода на питание от постороннего источника необходи- мо снять перемычку (201—220 см. монтажную схему агрегата) и подключить напряжение на эти зажимы. Отключение системы сигнализации осуществляется выключателем П1. В схеме агрегата АУФ предусмотрена возможность дистанционного управления Такое подключение вызы- вается необходимостью контроля за работой электро- фильтра непосредственно с пульта управления основно- го технологического процесса. Агрегаты серии АТФ являются последней раз- работкой отечественной промышленности. Все новые электрогазоочистные установки оборудуются агрегатами АТФ. Агрегаты широко используются при модернизации установок. 95
Рис. 37. Электрическая схема агрегата АТФ. 96
7—1007 97
Рис. 37. Электрическая схема агрегата АТФ. Рассмотрим работу основных функциональных бло- ков агрегата (рис. 37). Тиристорный регулятор является регулирую- щим силовым элементом агрегата и предназначен для регулирования напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора Тр. Регулятор состоит из двух тиристоров Т1 и Т2, включенных по встречно-параллель- ной схеме. Работа тиристорного регулятора подобна ра- боте синхронного ключа, включенного последовательно 98
Рис. 38. Напряжение на тири- сторах и на нагрузке при фазо- вом управлении встречно-парал- лельно включенными тиристо- рами. а — напряжение сети*. б — напря- жение на тиристорах Т1 и Т2: в — напряжение на нагрузке. с источником питания и нагрузкой —- трансформатором Тр. Ключ разомкнут в первой части полупериода пита- ющего напряжения до угла <р (рис. 38) и замкнут в ос- тальной части полупериода, т. е. напряжение питания в первой части полупериода практически приложено к тиристорам, а напряжение на нагрузке равно нулю. В течение остальной части полупериода напряжение на тиристорах незначительно и все напряжение приложено к нагрузке. Включение тиристоров происходит при подаче на управляющий электрод относительно катода положи- тельного импульса напряжения, а выключение — при прохождения тока в си- ловой цепи через нуль. Фазовый угол включения тиристоров и представля- ет угол регулирования. Изменяя угол регулиро- вания от 0 до 180°, мож- но регулировать пере- менное напряжение на нагрузке от нуля до его максимального значения. Импульсы, необходи- мые для отпирания тири- сторов, формируются формирователем импуль- сов управления. Автом а ти ческий регулятор (см. рис. 37). В состав автоматиче- ского регулятора входят - следующие функциональ- ные блоки: селектор искро- вых разрядов, пред- ставляющий собой лельную схему транзисторах Т5 включенных на нагрузку R23\ формирователь у длительного режима, состоящий из инверторно- усилительного каскада на транзисторе Т7, интегро-диф- парал- И на и Тб, общую п равляющих сигналов 7* 99
ференцирующей цепи, включающей дифференцирующий конденсатор С15, интегрирующий конденсатор С16, за- рядный резистор R28, разрядные резисторы R33— R37, диоды Д15 и Д16- блок переходного режима, состоящий из конденсатора СЗО, разрядного резистора R59, управля- емого тиристорного ключа Т16 и инверторного каскада на транзисторе Т15-, амплитудн о-ф азовый преобразователь, состоящий из формирователя пилообразного напряжения на транзисторе Т10 и конденсаторе С18 и двухкаскад- ного усилителя — на транзисторах Т8, T9 и Т11; формирователь импульсов управления тиристорами, состоящий из последовательной схемы И на транзисторах Т12 и Т13, дифференцирующей цепи С21, R48 и ждущего блокинг-генератора на тран- зисторе Т14 и трансформаторе Тр4-, устройство обратной связи по напря- жению, состоящее из трансформатора напряжения ТрЗ, диодного моста ВЗ и резисторов R42—R45-, блок защиты от коротких замыканий, в который входит реле Р4, резисторы R17, R18, диоды Д8 и Д9 и конденсаторы СЮ, Cl 1 и С12. При включении автоматического выключателя В1 на все узлы и блоки агрегата подается питающее напряже- ние, причем питание на автоматический регулятор по- дается от трансформатора Тр1 и выпрямителя В4 блока питания. Исходное состояние схемы автоматического регулятора следующее. Пульсирующее напряжение запирающей полярности с выпрямителя В4 через цепочку конденсатора С25 и резистора R52 подается на базу транзистора Т10. Тран- зистор при этом закрыт. Конденсатор С18 заряжается через резистор R39. В момент спада пульсирующего напряжения на базе транзистора Т10 до нуля он откры- вается и конденсатор С18 разряжается через транзистор Т10. Таким образом, на конденсаторе С18, а соответст- венно и эмиттерном переходе составного транзистора Т8, T9 появляется пилообразное напряжение двойной частоты питающей сети, синхронизированное с напряже- нием питающей сети. Конденсатор С16 заряжается через размыкающий контакт пускового реле РЗ до напряжения, определяе- мо
мого делителем R31, R32, превышающего амплитудное значение пилообразного напряжения. Так как потенциал базы составного транзистора Т8, T9, определяемый разностью постоянного напряжения на конденсаторе С16 и пилообразного напряжения на конденсаторе С18, положителен относительно эмиттера, то транзистор Т8, T9 закрыт, управляющие импульсы на выходе амплитудного-фазового преобразователя отсутст- вуют. Отсутствуют и импульсы управления тиристора- ми на выходе формирователя импульсов управления тиристорами. При нажатии кнопки КП «Пуск» включаются реле Р2 и РЗ. Размыкающие контакты реле РЗ, закорачива- ющие управляющие переходы тиристоров Т1 и Т2, раз- мыкаются, но тиристоры Т1 и Т2 еще закрыты из-за отсутствия управляющих импульсов и напряжение сети полностью приложено к тиристорам. При этом транс- форматор ТрЗ находится под полным напряжением сети и устройство обратной связи формирует прямоугольные импульсы, длительность которых равна полупериоду се- тевого напряжения. Эти импульсы поступают на базу транзистора Т12 и держат его в открытом состоянии. Одновременно размыкаются контакты реле РЗ в це- пи делителя R31, R32, и конденсатор С16 начинает раз- ряжаться через диод Д16 и резисторы R33—R37. Пере- ключатель режимов работы В7 включает все или часть резисторов R33—R37, определяющих время разряда конденсатора С16, а тем самым один из пяти режимов работы агрегата. Суммарное сопротивление включен- ных резисторов определяет скорость подъема напряже- ния на выходе агрегата. В момент времени, когда изменяющееся во времени пилообразное напряжение на конденсаторе С18 превы- сит снижающееся напряжение на конденсаторе С16, появляется ток через управляющие переходы составного транзистора Т8, T9. который открывается и подает запирающий потенциал на базу транзистора Т11, ранее открытого прямым током через резистор R38. Закрытие транзистора Т11 приводит к появлению открывающего тока через базу транзистора Т13 и через переход база— эмиттер транзистора Т14. Разрядный ток конденсатора С21, открывающий транзистор Т14, является запускающим импульсом ждущего блокинг-генератора. Блокинг-генератор гене- 101
рирует кратковременный включающий импульс, посту- пающий через выходные обмотки трансформатора Тр4 одновременно на управляющие электроды силовых ти- ристоров Т1 и Т2. Это приводит к отпиранию того из тиристоров, для которого полярность сетевого напряже- ния совпадает с направлением проводимости. Включен- ный тиристор закорачивает первичную обмотку трансфор- матора ТрЗ, что приводит к исчезновению напряжения обратной связи на базе транзистора Т12. Транзистор Т12 закрывается и прерывает цепь разряда конденсато- ра С21. Таким образом, на первичной обмотке трансформато- ра Тр появляется напряжение, фаза которого определя- ется моментом уравнивания экспоненциально снижаю- щегося напряжения на конденсаторе С16 и пилообраз- ного повышающегося напряжения на конденсаторе С18. Постоянная времени разряда конденсатора С16 значи- тельно превышает длительность полупериода сетевого напряжения, а следовательно, и длительность периода пилообразного напряжения на конденсаторе С18, поэто- му в следующем периоде пилообразного напряжения момент уравнивания его текущего значения с напряже- нием на конденсаторе С16, определяющий фазу включе- ния тиристоров, наступит раньше на определенную долю полупериода питающего напряжения. Следовательно, фазовый угол включения силовых тиристоров будет постоянно увеличиваться по экспоненциальному закону. Это обеспечивает быстрое нарастание напряжения на первичной обмотке трансформатора Тр в начале про- цесса включения агрегата и замедленный подход к его максимуму. По мере возрастания напряжения на электрофильтре конденсатор С13 заряжается напряжением с делителя высокого напряжения R2 и R3, через переход эмиттер — база составного транзистора Т4, Т5 до напряжения, равного разности потенциалов на резисторе R20 и про- порционального напряжению на электрофильтре. При этом транзисторы Т4—Тб открыты прямым током через резисторы R22 и R25 и сигнал на выходе селектора от- сутствует. При повышении напряжения до уровня возникнове- ния коронного разряда в си товой цепи агрегата появля- ется ток, изменения которого носят импульсный харак- тер. Это вызывает периодические закрытия транзистора 102
Тб, однако не приводит к возникновению сигнала на выходе селектора, так как транзистор Тб выведен от- крытым транзистором Т5. При дальнейшем повышении напряжения до некото- рого значения, зависящего от технологических парамет- ров очищаемых газов (влажности, запыленности газа и др.), в активной зоне электрофильтра возникают искро- вые разряды, сопровождающиеся скачкообразными сни- жениями напряжения на электродах фильтра и импуль- сным возрастанием тока. Скачкообразное понижение напряжения на резисторе R20 приводит к появлению запирающего напряжения на составном транзисторе Т4, Т5 от предварительно за- ряженного конденсатора С13. Ввиду того что при этом транзистор Тб запирается импульсами тока, проходящими через электрофильтр при каждом искровом разряде, оба параллельно включенных транзистора селектора оказываются закрытыми и на выходе его появляются импульсы напряжения, длитель- ность которых равна длительности импульсов тока через электрофильтр при искровых разрядах. Сигнал, сформированный селектором, своим передним фронтом закрывает транзистор Т7. За этим следует под- заряд конденсатора С16 через резисторы R28, R30 и диод Д15. Приращение напряжения на конденсаторе С16 зави- сит от длительности импульса, сформированного селек- тором, и от величины заряда емкости С15. В результате суммарного воздействия подзаряда конденсатора С16 импульсами напряжения с селектора и разряда его через диод Д16 и резисторы R33—R37 на конденсаторе С16 в каждый момент времени устанавли- вается динамическое равновесие напряжения, определя- ющее угол включения силовых тиристоров и, следова- тельно, средний уровень напряжения на электродах фильтра. Скорость разряда конденсатора С16 регулиру- ется с помощью переключателя В7 и определяет время, в течение которого напряжение на электрофильтре воз- растает до следующего искрового пробоя. Во время действия искрового разряда конденсатор С28 в цепи базы транзистора Т15 подключается к источ- нику питания с помощью селектора искровых разрядов через переход эмиттер — база транзистора Т15 и резис- тор R23. Происходит его заряд, при этом транзистор 103
Т15, прежде закрытый положительным смещением де- лителя R54—R55, открывается. Это приводит к разряду конденсатора С29 через управляющий переход тиристо- ра Т16. Тиристор открывается, следует практически мгновенный заряд конденсатора СЗО до напряжения источника питания, после чего тиристор Т16 закрывает- ся. Так как напряжение на конденсаторе СЗО значитель- но превышает амплитудное значение пилообразного напряжения на конденсаторе С18, то составной транзис- тор Т8, T9 закрывается, что приводит к прекращению подачи управляющих импульсов на силовые тиристоры Т1 и Т2 и, следовательно, к снятию питающего напря- жения с электрофильтра. По мере разряда конденсатора СЗО через резистор R59 происходит плавное (в течение 2—3 полупериодов сетевого напряжения) восстановле- ние напряжения на электрофильтре до уровня, определя- емого напряжением на емкости С16. Описанное регулируемое восстановление напряжения на электрофильтре после каждого искрового разряда гарантирует надежное запирание тиристоров Т1 и Т2, исключает возможность перерастания искрового разряда в дуговой и устраняет возможность возникновения в ак- тивной зоне электрофильтра вторичных искровых разря- дов При больших углах регулирования и возникновении в силовой цепи агрегата по каким-либо причинам затяж- ки полупериода прохождения тока, превышающей угол включения очередного тиристора, становится возможным развитие одпополупериодного режима питания транс- форматора Тр. Очередной тиристор в этом случае не включается из-за отсутствия анодного напряжения в мо- мент прохождения включающегося импульса, что, в свою очередь, приводит к затяжке тока следующего полупе- риода, протекающего через неперемагниченный транс- форматор. В течение затянувшегося полупериода прохождения первичного тока трансформатор напряжения ТрЗ выве- ден проводящим тиристором, открывающее напряжение на базе транзистора Т12 отсутствует и открытие тран- зистора Т13 не приводит к возбуждению блокинг-гене- ратора. При этом транзистор Т13 остается открытым до конца периода пилообразного напряжения. Запирание тиристора и восстановление напряжения на тиристорном блоке приводят к формированию устройством обратной 104
связи прямоугольного импульса, открывающего транзис- тор Т12, и тем самым к формированию блокинг-генера- тором импульса, включающего тиристор. Затем транс- форматор ТрЗ снова закорачивается и импульс обрат- ной связи перекрывается. Таким образом, очередность включения тиристоров не нарушается, а следовательно, сохраняется нормаль- ный режим перемагничивания трансформатора Тр. В нормальном режиме работы агрегата по обмоткам трехпозиционного реле Р4 протекают токи, пропорцио- нальные току короны, напряжению на электродах элект- рофильтра. Магнитодвижущие силы этих обмоток на- правлены встречно, при этом магнитодвижущие силы обмотки напряжения превышают магнитодвижущие силы токовой обмотки и контакт реле Р4 разомкнут. При коротком замыкании напряжение на электрофильт- ре падает до нуля, а ток возрастает. Это приводит к обесточиванию обмотки напряжения реле Р4 и увели- чению м. д. с. токовой обмотки. Контакт реле замыкает- ся и подает напряжение через резистор R60 на конден- сатор СЗО, который заряжается до разности потенциа- лов, определяемой делителем R60, R59. Напряжение с конденсатора СЗО прикладывается через диод Д18 к це- пи управления составного транзистора Т8, T9. Так как напряжение на конденсаторе СЗО превышает напряжение на конденсаторе С16, но меньше амплитуды пилообраз- ного напряжения на конденсаторе С18, то угол проводи- мости тиристоров Т1 и Т2 снижается до значения, опре- деляемого разностью между амплитудным значением пилообразного напряжения на С18 и значением напря- жения на конденсаторе СЗО. Остаточный угол проводи- мости имеет такую величину, что среднее значение тока короткого замыкания оказывается достаточным для удержания контакта реле Р4 в замкнутом состоянии. При замыкании контакта реле Р4 напряжение пода- ется на конденсатор С5 через резистор R3 и диод Д5. Конденсатор С5 начинает заряжаться. При увеличении напряжения на нем до напряжения стабилизации ста- билитрона Д4 стабилитрон отпирается, открывается транзистор ТЗ и срабатывает реле Р1, которое своим замыкающим контактом через резистор R1 замыкает базовую цепь транзистора ТЗ и самоблокируется. Кроме того, реле Р1 своим замыкающим контактом замыкает цепь питания обмотки дистанционного расцепителя ав- 8—1007 105
томата Bl. Последний срабатывает и отключает агрегат от питающей сети. Время заряда конденсатора С5 до напряжения про- боя стабилитрона Д4 — около 2 с. Если в течение выдержки времени защиты короткое замыкание в электрофильтре устранилось самопроиз- вольно, то контакт реле Р4 размыкается и процесс за- рядки конденсатора 05 прерывается. Однако запираю- щее напряжение на базе транзисторов Т8, T9 существу- ет еще некоторое время, определяемое временем разряда конденсатора СЗО на резистор R59. Этим достигается плавное восстановление напряжения на электрофильтре после прекращения короткого замыка- ния. Для предупреждения действия защиты от кратковре- менных снижений напряжения при искровых разрядах включение реле Р4 замедляется конденсатором С12. Во время нормальной работы электрофильтра вслед- ствие непрерывно изменяющихся параметров пылегазо- вого потока в активной зоне электрофильтра имеют мес- то случаи возрастания тока до значений, превышающих номинальный ток агрегата. Во избежание перегрузки агрегата в схеме автоматики имеется блок ограничения рабочего тока, состоящий из регулируемого резистора R26, диода Д14 и резистора R29, включенного в цепь эмиттера транзистора Т7. В нормальном режиме работы агрегата напряжение на резисторе R29, пропорциональное току короны, не влияет на режим работы тванзистора Т7, который ос- тается открытым благодаря наличию тока через управ- ляющий переход и цепочку, состоящую из резистора R27 и диода Д13. При превышении тока короны выше установленного значения (100% номинального тока) напряжение на резисторе R29 превысит заданное значение и транзис- тор Т7 закроется. После этого начинается заряд конденсатора С16 через резисторы R28, R30. Напряже- ние на емкости С16 растет, что приводит к снижению напряжения на электрофильтре, а следовательно, и тока агрегата, что в свою очередь приводит к снижению на- пряжения на резисторе R29, открытию транзистора Т7. В результате описанного процесса устанавливается ди- намическое равновесие и тока агрегата. 106
Блок автоматики и сигнализации. Блок включает в себя два источника оперативного напряже- ния, поступающего с выпрямителя В1 и В2, пусковые реле Р2 и РЗ, выходное реле защиты Р1 и цепи элект- рических блокировок и сигнализации. Блоки работают следующим образом. При включении автомата В1 его нормально разомк- нутыми контактами подготавливаются к работе цепи аварийного отключения агрегата. При пуске агрегата после нажатия кнопки КП «Пуск» срабатывают реле Р2 и РЗ. Загорается красная лампа ЛК, свидетельствующая о подаче высокого на- пряжения на электрофильтр. Реле Р2 и РЗ ставятся на самоблокировку через замыкающий контакт реле Р2, одновременно размыкаются управляющие цепи тиристо- ров и обрывается цепь заряда конденсатора С16. При выключении агрегата кнопкой КС «Стоп» все цепи его приходят в исходное состояние. При технологическом отключении агрегата реле РЗ обесточивается и своими размыкающими контактами за- корачивает цепи управления силовыми тиристорами Т1 и Т2, а замыкающим контактом подключает цепь заря- да конденсатора С16, плавно поднимает напряжение на электрофильтре. Аварийное отключение агрегата. При длительном коротком замыкании в активной зоне элект- рофильтра реле Р1 блока защиты от коротких замыка- ний выключает автомат В1 через дистанционный расце- питель и подает питание на желтую лампу ЛЖ и на тину звуковой аварийной сигнализации ШЗА. Для снятия сигнала аварии необходимо нажать кноп- ку «Стоп». При этом реле Р1 обесточивается. Желтая лампа гаснет. Для последующего включения агрегата необходимо снова включить автомат питания В! При перегреве масла в повысительно выпрямитель- ном устройстве размыкаются контакты теплового реле РТ1, что приводит к срабатыванию реле Р1 по цепи В1, К5, Д7 и замыкающий контакт автомата В1. В случае исчезновения питающего напряжения с ди- ода Д7 исчезает подпирающее напряжение, подводивше- еся ранее от выпрямителя В2 через резистор R6. Реле Р1 срабатывает от источника В1. При необходимости экстренного отключения агрегата разрывается цепь 130—131. При этом агрегат выключа- 8* 107
ется без выдержки времени, как и в предыдущих двух случаях, с включением аварийной сигнализации (см. монтажную схему агрегата). При работе агрегата в режиме ручного регулирования переключатель режима работы находится в положении «Ручное». При этом его контакты ВУ в автоматическом регуляторе замкнуты. При включении автомата В1 и нажатии кнопки * «Пуск» производится коммутация цепей управления блоком автоматики и сигнализации. Потенциометром R32 изменяют напряжение заряда ? конденсатора С16, что приводит к изменению угла про- водимости тиристоров Т1 и Т2,—тем самым агрегат вы- водится на нужный режим. Местное и дистанционное управление агрегатом. Пуск агрегата и контроль за его работой можно производить непосредственно с собственного при- бора регулирования или при помощи дистанционного управления. Для переключения цепей кнопок пуска и отключения агрегата с местного управления на дистанционное и наоборот служит переключатель ВЗ, имеющий два поло- жения — «Местное» и «Дистанционное». Для присоединения органов дистанционного управле- ния и контроля предусмотрены зажимы: 119, 120—для дистанционной кнопки «Пуск»; 120, 121—для дистан- ционной кнопки «Стоп»; 23, 2—для дистанционного киловольтметра; 26, 2—для дистанционного миллиам- перметра. Кроме того, может быть подключена дистанционная звуковая сирена на 220 В к зажимам 134 и 2. Зажимы 121, 122 предусмотрены для технологическо- го отключения агрегата, а зажимы 120, 131—для экст- ренного отключения агрегата с включением аварийной сигнализации (см. монтажную схему агрегата). Рекомендации по монтажу агрегата. После распаковки агрегата удаляется вся консервацион- ная смазка, тщательно протираются все токоведущие и изоляционные части выпрямительного устройства, при- бора регулирования и кабельной муфты. Далее работы проводятся в следующей последовательности. Проводится сокращенный химический анализ масла < силового блока. По химическому составу и электричес- кой прочности масло должно удовлетворять требовани- 108 *
ям, указанным в техническом описании агрегата. В случае необходимости производится доливка свежего сухого трансформаторного масла. Производится установка выпрямительного устройства в соответствии с проектом подстанции. Соединитель высокого напряжения устанавливается на выпрямительное устройство и закрепляется. Прибор регулирования навешиватеся на выпрями- тельное устройство и закрепляется. Производится разделка кабеля высокого напряжения и монтаж кабельной муфты в соответствии с инструкци- ей по ее монтажу, а затем установка кабельной муфты на соединитель высокого напряжения. Монтируются соединительная шина, пластины за- землителя на вводах высокого напряжения выпрями- тельного устройства и кабельной муфты. Проверяется работа механических заземлителей, тща- тельно заземляются все узлы агрегата. Производится электрический монтаж агрегата в соот- ветствии со схемой подключений агрегата, приводимой в инструкции по эксплуатации, и проектом подстанции. При монтаже агрегата необходимо проследить за надежностью механических креплений и электрических соединений элементов агрегата. Особое внимание необ- ходимо обратить на контактные соединения в цепи за- земления. Подготовка агрегата к работе. До пуска агрегата в работу необходимо проверить уровень масла в расширителе и произвести ревизию силового автома- тического выключателя В1 и контактов вспомогатель- ных цепей выключателя В1. Пуск агрегата производится в следующей последо- вательности. Перед пуском агрегата проверяется наличие перемы- чек 121—122 (если агрегат не включен в технологичес- кий режим), 23—2 (если не подключен дистанционный киловольтметр), 130—131 (если технологией очистки газа не предусмотрено экстренное отключение агрегата) и 26—2 (если не подключен дистанционный миллиам- перметр). Производится включение агрегата под нагрузку в следующем порядке: открывается в приборе регулирования крышка ниж- ней коробки блока регулирования; 109
устанавливается переключатель управления ВУ в «положение «Ручное»; ось потенциометра R32 ставится в крайнее левое по- ложение; переключатель ВЗ ставится в положение «Местное»; включается автомат В1\ включается переключатель В2 сигнализации; включается кнопка «Пуск», при этом загорается красная лампа, свидетельствующая, что агрегат подклю- чен на электрофильтр; медленным и плавным вращением оси потенциометра R32 вправо повышают напряжение на фильтре, не дово- дя его до пробоя, и затем напряжение снижают; нажатием кнопки «Стоп» включается агрегат, при этом красная лампа должна погаснуть; заземляется вывод высокого напряжения выпрями- тельного устройства; переключатель управления ВУ устанавливается в положение «Автоматическое»; включается кнопка «Пуск» и проверяется действие аварийной защиты агрегата; при этом агрегат должен отключиться и должна загореться желтая лампа; снимается сигнал аварии кнопкой «Стоп»; снимается заземление с вывода высокого напряжения выпрямительного устройства; после этого агрегат готов к эксплуатации. Для выбора режима автоматического регулирования необходимо путем ручного регулирования, плавно под- нимая напряжение, определить состояние питаемого по- ля электрофильтра. При нестабильной работе поля электрофильтра для автоматического режима необходимо установить пере- ключатель режимов В7 в положение 2 или 3. В случае, если поле электрофильтра работает ста- бильно, агрегат рекомендуется включать в автоматичес- ком режиме в положении 4 или 5 переключателя В7. Общие рекомендации по техническому •обслуживанию агрегатов питания. Агрегаты работают в режиме автоматического регулирования и после правильного выбора режимов работы не требуют оперативной подстройки. Требуется лишь периодический осмотр для проверки эффективности очистки (не следу- ет ли вследствие изменения состояния полей электро- 110
фильтра перейти к иному режиму автоматического регу- лирования для агрегатов АТФ) и для проверки состоя- ния узлов и элементов агрегата. Рекомендуется проводить следующие профилактические работы: ежедневно необходимо проверять силовой блок! уровень масла в расширителе по маслоуказателю; от- сутствие утечек масла через уплотнения; характер гуде- ния выпрямителя и прибора регулирования. Гудение должно быть равномерным. Неравномерный шум и потрескивание внутри выпрямителя не допускаются; ежемесячно необходимо проводить: очистку всего оборудования от пыли и грязи, протирку всех фарфоро- вых вводов, токоведущих шин и прочих деталей агрега- та чистым бензином и сухой чистой ветошью; через три месяца после начала эксплуатации агрега- та следует проверить надежность внешних контактов в цепях высокого напряжения силового блока и не реже одного раза в год делать анализ трансформаторного масла. Обслуживание агрегатов производится в соответст- вии с инструкцией по монтажу и эксплуатации завода- изготовителя. 12. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ И АГРЕГАТОВ ПИТАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ УСТРАНЕНИЮ В 1 абл. 4 и 5 рассмотрены наиболее часто встреча- ющиеся неисправности, возникающие при эксплуатации современных электрофильтров и агрегатов питания, и. даны рекомендации по их устранению. 13. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Электрофильтры относятся к разряду электроустано- вок специального назначения. На них распространяются правила техники безопасности при эксплуатации элект- роустановок напряжением до 1000 В. На электрогазоочистных установках применяют на- пряжение двух видов: переменное — до 1000 В для пита- ния повысительных трансформаторов и вспомогательных механизмов (приводов механизмов встряхивания, насо- 111
Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения to Таблица 4. Характерные неисправности электрофильтров и рекомендаишГпо их устранению Электрофильтр не «держит» на- пряжение. При включении агрегата питания срабатывает система за- щиты В электрофильтре или изолятор- ных коробках оставлены посторон- ние предметы Разрушен опорно-проходной изо- лятор (перекос рамы коронирующих электродов) При пуске фильтра изоляторы по- крыты слоем сконденсировавшейся влаги — не включены или перегорели электрообогревательные элементы в изоляторной коробке Обрыв коронирующего электрода; короткое замыкание в поле Пробит кабель высокого напря- жения Электрофильтр работает с пони- женным напряжением. При повыше- нии напряжения с помощью ручного регулирования срабатывает система зашиты Загрязнены изоляторы Осмотреть поля электрофильтра и изоляторные коробки, удалить по- сторонние предметы Заменить изолятор и выровнять раму коронирующих электродов Включить электрообогрев изоля- торных коробок. Автоматизировать включение обогрева в зависимости от температуры в изоляторной ко- робке путем установки контактных термометров Удалить оборвавшийся электрод; при ремонте фильтра восстановить его на место Отсоединить шину в изоляторной коробке, определить место пробоя в кабеле. Заменить поврежденный участок или кабель Протереть изоляторы чистыми су- хими тряпками. Проверить положе- ние регулятора расхода обдувочного воздуха. При частых загрязнениях выполнить шапки изоляторов раз- борными
Продолжение табл. 4 Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения Деформированы осадительные электроды из-за нарушения техноло- гических параметров пылегазового потока (высокая температура). Де- формация электродов за счет пере- полнения уловленной пылью нижней части фильтра Выступы и острые кромки на элек- тродах При нормальном рабочем напря- жении электрофильтра наблюдается резкое увеличение тока короны При нормальном рабочем напря- жении электрофильтра наблюдается понижение тока короны Утечка тока по изоляторам. На- рушение технологического процес- са, например повышение влагосодер- жання газов Из-за слабого возмущающего уси- лия ударных молотков на электро- ,дах образовался слой пыли. Элек- троды не встряхиваются и обраста- ют пылью Из-за изменения технологического режима увеличилась степень слипа- емости пыли Откачать пыль из электрофильтра и исправить деформированные элек- троды Найти н ликвидировать выступы, огарки электродов, обрезать высту- пающие за гайки стержни болтов и т. п. Протереть изоляторы. Сообщить на пульт управления основного тех- нологического процесса и до стаби- лизации режима выключить напря- жение электрофильтра Проверить эффективность системы встряхивания и при необходимости усилить массу ударных молотков Сообщить на пульт управления ос- новного технологического процесса
Продолжение табл. 4 Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения Йри включении электрофильтра нет показаний тока короны Резко ухудшилась работа элек- трофильтра (снижение к. п. д.) с на- рушением режима Коронирующие электроды заросли пылью из-за плохого встряхивания Отгорела шина подвода тока вы- сокого напряжения внутри изолятор- ной коробки Неисправен агрегат Частично забита пылью газорас- пределительная решетка, нарушена равномерная раздача газопылевого потока по сечеиию электрофильтра Не работает система удаления пы- ли из бункеров Большие подсосы воздуха в бун- керной части электрофильтров Найти и устранить неисправность Восстановить шину Заменить неисправный агрегат на резервный и устранить неисправность Проверить работу системы встря- хивания газораспределительных ре- шеток. Измерить и проанализировать вольт-амперные характеристики 1-го поля электрофильтра. При необходи- мости остановить электрофильтр для ремонта При отсутствии механизмов встря- хивания решеток предусмотреть их установку Сделать ревизию механизмов пы- леудаления Проверить работу вибраторов иа бункерах Ликвидировать подсосы
Продолжение табл. 4 Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения На коронирующих электродах об- разовались наросты пыли диаметром 25—30 мм с разрывами по длине электрода Слабый удар молотков по нако- вальням Заедают валы с молотками в пы- левых подшипниках из-за неправиль- ной центровки или смещения под- шипников Слабое встряхивание коронирую- щих электродов Произвести центровку валов с мо- лотками смещением пылевых под- шипников в вертикальной и горизон- тальной плоскостях, закрепить под- шипники, обварить болты и гайки Отрегулировать силу удара молот- ков На коронирующих электродах разовались сплошные наросты разрывов диаметром до 100 мм об- без Не работает привод механизма встряхивания Оборван шатунный изолятор вну- три изоляторной коробки Устранить неисправность Заменить шатунный изолятор На осадительных электродах обра- зуется слой пули толщиной 10— 15 мм Большая пауза между включением системы встря'хивания Ударный молоток не доходит до наковальни (осевое смещение) Оборвался один или несколько молотков Не работает привод системы встря- хивания Уменьшить паузу между включе- ниями Установить молоток строго по центру наковальни Установить новые молотки Устранить неисправность Усиленная коррозия корпуса элек* трофнльтра сл Нарушена теплоизоляция. Большие подсосы холодного воздуха через различные неплотности (сальники, люки, взрырные клапаны и др.) Восстановить теплоизоляцию. За- варить неплотности, уплотнить люки, набитр сальники, устранить подсосы
Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения Таблица 5. Характерные неисправности агрегатов питания и рекомендации по их устранению Агрегат включился, а миллиампер- метр не показывает расхода тока Агрегат отключается тепловой за- щитой Повысительный трансформатор по- требляет увеличенный ток при холо- стом ходе и в режиме нагрузки. По- вышенный нагрев трансформатора, из верхних головок изоляторов трансформатора вытекает масло Периодическое скачкообразное увеличение тока и снижение напря- жения При включении высокого напряже- ния (без подачи в электрофильтр технологического газа) показания амперметра и миллиамперметра за- вышены. Срабатывает максимальная токовая защита Агрегаты серии АРС Вышел из строя миллиамперметр Отгорела шнна подвода тока высо- кого напряжения внутри изоляторной коробки Перегрев трансформаторного мас- ла сверх допустимого значения Межвитковое замыкание во вто- ричной обмотке трансформатора Утечка тока по изолятору или по концевой кабельной муфте вслед- ствие загрязнения их поверхности Раскачка системы коронирующих электродов нли отдельных ее эле- ментов Не снято дополнительное (пере- носное) заземление. Переключатель высокого напряжения распредели- тельного устройства включен иа за- земленную резервную шину Заменить миллиамперметр Восстановить шину Устранить причину перегрева мас- ла. Усилить вентиляцию подстанции Измерить сопротивление обмоток трансформатора. В случае необходи- мости заменить поврежденную сек- цию. Проверить электрическую проч- ность масла Протереть изоляторы и кабельные муфты сухой ветошью с бензином. Дефектные изоляторы заменить. Про- верить газораспределительную ре- шетку электрофильтра Закрепить систему подвеса коронирующих элек- тродов Снять переносное заземление. Пе- реключатель высокого напряжения подключить на свою линию
Продолжение табл. 5 Признаки неисправности Причина Ciccofbi )счггнеп я и.ги предчре» дсиия Резкое возрастание нагрузки на одном или нескольких агрегатах (увеличение тока агрегата) При включении агрегата напряже- ние не поднимается, срабатывает за- щита Бункера электрофильтра заполне- ны пылью вследствие неудовлетвори- тельной работы системы пылеудале- ния Нож заземления в изоляторной ко- робке опущен на изолятор Разрушен опорно-проходной изо- лятор (рама короннрующих электро- дов перекошена) В начале пуска газа на изоляторах сконденсировалась влага Не включена система обогрева изо- ляторов Оборвался коронирующий элек- трод или элемент осадительного электрода и поле фильтра закоро- чено Пробит кабель высокого напряже- ния Пробит изолятор в изоляторной коробке Немедленно отключить питание электрофильтра и обеспечить вы- грузку пыли из аппарата Проверить и поднять ножи зазем- ления изоляторов Заменить изоляторы н выровнять раму короннрующих электродов Включить обогрев изоляторов и прогреть их в течение 2—3 ч Включить агрегат питания Удалить оборванный провод или элемент осадительного электрода. При ремонте электрофильтра элек- троды восстановить Отсоединить шину высокого на- пряжения в изоляторной коробке. Определить неисправность кабеля и муфты. Заменить пробитый кабель или муфту Заменить пробитый изолятор
Продолжение табл, 5 Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения Агрегат поддерживает на электро- дах фильтра пониженное напряже- Загрязнены изоляторы Протереть изоляторы сухой ве- тошью без ворса ние Нарушено разрядное расстояние в активной зоне электрофильтра, де- формированы короннрующие и оса- дительные электроды Отремонтировать деформированные электроды, восстановить их центров- ку. Ликвидировать выступы, острые кромки, огарки электродов При нажатии кнопки «Пуск» крас- ная сигнальная лампа не включа- Залипают контакты реле пуска Р1 Снять крышку реле и почистить его ется Перегорела лампа Заменить лампу Миллиамперметр агрегата показы- вает заниженный ток Обрыв в цепи выпрямителя высо- кого напряжения. Работает одно пле- чо мостовой схемы Вскрыть трансформатор, устранить обрыв Перегрев главного магнитного уси- лителя прн устойчивой работе агре- гата с максимальными электрически- ми параметрами Недостаточная вентиляция под- станции Не работает вентилятор пульта управления (агрегат АРС-400) Усилить вентиляцию подстанции, вскрыть заднюю стенку пульта уп- равления Включить вентилятор При пуске агрегата напряжение, подаваемое на электрофильтр, не увеличивается Заедает выключатель в системе регулятора напряжения Вскрыть заднюю верхнюю стенку пульта управления и устранить при- чину заедания на двигательном ва- риаторе
Продолжение табл. 5 Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения При случайных пробоях в элек- Вышел из строя двигатель регу- лятора напряжения Пробит пусковой конденсатор дви- гателя регулятора Занижена уставка максимального Сиять двигатель регулятора. Уст- ранить неисправность Заменить конденсатор Установить оптимальные уставки трофильтре включается система ре- реле тока Завышена уставка мини- реле для данного технологического гулнрования напряжения мяльного реле напряжения производства При нажатии кнопки «Пуск» агре- Разомкнуты контакты термореле, Снять термореле, проверить состо- гат не включается контролирующего температуру масла яние контактов. При необходимости При иажатии кнопки «Пуск» кон- трансформатора Агрегаты серии А У Ф Обрыв в цепи контактора проверить его работу контрольным термометром Последовательно проверяя наличие тактор КГ ие включается После включения кнопки «Пуск» * Глухое замыкание на выходе вы- цепи между зажимами 201—218; 201—213; 201—214; 201—216; 201— 223; 201—226, найти и устранить от- сутствие цепи (см. монтажную схе- му агрегата) Устранить замыкание контактора КГ срабатывает аварий- ное отключение прямительного устройства (в фильт- ре или кабеле) Перегорел один из предохраните- лей Пр9, ПрЮ. Вышел нз строя выпрямитель ВК Заменить неисправный предохра- нитель Заменить неисправный элемент вы- прямителя о
Продолжение табл. 5 Признаки неисправности Причина Способы устранения илн предупреждения При ручном управлении не регу- лируется выходная мощность При автоматическом управлении выходная мощность не регулируется В режиме искрового регулирова- ния агрегат не реагирует на искро- вые разряды Агрегат не выдает номинального тока при отсутствии пробоев в филь- тре Быстро поднимается напряжение от минимального до максимального Агрегат сразу включается; иа Д13 максимальное напряжение Разомкнуты контакты тепловых ре- ле РТ1, РТ2, РТЗ Перегорели предохранители Пр4 и Пр5 Отсутствует напряжение питания на электронном блоке (сгорел предо- хранитель Пр1, не исправлен пере- ключатель ПУ, отсутствует контакт в разъемном соединении электронно- го блока) Вышла из строя лампа 6Н6П Вышел из строя диод Д12, или конденсаторы С13, С14, или тира- трон Л12 Максимально возможное напряже- ние иа фильтре ниже 80 кВ Напряжение сети ниже 380 В Потеря эмиссии катода лам- пы 6Н6П Пробиты диоды Д12, Д13 Вышел из строя диод Д13 Отрегулировать работу реле Заменить предохранители Найти и устранить неисправность Заменить лампу Заменить неисправный элемент Нс устраняется Не устраняется Заменить лампу Заменить неисправные диоды Заменить диод
11021—2 Продолжение табл. 5 1007 Признаки неисправности Причппа Способы устранения или предупреждения При коротких замыканиях не сра- батывает система гашения Не включается автомат В1 Загорается желтая лампа При нажатии кнопки «Пуск» заго- рается красная лампа. Не повышает- ся напряжение на электрофильтре. Сгорел предохранитель Пр12 Неисправно реле РЗ Агрегаты серии АТФ Нет перемычки 130—131, срабаты- вает дистанционный расцепитель Вышел из строя транзистор ТЗ (при нажатой кнопке «Стоп» желтая лампа не гаснет) Перегорел предохранитель Пр1 или Пр2 Сработало тепловое реле РТ. Об- рыв в цепи теплового реле Разомкнута цепь технологического отключения Перегорел предохранитель ПрЗ или Пр4 Нет импульсов управления тири- сторами Заменить предохранитель Заменить реле Поставить перемычку. Проверить наличие напряжения на катушке ре- ле Р1. Сменить транзистор ТЗ Определить причину. Сменить пре- дохранитель Повторить включение при времен- ной перемычке 127—130 Прозвонить цепь 121—122 Определить причину. Сменить пре- дохранитель При помощи осциллографа после- довательно проверить наличие сигна- лов на контрольных точках КТ 15, КТ14, КТ13, УТ8 ь-
Продолжение табл. & ю ьо Признаки 'неисправности Причина Способы устранения или предупреждения Переключатель В7 в одном из по- ложений 1—5. Агрегат не ликвиди- рует дугового пробоя Не работает блок переходного ре- жима Не работает селектор искровых разрядов Проверить наличие сигнала на КТ 17 Проверить наличие сигнала на КТ7 Во время действия защиты от ко- ротких замыканий миллиамперметр резко увеличивает свои показания Неисправна цепь Д26, R60 Прозвонить цепь. Проверить сиг- нал на КТ 17 при искусственном ко- ротком замыкании и минимальном токе нагрузки при ручном регулиро- вании Не работает система управления. Резко выходит на максимальный ре- жим при прохождении искры или дуги. Кнопкой «Стоп» снимается на- пряжение с фильтра Неисправен амплитудио-фазовый преобразователь Проверить состояние и исправность всех элементов преобразователя Агрегат резко выходит иа макси- мальный режим. Напряжение с фильтра кнопкой «Стоп» не снима- ется Вышли из строя один или оба ти- ристора Tl, Т2 Снять на выпрямительном устрой- стве перемычку цепи 11 между ти- ристорами и реакторами. Прозвонить тиристоры. Заменить неисправный тиристор Агрегат нормально повышает на- пряжение до 0,7—0,8 номинального значения. Затем следует нарушение работы н снижение тока и напряже- ния Обрыв в цепи резистора R4 и конденсатора с тиристорами Т1 и Т2 Устранить обрыв в цепи
Продолжение табл. 5 Признаки неисправности Причина Способы устранения или предупреждения В баке агрегата прослушивается возрастающий гул После нажатия кнопки «Пуск» вы- бивает автомат В1 Нет ограничения тока при работе агпегата, ток возрастает выше номи- нального При коротком замыкании в на- грузке автоматический выключа- тель В1 не срабатывает Ослабла затяжка токоограничи- вающего реактора Обрыв в цепи теплового реле РТ Неисправен транзистор Т7 Неисправен транзистор ТЗ Затянуть гайки крепления реак- тора Заменить реле РТ Заменить транзистор Т7 Заменить транзистор ТЗ Прослушиваются щелчки в баке агрегата Нарушен контакт в цепях высоко- го напряжения конденсаторов, в це- пи делителя напряжения или образ- цового резистора Устранить обрыв в цепи На фарфоровом изоляторе ввода Отсутствие масла в полости вво- Открыть пробку на колпаке ввода высокого напряжения наблюдаются частичные разряды да высокого напряжения и при появлении масла закрыть пробку
зов, вентиляторов), а также цепей управления агрегатов -и других потребителей, размещенных на подстанции, и выпрямленное — выше 1000 В (до 70 кВ), применяемое для питания электрофильтров. Цепь напряжением выше 1000 В работает с заземле- нием положительного вывода выпрямителя; предусмот- рено также общее защитное и рабочее заземление для цепей напряжением до 1000 В. Электрофильтры и их кабельные линии обладают значительной емкостью, поэтому при переходных процес- сах в электрических цепях питания периодически возни- кают перенапряжения, амплитуда которых достигает двух-трехкратной амплитуды рабочего напряжения. При производстве профилактических, текущих и ка- питальных ремонтов электрофильтров и подстанций аг- регатов питания следует соблюдать особые меры техни- ки безопасности, так как часто параллельно работающие агрегаты остаются под напряжением. Повышенные меры безопасности следует соблюдать при питании по схеме «последующего поля», в этом случае несколько агрега- тов работают как единый агрегат и выключение одного из них не значит, что на нем нет напряжения. Лицо, ответственное за эксплуатацию электрогазо- очистной установки, должно иметь квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV. Обслужива- ние установки осуществляется дежурным персоналом с квалификационной группой не ниже III. При эксплуатации электрофильтров оперативный и эксплуатационный персонал должен руководствоваться «Правилами технической безопасности при эксплуата- ции электроустановок потребителей» (Атомиздат, 1971), инструкциями по эксплуатации электрофильтров, прила- гаемыми к паспорту аппарата заводом-изготовителем. Приведенные в данной главе рекомендации не заме- няют существующих правил и инструкций, разработан- ных для отдельных производств, по охране труда, тех- нике безопасности и безаварийной эксплуатации элект- рогазоочистных установок на различных предприятиях, а лишь дополняют их. Основные меры защиты от поражения электрическим током. Безопасность работы в электроустановках достигается: 1) выполнением электроустановок в соответствии с Правилами устройства, Строительными нормами и пра- вилами (СНиП), отраслевыми правилами и другими 124
нормативными документами. В этих документах пред- усматриваются необходимые защитные меры электробез- опасности, которые должны быть предусмотрены при про- ектировании и сооружении электроустановок; 2) соблюдением правил технической эксплуатации и правил безопасности. Сюда также относится применение индивидуальных защитных средств и приспособлений (изолирующие штанги, клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки и галоши и т. п.): 3) соответствующей конструкцией электрооборудова- ния (закрытые комплектные устройства, блокировки, до- полнительная изоляция и т. п.). Как показывает статистика, наиболее часто пораже- ния электрическим током вызваны непосредственным при- косновением к частям, находящимся под напряжением. Снижения травматизма по этой причине можно достиг- нуть с помощью надежных ограждений. К этой защит- ной мере относятся: выполнение аппаратов и приборов в закрытых корпусах, применение закрытых комплект- ных устройств, сплошные ограждения и т. п. Во многих случаях ограждения снабжаются блокировками, предот- вращающими доступ к частям, находящимся под напря- жением. Применению этой защитной меры способствует значительный прогресс, достигнутый в области выполне- ния комплектных устройств. Нельзя вместе с тем не учитывать, что токоведущие части в какой-то мере всег- да могут оказаться доступными обслуживающему пер- соналу. Гарантией безопасности в подобных случаях служит строгое соблюдение правил безопасности и пра- вил эксплуатации электрических установок. Поражения, вызванные прикосновением к» конструк- циям или корпусам, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции, предотвращаются путем применения описанных ниже мер. Основной защитной мерой является устройство за- щитных заземлений. Заземление, устраиваемое для обес- печения безопасности, — это преднамеренное соединение с землей металлических частей электрической установки, которые могут оказаться под напряжением при повреж- дении изоляции сетей или электроприемников. Связь металлических конструкций электрических установок и корпусов электроприемников с землей, т. е. их заземление, осуществляется посредством металли- ческих электродов или групп электродов, соединенных параллельно (труб, стержней, уголков, полос), распола- 125
гаемых в земле и предназначенных для создания элект- рического соединения с землей (их называют заземлите- лями). Соединение заземляемых частей электрической установки с заземлителями осуществляется с помощью заземляющих защитных проводников. Совокупность за- землителей и заземляющих проводников называется за- земляющим устройством. Рис. 39. Система заземляющего устройства электрофильтра. 1 — агрегаты питания электрофильтра; 2 — питающие кабели; 3 — электро- фильтр. На рис. 39 показана система заземляющего устройст- ва электрофильтра. Человек, прикасающийся к корпусу электроприемни- ка, оказавшемуся под напряжением, присоединен к це- пи замыкания на участке между корпусом и землей. Назначение защитного заземления заключается в созда- нии между металлическими конструкциями или корпу- сом защищаемого устройства и землей электрического соединения такого малого (по сравнению с телом чело- века) сопротивления, что ток через параллельно присо- единенное тело человека снижается до значения, не уг- рожающего жизни и здоровью человека. Рекомендации для безопасной экс- плуатации установок электрофильтров.. 126
CJ—Г60Г1 Для обеспечения безопасной эксплуатации установки электрофильтров необходимо правильно организовать службу техники безопасности и контроль за эксплуата- цией установки. Для правильной безопасной эксплуата- ции установки электрофильтров следует соблюдать сле- дующие положения: 1. Установка электрофильтров должна находиться в ведении начальника цеха, который несет ответственность за режим работы, эксплуатацию, ремонт оборудования, состояние техники безопасности, охраны труда и произ- водственной санитарии на установке. 2. Непосредственное руководство эксплуатацией уста- новки электрофильтров осуществляет специально назна- ченный ответственный работник с квалификационной группой по технике безопасности не ниже IV. 3. Контроль за соблюдением правил техники без- опасности, охраны труда и производственной санитарии осуществляют работник отдела техники безопасности и административный персонал цеха и заводоуправления. 4. Технический надзор за состоянием, эксплуатацией и ремонтом электрической части установки электро- фильтров (подстанции агрегатов питания электрофильт- ров; линии питания подстанции и электрофильтров, электрической части электрофильтров; электроприводов, сигнализации; системы управления и т. п.) осуществля- ют службы главного электрика или главного энергетика предприятия. 5. Технический надзор за состоянием, эксплуатацией и ремонтом механической части установки электрофильт- ров (механизмы встряхивания; механизмы пылеудале- ния; система промывки корпусов; газопроводы; циклоны; скрубберы и другие аппараты для подготовки газов; внутренние детали механического оборудования электро- фильтров и т. п.) осуществляет служба главного механи- ка предприятия. 6. К обслуживанию установки электрофильтров до- пускаются дежурные с квалификационной группой по технике безопасности не ниже III, обученные на рабочем месте безопасным методам работы и изучившие сле- дующие правила и инструкции; правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при экс- плуатации электроустановок потребителей; правила и нормы техники безопасности и производст- венной санитарии для данного производства; 127
инструкцию по технике безопасности при проведении газоопасных работ (для установок электрофильтров, очи- щающих ядовитые, горючие или взрывоопасные газы); правила и нормы, относящиеся к эксплуатации дан- ного производства. Содержание инструктажа и оценка знаний персона- ла заносятся в журнал, который ведется по установлен- ной форме. К обслуживанию установки электрофильтров может быть допущен только работник, сдавший экзамен и полу- чивший удостоверение установленной формы на право работы на установке в данном производстве. Проверка знаний у обслуживающего персонала должна произво- диться периодически, но не реже одного раза в год. По- вторные проверки знаний должны регистрироваться в журнале. 7. Персонал, обслуживающий электрофильтры или производящий их ремонт, обязан: отчетливо представлять опасности при работе на установках электрофильтров и знать меры предупреж- дения несчастных случаев; уметь практически оказать первую помощь постра- давшему в случае производственного травматизма, от- равления или поражения электрическим током; уметь пользоваться средствами тушения пожаров, средствами индивидуальной и коллективной защиты. 8. Установка электрофильтров должна иметь паспорт, хранящийся у начальника цеха. В паспорте указывают- ся показатели, полученные при испытании установки с воздухом и газом, после проведения пусконаладочных работ и сдачи установки в эксплуатацию, в процессе эксплуатации. 9. На установке электрофильтров должны находиться следующие инструктивные материалы: инструкция по эксплуатации элекрофильтров; правила и нормы техни- ки безопасности и производственной санитарии для дан- ного производства; правила поведения персонала при авариях и пожарах; правила оказания первой помощи; правила и обязанности обслуживающего персонала; электрическая схема установки; схемы газовых и пыле- вых коммуникаций установки; список лиц, которым раз- решается входить в помещение подстанции агрегатов пи- тания и на площадки электрофильтров; инструкция по технике безопасности при проведении газоопасных ра- 128
бот (для установок электрофильтров, очищающих ядови- тые, пожаро- и взрывоопасные газы). 10. Для контроля за правильной эксплуатацией уста- новки электрофильтров должны быть заведены два жур- нала: сменный и журнал текущего ремонта. В сменный журнал заносят: данные о состоянии оборудования; по- казания электроизмерительных и технологических прибо- ров; замеченные неисправности оборудования и прибо- ров; распоряжения дежурному персоналу; время прием- ки и сдачи смены; фамилии дежурных; сведения об уст- ранении неисправностей оборудования и приборов; о протирке изоляторов, выпрямителей и пр. В журнал те- кущего ремонта заносят: описание произведенного ре- монта оборудования с указанием даты и фамилии лиц, производящих ремонт; результаты анализов трансформа- торного масла и даты его замены; результаты замеров сопротивления заземления: даты проверки сопротивле- ния изоляции; даты проверки, ремонтов и замены конт- рольно-измерительных приборов; даты замены изолято- ров, кабелей и кабельных муфт; даты замены корониру- ющих электродов и других работ, относящихся к текуще- му ремонту оборудования и приборов. 11. На установке электрофильтров должны находить- ся в исправном состоянии спецодежда, защитные сред- ства по технике безопасности, защитные средства от по- ражения электрическим током (переносные ограждения, лестницы и стремянки с ограничителями, переносные лампы с трансформаторами 12 В, переносные заземле- ния и пр.), средства тушения пожара (сухие огнетуши- тели, ведра, лопаты, ящики с песком и др.). 12. На установке должны быть предупредительные плакаты и аптечка с набором необходимых медикамен- тов и перевязочных средств. 13. Обслуживающий персонал установки электро- фильтров обязан знать общие правила безопасности, действующие на данном предприятии. Мероприятия по защите от поражения электрическим током. Надежная защита от поражения электрическим током в установках электро- фильтров достигается при соблюдении следующих ус- ловий 1. Все токоведущпе части установки должны быть надежно изолированы и расположены в местах, не до- ступных для обслуживающего персонала. Изоляцией токоведущих частей достигается не только защита от 129
поражения током, но исключается утечка тока, которая может быть причиной пожаров, взрывов и других ава- рий и несчастных случаев. В процессе эксплуатации не- обходимо периодически измерять сопротивление изоля- ции установки и поддерживать его в пределах допус- тимых значений. Вся электропроводка должна быть защищена от механических повреждений. \ 2. Шины положительной полярности напряжением выше 1000 В должны быть надежно заземлены. В ка- честве заземлителя применяют стальные сварные шины сечением не менее 100 мм2. Шина не должна иметь разрывов на всем протяжении от выпрямителя до оса- дительных электродов, питаемых данным выпрямите- лем. х/ 3. Шины отрицательной полярности напряжением выше 1000 В в помещении подстанции допускается про- кладывать открыто на изоляторах при условии распо- ложения их на высоте не менее 2,5 м от пола. При расположении на меньшей высоте шины должны быть ограждены. х 4. Проводка линии отрицательной полярности к электрофильтрам вне помещения подстанции должна быть выполнена специальным бронированным кабелем или шинами, расположенными на изоляторах и заклю- ченными в прочные и герметичные кожухи. 5. Люки электрофильтров, изоляторных коробок,, коробок кабельных муфт, кожухов ограждения шин и других ограждений частей установки, находящихся под напряжением выше 1С00 В, следует снабжать специ- альными запорными приспособлениями и блокировоч- ными устройствами. 6. Запрещается подавать напряжение на линию и на электрофильтр в том случае, если люки изолятор- ных коробок, кабельных муфт, ограждения токоведу- щих частей, люки для протирки изоляторов, люки на корпусах электрофильтров открыты, а также если они не закрыты на специальные замки. 7. Не допускается работа агрегатов с неисправными дверными контактами, механической блокировкой яче- ек. 8. Запрещается работать вблизи неогражденных частей установки, находящихся под напряжением вы- ше 1000 В. < 9. К частям установки, находящимся под напряже- нием выше 1000 В, нельзя прикасаться даже после их
отключения, так как на них могут быть значительные эстатсчные или индуктированные заряды. Необходимо сначала заземлить отключенные части установки. 10. Подготовка электрофильтра к пуску, вскрытие и осмотр его, осмотр и протирка агрегатов питания, про- тирка изоляторов высокого напряжения, протирка и ос- мотр переключателей высокого напряжения разъедини- телей и кабельных муфт, а также другие работы, при которых необходимо открывать люки в ограждениях, находящихся под напряжением, должны проводиться в присутствии лица, имеющего квалификационную груп- пу по технике безопасности не ниже III. 11. Не разрешается выполнять работы на участках, находящихся под напряжением, а также в агрегатах и аппаратах, за исключением испытательных работ, про- водимых по специальной программе, утвержденной главным инженером предприятия и предусматриваю- щей необходимые меры безопасности. 12. Работы на подстанции агрегатов питания, на линиях высокого напряжения и на электрофильтре не- обходимо выполнять при отключенном напряжении, со- блюдая все правила производства работ в устройствах напряжением выше 1000 В. 13. При проведении ремонтных работ на агрегате кроме принятия обычных мер, предотвращающих оши- бочное включение агрегата, и вывешивания предупре- дительных плакатов следует вынуть все предохрани- тельные вставки, находящиеся в щит£ управления аг- pei атом и в силовой сборке, питающей данный агрегат. 14. Запрещается работать в устройствах с напря- жением выше 1000 В без наряда. Без наряда по распо- ряжению ответственного за установку лица разрешает- ся протирать изоляторы агрегата, проверять нагрев повысительного трансформатора. Перечисленные рабо- ты должны производиться специально выделенным для этого лицом в присутствии дежурного по подстанции. При этом необходимо выполнить следующие правила безопасности: снять напряжение с агрегата; заземлить шину высокого напряжения; вывесить на щите управ- ления плакат «Не включать — работа на линии!». 15. Перед осмотром внутренней части или перед началом работ на электрофильтре необходимо: отклю- чить электрофильтр от газов; снять напряжение с электрофильтра; поставить в положение «земля» разъ- единитель высокого напряжения; повесить на пульте 131
управления агрегатом предупредительный плакат «Не включать — работа на линии!», а в случае питания не- скольких электрофильтров от одного агрегата преду- предительный плакат повесить на штурвал разъедини- теля, питающего отключенный электрофильтр; открыть люк изоляторной коробки подвода тока и при помощи переносного заземляющего троса заземлить шину, пи- тающую коронирующие электроды. 16. На участках линий питания электрофильтров разрешается производить работу только после отклю- чения напряжения. Прежде чем приступить к работе, необходимо: про- верить надежность отключения и заземления данного участка, на включающих приспособлениях и местах производства работ повесить предупредительные пла- каты. 17. Запрещается работать с задней стороны пульта управления до снятия напряжения с контактов сигна- лизации, питаюшихся от отдельного источника энергии. 18. Пробное включение оборудования на рабочее на- пряжение до окончания ремонтных работ может быть произведено дежурным только по разрешению ответст- венного за установку лица и при соблюдении следую- щих условий: бригада удаляется из ячейки высокого напряжения; включение производится на короткое время дежур- ным в присутствии ответственного за установку лица или производителя работ; временное ограждение, заземление оборудования и предупредительные плакаты должны быть сняты, должны быть установлены на место постоянные ог- раждения. 19. При производстве каких-либо ремонтных работ на агрегате на пульте управления должен висеть пла- кат «Не включать — работа на линии!». Кроме того, необходимо снять предохранители на всех трех фазах со стороны питания. \, 20. На установке электрофильтров запрещается пользоваться переносными лампами напряжением бо- лее 12 В. 21. При пользовании понизительными трансформа- торами для присоединения переносных ламп и элек- троинструмента корпуса транформаторов должны быть заземлены. 22. В процессе эксплуатации электрофильтров необ- 132
ходимо тщательно следить за состоянием мест соеди- нений заземленных частей установки (контакт «плюс» выпрямителей; осадительные электроды электрофиль- тров; корпуса трансформаторов, электродвигателей; ос- нования переключателей и разъединителей; панели и щиты управления; ограждения ячеек и шкафы агрега- тов; люки электрофильтров; изоляторные коробки; ко- робки кабельных муфт; фланцы изоляторов; броня ка- беля; трубы ограждения и т. п.) с контуром заземле- ния установки. 23. Не разрешается производить какие-либо опера- ции на линиях заземления во время работы агрегатов питания. 24. На всех опасных местах: дверях пультов агрега- тов и дверях помещения подстанции, люков изолятор- ных коробок и коробок кабельных муфт, дверях входа, в помещение электрофильтров, ограждениях и т. д. — должны быть вывешены предупредительные плакаты. Меры безопасности при пуске, останов- ке и обслуживании установок электро- фильтров. При пуске, остановке и обслуживании уста- новок электрофильтров необходимо выполнять следую- щие основные правила, обеспечивающие безопасные ус- ловия работы. 1. При одиночном дежурстве в распоряжении де- журного не должны находиться ключи от агрегатов и других частей установки, находящихся под напряжени- ем выше 1000 В. 2. Дежурному не разрешается одному вскрывать или закрывать люки электрофильтров и проводить текущий ремонт оборудования. 3. Дежурный может выполнять следующие работы: заменять предохранители; протирать и подтягивать контакты у аппаратуры, находящейся под напряжени- ем до 1000 В, при обязательном снятии напряжения с данного аппарата; включать и отключать линии пита- ния установки, разъединители и переключатели на ли- ниях питания электрофильтров напряжением выше 100(1 В под нагрузкой, а также газовые задвижки, ши- беры, дроссели для тазов; встряхивать коронирующие электроды и осадительные решетки; промывать элект- роды; выгружать уловленный продукт; регулировать и обслуживать охладители и увлажнители газов, пред- включенные пылеуловители, скрубберы и пр.; контро- лировать показания электрических и технологических 133
контрольно-измерительных приборов; осуществлять те- кущий уход за действующей установкой. 4. Операции по включению и отключению агрегатов и линий питания электрофильтров напряжением выше 1000 В, а также перевод питания на резервные агрега- ты могут выполняться одним лицом. Присутствие вто- рого лица (кроме дежурного), имеющего квалификаци- онную группу не ниже III и допущенного к работе на установках электрофильтров, необходимо: при протирке изоляторов на подстанции и линиях питания электрофильтров; при осмотре, протирке и ремонтах переключателей, разъединителей высокого напряжения, а также ка- бельных муфт и изоляторных коробок; при ревизии, смазке и проверке механизмов встря- хивания короннрующих и осадительных электродов; при работах внутри электрофильтров, скрубберов, предвключенных пылеуловителей, газоходов и других аппаратов установки электрофильтра. 5. Внутренний осмотр электрофильтров, скрубберов и других аппаратов допускается производить только под наблюдением лица, ответственного за установку электрофильтров, и только после оформления наряда. Перед внутренним осмотром аппараты установки и участки газоходов отключают от газов, а перед осмот- ром электрофильтров с них снимают также напряже- ние, заземляют коронирующую систему, вывешивают предупредительные плакаты «Не включать — работают люди!». Для удаления остатков газов из аппаратов установ- ки создают естественную тягу воздуха, открывая ниж- ние люки и продувочные свечи или нижние люки и ла- зы в крышке аппарата. При удалении остатков горючих и взрывоопасных газов время окончания вентилирования аппарата уста- навливают на основании результатов анализа проб воз- духа, взятых из нижнего и верхнего люков. Если в пробах воздуха содержание окиси углерода не превыша- ет 0,02 мг/л, условия работы в аппарате считают- ся безвредными и безопасными. Отбор проб про- изводится газоспасателем в кислородно-изолирующем аппарате. При работе внутри аппаратов и газоходов необхо- димо пользоваться спецодеждой, очками, респиратора- ми или противогазами. В случае проведения работ на 434
высоте работающий должен пользоваться прочными веревками и предохранительными поясами. 6. При работе в верхней части электрофильтров, улавливающих пыль, следует открывать только верх- ние люки. При работе в нижней части электрофильт- ров, улавливающих пыль, следует предварительно встряхнуть электроды и освободить бункеры от пыли. 7. Во время нахождения людей внутри электр фильтра запрещается включать механизмы встряхива- ния электродов.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие................................................. 3 Глава первая. Устройство и принцип действия электро- газоочистной установки ..................................... 4 1. Основные параметры процесса электрической фильтрации 4 2. Технологический расчет электрофильтра . .9 3. Унифицированные электрофильтры серии УГ .... 13 4. Системы питания электрофильтров.......................26 Глава вторая. Агрегаты питания электрофильтров . 31 5. Системы регулирования тока и напряжения . . . 31 6. Агрегаты питания.................................. . 37 7. Рекомендации для выбора агрегатов питания . . GO 8. Подстанции агрегатов питания .... . . 62 Глава третья Эксплуатация агрегатов питания . 65 9. Рекомендации по пуску и наладке электрогазоочистных установок.................................................65 10. Рекомендации по наладке электрооборудования ... 70 11. Эксплуатация агрегатов питания..........................70 12. Характерные неисправности электрофильтров и агрегатов питания и рекомендации по их устранению . 111 13. Техника безопасности при эксплуатации электрофильтров 111
40 к.
им на ttifPir fit^ет.пи»ос1м1