JPS5855061A - 電気集じん装置における逆電離検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気業じん機の集じん極に生じる逆電離現象
を途かに検知する方法に関するものである。

周知のごとく、電気業じん機の集じん極に逆電離現象が
発生すると、電力は集じんに有効に使用されなくなり、
集じん性能は低下し徒らに電力を無駄に消費することに
なるので、逆電離が発生した場合、これを速かに検知し
、荷電用電源に知らせ印加電圧を制御することにより、
電力の有効利用と集じん効率の向上を計ることがのぞま
しい。

そこで、発明者らは研究の結果、電気業じん機において
逆電離現象が発生した場合に２次電圧・電流に大きな変
化があられれることに着目し１その変化Ｉａマ／ｌＨ）
を検出してその正負大小がら逆電離の発生と該逆電離の
程度を検出することに成功したものである。

以下その詳細について説明する。

電気業じん装置において、荷電が正常に行なわれていれ
ば、２次電圧電流は第１図の実線のような波形であるが
、逆電離が発生すると同図の破線のように変化する。　
すなわち電圧はその平均値が低下し、電流はその平均値
が高くなる。　従って電圧・電流の変化分の此ｊマ／ａ
ｔは負になるという事がいえる〇 そこで、この２次電圧・電流の変化に注目し、逆電離の
発生との関連を調べると次のようなことが明らかになっ
た。

すなわち第２図、１１１３ｍに示したように１）２次電
流が増加の傾向（ｄｉａｌに在る時イ）　電圧が増加（
ｄマ〉Ｏ）；正常荷電と判断できる悌３図（ａ）−■　
ｄｖ　／　ｄｉ＞０）口）　電圧変化なしくｄｖ＝０）
！逆電離発生と判断できべ第３図（ａ）−■ｄｖ／ｄｌ
＝０）ハ）電圧が減少　（ｄｖ＜０）ｓ Ｉ　（第３図（ａ）−〇ａｙ／ａｔ＝ｏ）２）２次電流
に変化がない（ｄ＊＝０）時イ）　電圧が増加　（ｄｖ
＞０）ｉ正常荷電と判断できｇ第３図（ａ）−■の勾配
が急な 場合） 口）電圧変化なしくｄマー０）纂平衡状態に在る、正常
荷電であるか、逆電離であ るかは不明なるも、この状態に 移行する前に正常荷電、逆電離 発生かの判断はされているので 問題なし ハ）電圧が減少　（ｄｉく０）ｉ逆電離発生と判断でき
べ第３図（ｂ）−〇） ３）２次電流が減少の傾向（ａ＊＜０　）に在る時イ）
電圧が増加（ｄｉ〉０）　　茎逆電離発生中と判断でき
改第３図（、）−■ｄｖ／ｄＫＯ）これは第３図（、）
−■のカーブを 逆にたどっている。

口）　電圧変化なしく　ｄｖ＝０　）　を逆電離発生中
と判断できる（第３図（、）−■ｄｖ／ｄｉ＝０）これ
は第３図（ａ）−■のカーブを 逆にたどっている。

ハ）電圧が減少　（ｄマー０）；正常荷電で電圧・電流
を下げている状Ｓ俤３　＠ｃ）− ■ｄマフ’ａｉ＞ｏにれは第３図（＆）−〇のカーブを
逆にたどっている〇 となるから次のような結論を得た。

１）　　ｄｖ／ｄｌ＜　Ｏならば逆電離発生２）　　ｄ
ｉ＝０の時ｄｉ〈０ならば逆電離発生さらに研究の結果
ｄｉ／ｄｉ＞０なる領域において、正常な荷電が行なわ
れていれば、ｄｖ／ｄｉは当然上のある値より大となっ
ているが、逆電離が発生してもｄｖ／ａｔが負又はＯと
はならず小さな正の″ｔ″！″１合０Ｔｏ６Ｃ＆ｌ）”
）Ｔｈ。

つまり、第３図（＆）−〇や第３１！Ｉ（ｃ）−■のカ
ーブが少し立っている場合と考えられる。　このｄマ／
ｄＩの値は正常荷電時のｄマ／ｄｉに比・してかなり小
さくほぼ０に近い値である。゛　そこで逆電離発生の判
定の３番目の規準を得た。　すなわ、ち３）　　ｄｖ／
ｄｉ中０　量、＠　Ｊ　Ｏ＜　ｄｖ／ｄ　ｉ　＜ξ（ξ
〉０）ならば逆電離発生　　　−、〜　　　　　　　・
１）と３）を合わせて ４）　　ｄｖ／ｄｉ＜ξ　（ξ〉０）ならば逆電離発生
　７と結論できる。　さらに、逆電離の大きさは（ミー
４マ ー）で与えられる。　　、 １ 本発明はかかる原理に基き逆電離の発生を検知。

電気業じん装置の効率的制御に寄与することを目的とす
るものであるＯ 次に本発明の検知器を実際の集じん機の制御に応用した
一例を示す。

第４図は本発明を電・気集じん装置に組入れた状態を示
し、第５図は本発明の構成を示し、第８図番ま処理の概
要を示す。　第４図におし）て、商用電源は荷電制御装
置６とそれで制御さ・れるサイリスタｌにより昇圧変圧
器３の′２次側に所定の高圧を発生させる。　この２次
電圧は全波整流器４により全波整流され直流となる。　
この直流電源は正側が接地され、負側が電気業じん装置
本体５の放電極につながれる。　電気業じん装置本体５
の集じん極は接地されでいる０ 一方、逆電離検出装置７にはＲ１とＲ２とで分圧した２
次電圧が又電流検出器８で検出された２次電流が夫々入
力されている。　この２次電圧・電流の半波毎や平均値
算出の為の同期信号としη可２から電源電圧の波形が逆
電離検出装置７に入力されている〇 第５図は、第４図に記載の逆電離検出装置７をマイクロ
プロセッサ−を用いて実現した一例である。

第５図において％ＣＰＵボード１０にはマイクロプロ七
ツサー、メモリ（ＲＯＭ　、　Ｒ＾Ｍ）が実装されてお
り、ｄｉ　、　ｄｖ　　の算出、ｄマ／ａｔの演算、ダ
スト層放電時間等のアルゴリズムの実行を司どる。

但し、実行時間の短縮を計る為に演算カード１４が設け
られており、これＱＰＵボード１０が使用して四側演算
を行なう。

逆電離の大きさく・ξ−ｄｌ　　）を求めこれに比例し
が設けられている。　αはあらかじめ設定した定数であ
る。

α（ξ−一）を低荷電時間と呼ぶ。　逆電離がｄｉ 発生したらこの時間集じん機の電圧を落すと集じん性能
上最適なる制御となる。〔同日出願（ロ）参照〕逆電離
検知を荷電制御装置へ知らせる為のディジタル出力カー
ド１６があり、又、この実施例ではダスト層放電時間係
数を可変とした為、その係数。

設定器２３とそれを読取る為のディジタル入力たド１５
が設けられている。

２次電圧及び２次電流は絶縁増幅器２０．２１でもって
高圧側と絶縁された後、積分カード１１゜１２で夫々半
サイクル分積分され平均電圧、平均・電流とされる。

ＣＰＵｌ０はこの平均電圧、平均電流を読みｄｖ、ｄｉ
ｄ　ｖ／ｄ　ｌの算出及びそれに基く処理を行う。

積分は半サイクル毎に村うので、同期用商用電源が絶縁
増幅器２２で、絶縁の後、タイミングカード１３に与え
られて、このタイミングカード１３で積分開始、終了リ
セット等のタイミングを積分カード１１．１２あるいは
ＣＰＵカード１０へ知らせる。

これらのカードはシステムバス１９を経由してＣＰＵカ
ード１０につながれている。　ターミネータ１８はシス
テムバス１９のインピーダンスを整合させる為のもので
ある。

第６図は半サイクル毎の２次電圧、２次電流の平均値を
算出する２枚の積分カード１１．１２とタイミングカー
ド１３の内部構成処理を示したものである。

商用電源と同期をとる為、同期パルス発生器４１でもっ
て入力波形（第７図（ｂ））に同期して同期パルス（第
７図（、）！発生し、タイミングパルス発生器４１に与
えられる。

タイミングパルス発生器４２（以下ＴＰＧ　）は同期パ
ルスを受けると新たな積分開始ということでそれまでの
加算結果を加算器（３５，３９）からレジスタ（３６，
４０）へ移す為のパルスＴ４　を出力し、かつ加算器を
ゼロクリアし、その後ＣＰＬｊカード１０へ積分完了の
信号をｔｉシ加算結果の取込みを指示する。

そうしておいて、Ａ／Ｄ変換器３３．３７へＴＰＧ４２
は変換開始パルスＴＩを与え２次電圧、電流のＡ／Ｄ変
換を指示する。ム／Ｄ変換完了のタイミングを見計って
パルスＴ！をＴＰＧ４２は出力し、２次電圧、電流のデ
ィジタル値をレジスタ３４゜３８に格納させる。

その後、ＴＰＧ４２はパルスＴ３を出力し、それまでの
加算結果（パルスＴ４が出た後はゼロ）とレジスタ３４
．３８との加算３５．３９へ指示する。　ＴＰＧ４２に
次の同期パルスが同期ノぐルス発生器４１からくるまで
、パルスＴ１．Ｔ＊２Ｔｓをこの順序で出しつづける。

第８図の流れ図の処理がマイクロコンの中に組込ｔｈて
いる。　通常マイクロコンはブロック１でタイミングカ
ード１３から取込み指示の信号（積分完了信号）が送ら
れてくるのを待っている。

取込み指示信号が送られてくると、２次電圧、電流の変
化分ｄｉ、ａｔを算出する（ブロック及びブロック４）
。

ｄｉあるいはｄｌの算出はその詩に取込んだ２次電圧あ
るいは２次電流の平均値と過去に取込み格納しである２
次電圧あるいは２次電流との差を計算することにより行
う。

ｄマ＝；Ｎ　”−；δ　量、今取込んだ２次電圧の平均
値；δ　メモリの中に格納されていた、 以前の２次電圧の平均値 ｄｉ　＝　ＴＮ−１７５７Ｎ　今取込んだ２次電流の平
均値１６　　メモリの中に格納されていた、以前の２次
電流の平均値 次に２次電流の変化分ａｔをチェックする（ブロック５
）。　そして変化分がゼロでない、すなわちｄ１＼０で
あるならばｄマ／　ｄ、ｌの計算を行う（ブロック６）
。　この計算結果を所定の値ξと比較しくブロック７）
、ξよう大きければすなわち４マ／ｄ１〉ξであるなら
ば正常荷電と判断し、特に何もしないでブロック１へ戻
り、次の取込み指示を待つ。

ブロック５でｄｌ＝ｏと判定されると、次に２次電圧の
変化分が負か否かすなわちｄｖ＜０をチェックしくブロ
ックｇ　）　ｄｖ≧０であるならば正常荷電であるので
ブロック１へ戻ル。

ブロック５でｄｌ＝０と判定され、ブロック８でｄｖく
０と判定された場合や、ブロック７でｄマ／ｄｉ（ξと
判定された場合は逆電離が発生したので、逆電離発生の
信号を出力する（ブロック９）そうして、低荷電時間α
（ξ−一）を計算するｉ （ブロック１０）。　ａｔ＝ｏのときはｄｖをｄマ／ａ
ｔの代りに使う。

その計算結果をタイマカード１７に設定し、計数開始を
指示しくブロック１１）ブロック１へ戻って次の取込み
指示を待つ。

一方タイマカード１７は低荷電時間を受けとり、計数開
始指令が与えられると、マイクロコンの動きとは関係な
く動作し、受取った低荷電時間後に荷電再信号を出力す
る。

以上要するに本発明は、電気集じん装置の２次電圧−電
流の変化（ｄマ／ｄｓ）を最低半サイクル毎の平均電圧
・平均電流の算出値を用いて検出し、その値の正負大小
により逆電離の発生およびその程度を検出することを特
徴とする逆電離検出方法であって、逆電離の発生とその
程度を時間遅れなく検出することが可能であるから、そ
の検出信号を電圧制御装置にフィードバックすることに
より電気集じん装置の最適制御を可能ならしめる効果が
期待でき、集じん効率の向上に寄与するところ極めて大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は２次電圧・電流の波形図、第２図は正常荷電と
逆電離の分布を示す図表、第３図は電圧・電流の変化の
曲線、第４図は電気集じん装置の制御回路図、第５図は
マイクロプロセッサを用いた本発明の構成図、第６図は
半サイクル毎の２次電圧・２次電流の平均値を算出する
積分カードとタイミングカードの内部構成処理概念図、
第７図は入力波形と同期パルスを示す略図、第８図は本
発明の処理の概要を示す概念図である。 １、サイリスタ　　　２．ＰＴ ３、昇圧変圧器　　　４．全波整流器 ５、電気集じん装置本体 ６、荷電制御装置　　７．逆電離検出装置８、電流検出
装置 １０、　　ＣＰＵボード（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ）１
１、　　積分カード　　　１２．積分カード１３、　　
タイミングカード １４、　　演算カード　　　１＆　ディジタル入力カー
ド１６、　　ディジタル出力カード １７、　　タイマーカード　１８．　　ターミネータ１
９、システムバス　２０．〜２２絶縁絶縁器２３、低荷
電時間係数設定器 ３３．３７Ａ／Ｄ変換器 ３４　、３８レジスタ ３５　、３９加算器 ３６　、４０レジスタ ４１、同期パルス発生器 ４２、　　タイミングノぜルス発生器（ＪＰＧ）馬１図 第２図 篤３図 第６図 馬７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気業じん装置の２次電圧・電流の炭化（ｄｖ／ｄｉ〕
   を少くとも半サイクル毎の平均電圧・平均電流の算出値
   を用いて検出し、その値の正負大小により逆電離の発生
   およびその程度を検出することを特徴とする電気業じん
   装置における逆電離検出方法