一、意義和必要性

在各行業(yè)工礦企業(yè)中，如化肥、焦化、城市mei氣、冶金、建材、碳素、陶瓷等行業(yè)的氣體凈化，電捕焦油器用以回收煤氣、焦爐氣中的焦油，同時去除其中的粉塵、水霧等雜質(zhì)。達到物料回收和氣體凈化的雙重效果，對保證工藝流程中后工段設(shè)備的正常穩(wěn)定運行也起著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)有電捕焦油凈化器的電源是恒流電源控制，通過恒流變換器轉(zhuǎn)換為交流正弦電流經(jīng)升壓、整流后成為恒流高壓直流電源給沉積電場供電；由于恒流變換器需要6到8組電抗器組成，因此體積大，在投入升壓過程后具有沖擊大，成本高，對突發(fā)短路和持續(xù)短路靈敏差等缺點。

我公司開發(fā)的TCD系列磁控式電捕焦油器，為了解決現(xiàn)有恒流電源存在的不足，提供一種在靜電沉積中運用變磁通控制技術(shù)，從而保證了運行可靠、維護方便、允許突發(fā)短路和持續(xù)短路、體積小、成本低的磁控式電捕焦油凈化裝置。

本實用新型的技術(shù)方案為：包括高壓直流電源發(fā)生裝置和凈化塔，高壓直流電源發(fā)生裝置包括控制柜和高壓發(fā)生器，控制柜經(jīng)高壓發(fā)生器和凈化塔相連接，其特征在于：所述的高壓直流電源發(fā)生裝置為帶有變磁通控制電路的高壓直流電源發(fā)生裝置。

變磁通控制電路由兩個并聯(lián)的可控硅與一組可調(diào)電抗器串接組成?？烧{(diào)電抗器由采用干式開放型繞組的銅繞組和采用冷扎取向低耗硅鋼片疊積而成的硅鋼片鐵心構(gòu)成。

本實用新型的有益效果為：運行電壓、電流顯著提高，電暈功率顯著增加；電場電壓自動跟蹤，當粉塵、焦油雜質(zhì)濃度增加，電場電壓同時上升，電暈功率增加；凈化效果明顯優(yōu)于其它控制方式，對電極肥大的適應(yīng)性增加，能有效克服電暈閉塞；運行可靠，維護方便，允許突發(fā)短路和持續(xù)短路；結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本低。

本項目研究的主要內(nèi)容和涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：

1、單片機控制技術(shù)。

2、開關(guān)量輸出接口技術(shù)。

3、可控硅（晶閘管）控制技術(shù)?？煽毓瑁ㄒ卜Q：晶體閘流管）是一種大功率半導體器件，

二、磁控式電捕工作原理

本產(chǎn)品由磁控式控制高壓直流電源和電捕焦本體(機械塔體)兩大部分組成（見圖一），前者選用TCD型磁控式變磁通控制靜電沉積用高壓直流電源；后者結(jié)構(gòu)上可選用TD套筒式(同心圓式)、GD管式、FD蜂窩式或SJD濕式。四種結(jié)構(gòu)的本體均主要由筒體和放電極(電暈極)以及吸捕極(沉淀極)組成。

高壓直流電源產(chǎn)生的負高壓，接入電暈極(陰極)；它與沉淀極(陽極)之間產(chǎn)生電場，電場強度超過一定極限后在陰陽兩極間即產(chǎn)生電暈放電。此時流經(jīng)電場區(qū)的氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生大量的離子和電子，周圍可見強烈的電磁風聲，光線暗時可見紫蘭色電暈。通過電場的煤氣中的焦油、粉塵、水霧等粒子三要子或電子結(jié)合而荷電，在電場力的佳角下向兩極運動。由于電子質(zhì)量小，運動速度快，空間分廣。所以主要是荷負電的粒子向沉淀極運動到達沉淀極板中和后，依靠殘存的靜電引力和分子間凝聚力首先吸附于沉淀極，而后靠自身重力沿極板下落，通過焦油出口排出。

 調(diào)試和投運：高壓發(fā)生器輸出電流檢查→高壓發(fā)生器空載電壓檢查→控制柜短路試驗→空氣試車→過氧報警模擬試驗→過壓報警模擬試驗→通氣投運

三、電捕的主要性能特點

1、運行電壓、電流顯著提高，電暈功率顯著增加。與其它電源相比，在同一本體上，運行電壓和電暈電流均顯著提高。

 2、電場電壓自動跟蹤。

 當粉塵、焦油雜質(zhì)濃度增加，即電場等效電阻由低阻轉(zhuǎn)向高阻時，由UO=IORL可知，電場電壓同時上升，電暈功率增加。

 3、凈化效果明顯優(yōu)于其它控制方式。

 磁控式電捕焦油凈化裝置與電壓源、恒流源等控制方式相比，電暈功率大幅提高，且對電極肥大的適應(yīng)性增加，能有效克服電暈閉塞。

 4、運行可靠，維護方便，允許突發(fā)短路和持續(xù)短路。

  高壓短路時，lO小于1.1倍額定電流，U0—0，而電網(wǎng)電流LI小于O.1倍額定輸入電流，不會燒毀任何元件；回路全部繼電控制，沒有復雜電子電路和接插件，維護簡單方便。

  5、功率因數(shù)高，COSф=O.9～1，而且不隨運行的功率水平變化，節(jié)電效果明顯，磁控式比其它控制方式省電30％～50％。

6、體積小，成本低

可調(diào)電抗器是變磁通控制回路的主要組成部分，它主要由銅繞組和硅鋼片鐵心構(gòu)成，這兩種材料目前市場上非常緊俏。繞組采用干式開放型繞組，鐵心采用冷扎取向低耗硅鋼片疊積而成，與同類產(chǎn)品體積縮小40%左右，故成本低，具有較大的市場優(yōu)勢。

7、結(jié)構(gòu)簡單，可靠性強

可調(diào)電抗器僅有交流繞組和控制繞組，與同類產(chǎn)品相比，繞組大為簡化，故能增強產(chǎn)品的可靠性。

8、本產(chǎn)品設(shè)有過氧、過壓保護電路，能自動跳閘報警。

9、本產(chǎn)品設(shè)有自檢電路，能及時準確判斷出故障部位。

10、人性化智能設(shè)計。

  可選裝專家操作系統(tǒng)(微機控制、PLC控制和DCS控制)，實現(xiàn)無人化管理，并可與用戶局域主機相聯(lián)，實現(xiàn)集中管理。

11、智能化控制具有“手動”  “自動”兩種操作狀態(tài)，而且可以方便地進行切換。在“自動”狀態(tài)下，操作人員只須操作“RUN”和“STOP”按鍵，其它均由系統(tǒng)自動完成。其中智能溫控儀能自動巡回檢測、控制，顯示各絕緣箱的溫度，并帶有上下限報警功能，運行過程中如遇異常則立即發(fā)出指令切斷電控柜電源，同時發(fā)出聲光報警信號，并指示故障點，有效防止因加熱器故障而導致的高壓瓷瓶爆裂或擊穿等故障的發(fā)生。   

四、電捕的本體安裝

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

  2、安裝前需按圖紙要求制作本體基礎(chǔ)，本體安裝以沉淀極為基準，其垂直偏差要求≤1％，校正后焊接牢固或鎖緊地腳螺栓。

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

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

  5、懸式瓷瓶和進線套管應(yīng)清潔干燥，進線套管所有密封墊均應(yīng)壓緊至變形，套管壓緊螺栓在上下吊架及電暈線安裝完畢后對稱擰緊，絕緣箱內(nèi)不得有灰塵、油污水分等雜質(zhì)。

   6、阻氣罩底部距絕緣箱接管底部200 mm，偏差不超過5mm。阻氣罩與絕緣箱接管同心，偏差不超過5mm。

   7上吊架的底部距沉淀極上平面300 mm，偏差不大于10mm，下吊架頂部距沉淀極下平面距離不小于300 mm。

   8、電暈極應(yīng)位于沉淀極板正中，偏差小于5mm。

   9、上下吊架拉桿安裝偏差小于1 0mm。

   10、電暈系統(tǒng)對地絕緣電阻大于500MΩ。

五、的電氣安裝

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

 2、按圖接好電加熱器、溫控儀、磁控控制柜、高壓發(fā)生器各種連線，并仔細檢查，確保接線正確并合乎規(guī)范。磁控控制柜至高壓發(fā)生器及溫控儀至電加器所用低壓電纜由用戶按有關(guān)接線有關(guān)接線圖所附型號規(guī)格配備，如加熱器與溫控儀距離較遠，連線應(yīng)采用相對應(yīng)的補償導線且極性不得接反。

3、將外部氧控擴儀（用戶自備）中繼電器常開觸點與控制柜端子連接。

4、磁控控制柜，高壓發(fā)生器，高壓電纜外屏及本體均應(yīng)可靠接他，接地應(yīng)有專有接地極（用戶制作），不得用管道代替。接地電阻不大于2Ω。

5、控制柜及溫控儀戶內(nèi)使用，要求環(huán)境清潔，通風良好，無嚴重化學腐蝕和易燃物。前后距干墻壁不低于1米。 

六、設(shè)備維護保養(yǎng)

1、設(shè)備操作應(yīng)有專人負責，嚴格按操作規(guī)程操作，認真填寫運行記錄。

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

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

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

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

6、每年春季應(yīng)測量一次接地電阻。

7、氧控儀應(yīng)定期校準，保持精度符合要求

七、電捕的成套范圍

序號     名稱     數(shù)量

1        本體     一臺

2        磁控式控制柜     一臺

3        高壓發(fā)生器       一臺

4        產(chǎn)品說明書       一份

5        產(chǎn)品合格證       一份

6        電捕總裝圖 一份

7        主回路原理圖     一份

8        高壓發(fā)生器接線圖 一份