(19)
(11) EP 0 549 007 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
08.11.1995  Patentblatt  1995/45

(21) Anmeldenummer: 92203453.3

(22) Anmeldetag:  11.11.1992
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6: B03C 3/68

(54)

Verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektrostatischen Abscheider

Method for determining the target voltage UZF after a discharge in an electrostatic separator

Procédé pour déterminer la tension à atteindre UZF après une décharge dans séparateur électrostatique


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT CH DE FR GB LI SE

(30) Priorität: 21.12.1991 DE 4142501

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
30.06.1993  Patentblatt  1993/26

(73) Patentinhaber: METALLGESELLSCHAFT Aktiengesellschaft
60015 Frankfurt (DE)

(72) Erfinder:
  • Schummer, Helmut
    W-6056 Heusenstamm (DE)
  • Böcker, Heinrich
    W-4420 Coesfeld (DE)
  • Hundertmark, Ralph
    W-8752 Waldaschaff (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 039 817
DE-C- 4 111 673
DE-C- 3 910 123
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektrostatischen Abscheider.

    [0002] Verfahren zur Optimierung der Abscheidung von Schadstoffen in elektrostatischen Abscheidern sind bekannt. In der deutschen Patentanmeldung P 41 11 673.9 wird ein Verfahren zur Bestimmung der optimalen Anzahl von Durchschlägen pro Zeiteinheit Dsn in einem elektrostatischen Abscheider beschrieben, bei dem in aufeinanderfolgenden Schritten durch die Wahl einer bestimmten Anzahl von Durchschlägen pro Zeiteinheit Dsi die sich einstellende Spannung im Elektrofilter derart eingestellt wird, daß die Fläche unter der Spannungskurve maximiert wird, wobei unter der Spannungskurve die im elektrostatischen Abscheider sich einstellende Spannung als Funktion der Zeit t zu verstehen ist.

    [0003] In der EP-PS 0 039 817 wird ein verfahren zum Regeln der Spannung eines in der Anlage eingesetzten Elektrofilters mit einem Computer beschrieben, bei dem zur Regelung dienende Parameterwerte prozeßabhängig derart berücksichtigt werden, daß bei einem Durchschlag die Filterspannung um einen vorgegebenen Wert abgesenkt und anschließend mit einem vorgegebenen zeitlichen Spannungsgradienten bis zum erneuten Durchschlag gesteigert wird. Unter dem zeitlichen Spannungsgradienten ist dabei die Steigung der Spannungskurve, welche die sich einstellende Spannung als Funktion der Zeit t beschreibt, zu verstehen. Gemäß der in der EP-PS 0 039 817 beschriebenen technischen Lehre werden jeweils für jeden der Parameter Spannungsabsenkung, Spannungsgradient und Netzstrom eine Reihe von Parameterwerten bei der Inbetriebnahme des Filters in Halbleiterspeicher eingegeben und die zur Regelung dienenden Parameterwerte eines jeden Parameters prozeßabhängig aktiviert.

    [0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektrostatischen Abscheider zu schaffen, bei dem eine relativ schnelle Anpassung an schwankende Parameter des Abgases, wie beispielsweise Temperatur oder Konzentration der Schadstoffe, möglich ist, wobei unter Schadstoffen Staub, HF, SO₂, SO₃, HCl oder die im Abgas dampfförmig, gasförmig bzw. in sublimierter Form vorliegenden Nichtmetalle wie Pb, Cd, Hg oder As zu verstehen sind.

    [0005] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Einstellung der Spannung eines elektrostatischen Abscheiders in mehreren Schritten gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektrostatischen Abscheider in einem ersten Schritt 1 die Filterspannung UF1 durch Vorgabe mehrerer Zündwinkel αi1 bis zur ersten Durchschlagsspannung U1D stufenweise erhöht wird und die jeweiligen Maximalwerte UiF1 der Filterspannung UF1 der einzelnen Stufen i im ersten Schritt 1 ermittelt werden und die Funktion

    bestimmt wird mit i = 1 bis n, und bei dem in einem zweiten Schritt 2 die Zielspannung UZF2 mit UZF2 < U1D vorgegeben wird und die Filterspannung UF2 auf 70 bis 85 % der Zielspannung UZF2 stufenweise durch eine Steuerung erhöht wird und die Filterspannung UF2 anschließend stufenweise durch eine Regelung weiter erhöht wird, wobei die jeweiligen Maximalwerte UiF2 der Filterspannung UF2 der einzelnen Stufen i im zweiten Schritt 2 ermittelt werden und die Funktion

    bestimmt wird, wobei die einer jeden Stufe i des zweiten Schrittes 2 zugeordneten Zündwinkel αi2 bei der Steuerung gemäß der Funktion

    vorgegeben werden und bei dem entweder die Filterspannung UF2 durch die Regelung im zweiten Schritt 2 soweit erhöht wird, bis gilt:

    mit

    und i = 1 bis n, oder im Anschluß an den im zweiten Schritt 2 erfolgten zweiten Durchschlag m - 2 weitere entsprechende Schritte j durchgeführt werden, wobei die einer jeden Stufe i eines jeden weiteren entsprechenden Schrittes j zugeordneten Zündwinkel αij gemäß der Funktion

    vorgegeben werden und die Zielspannung UZFj mit UZFj < U(j-1)D vorgegeben wird mit i = 1 bis n, j = 3 bis m und

    . Als elektrostatische Abscheider können trocken und naß arbeitende Elektrofilter eingesetzt werden. Unter der Filterspannung UF1 ist die sich im ersten Schritt 1 einstellende Spannung im elektrostatischen Abscheider zu verstehen. Die Filterspannung UF2 ist in entsprechender Weise auf den zweiten Schritt 2 bezogen. Die Zielspannung UZF beträgt in der Regel 80 bis 99% der Durchschlagsspannung des unmittelbar vorangehenden Durchschlags. Unter dem Zündwinkel αij ist der Zeitpunkt der Zündung zwischen zwei Nulldurchgängen der sinusförmig verlaufenden Netzfrequenz zu verstehen. Bei dem Begriff 'Steuerung' handelt es sich um einen Vorgang in einem System, bei dem eine oder mehrere Größen als Eingangsgrößen andere Größen als Ausgangsgrößen aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeiten beeinflussen. Kennzeichnend für die Steuerung ist der offene Wirkungsablauf über das einzelne Übertragungsglied oder die Steuerkette. Bei der Regelung handelt es sich um einen Vorgang, bei dem eine Größe, die Regelgröße, fortlaufend erfaßt, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße, verglichen und abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs im Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflußt wird. Der sich dabei ergebende Wirkungsablauf findet in einem geschlossenen Kreis, dem Regelkreis, statt. Die Begriffe 'Steuerung' und 'Regelung' werden in der deutschen Norm DIN 19226 vom Mai 1968 definiert.

    [0006] Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einstellung der Zielspannung UZF relativ schnell realisiert werden kann, wobei die Schwankungen im Abgas hinsichtlich Temperatur und Konzentration der Schadstoffe berücksichtigt werden.

    [0007] Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Regelung ein PI-Regler eingesetzt wird. Durch den Einsatz eines PI-Reglers wird eine bleibende Regeldifferenz vermieden und die Ausregelzeit minimiert, so daß das Verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektostatischen Abscheider in besonders vorteilhafter Weise den Schwankungen im Abgas hinsichtlich Temperatur und Konzentration der Schadstoffe angepaßt werden kann.

    [0008] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als PI-Regler ein adaptiver PI-Regler eingesetzt. Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Kenngrößen der PI-Regeleinrichtung ebenfalls den Schwankungen im Abgas hinsichtlich Temperatur und Konzentration der Schadstoffe angepaßt werden können.

    [0009] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Kenngröße KPj der PI-Regeleinrichtung im Schritt j durch KP,neuj ersetzt, wobei gilt:


    mit h(j-1) = jeweiliges Vielfaches der halben Schwingungsdauer T der Netzfrequenz im Schritt (j-1);


    mit

    im Schritt (j-1);
    i = 1 bis n;
    j = 3 bis m.

    [0010] Unter der PI-Regeleinrichtung ist die PI-Regeleinrichtung zu verstehen, die in der deutschen Norm DIN 19226 vom Mai 1968 auf Seite 22 definiert wird. Die Netzfrequenz beträgt in der Bundesrepublik Deutschland 50 Hz. Daraus ergibt sich eine Schwingungsdauer T der Netzfrequenz von 0,02 sec. Die Entionisierungzeit des Abgases nach einem Durchschlag beträgt in der Regel 0,01 bis 0,1 sec. Während dieser Zeit fällt die Spannung des elektrostatischen Abscheiders auf einem unteren Grenzwert, der Restspannung UR, ab. Anschließend wird die Filterspannung wieder erhöht. Enthält das zu reinigende Abgas Staub mit einem hohen spezifischen Widerstand und wird ein trocken arbeitendes Elektrofilter eingesetzt, so kommt es beim Durchfließen des Sprühstroms durch die an den Niederschlagselektroden abgeschiedene Staubschicht zu elektrischen Entladungen, bei denen positive und negative Ionen entstehen. Während die negativen Ionen von der Niederschlagselektrode absorbiert werden, wandern die positiven Ionen in den Gasstrom zurück und vermindern dort die negative Ladung der Staubpartikel. Dieser Vorgang, den man auch als "Rücksprühen" bezeichnet, hat eine Verschlechterung des Abscheidegrades des elektrostatischen Abscheiders zur Folge, da es zu zusätzlichen Durchschlägen kommt, die nicht auf die schwankenden Parameter des Abgases von Temperatur oder Konzentration der Schadstoffe und der damit verbundenen Schwankung der Durchschlagsspannungskurve, die den funktionellen Zusammenhang zwischen der Durchschlagsspannung und der Zeit beschreibt, zurückzuführen sind. Um diese zusätzlichen Durchschläge zu vermeiden, wird die Entionisierungszeit um ein Vielfaches der halben Schwingungsdauer T der Netzfrequenz erhöht.

    [0011] Haben die Differenzen zweier Zündwinkel den gleichen Betrag, so bedeutet das nicht, daß die jeweilig resultierenden Änderungen der Filterspannung ebenfalls gleich sind, da die Filterspannung in keiner linearen Abhängigkeit zu den Zündwinkeln steht.

    [0012] Bei der Größe S(j-1) handelt es sich um die erste Ableitung der Maximalwerte UiF(j-1) der Filterspannung als Funktion der Zündwinkel im Schritt (j-1). Wird die Kenngröße KPj der PI-Regeleinrichtung im Schritt j durch KP,neuj ersetzt, so werden einerseits dieser funktionelle Zusammenhang und andererseits die zusätzlichen Durchschläge durch den Vorgang des Rücksprühens berücksichtigt, so daß die Ausregelzeit der Regelung ebenfalls den Schwankungen im Abgas angepaßt werden kann.

    [0013] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1, a bis d, bis Fig. 5) näher erläutert.

    [0014] Fig. 1 a bis d zeigt jeweils die funktionelle Abhängigkeit der Primärspannung UP, des Primärstroms IP, des Filterstroms IF und der Filterspannung UF als Funktion der Zeit t.

    [0015] Fig. 2 zeigt die Durchschlagsspannung UjD als Funktion der Zeit t.

    [0016] Fig. 3 zeigt die sich im Betrieb einstellende Filterspannung UF als Funktion der Zeit t.

    [0017] Fign. 4 und 5 zeigen die Maximalwerte UiF der Filterspannung eines beliebigen Schrittes j als Funktion des Zündwinkels αi.

    [0018] In Fig. 1a bis d ist jeweils der funktionelle Zusammenhang der Primärspannung UP, des Primärstroms IP, des Filterstroms IF sowie der Filterspannung UF und der Zeit t schematisch dargestellt. Unter der Primärspannung UP ist dabei die Spannung zu verstehen, die vom Stromnetz geliefert wird.

    [0019] Unter dem Primärstrom IP ist der Strom zu verstehen, der dem Stromnetz aufgrund der Primärspannung UP entnommen werden kann. Unter dem Filterstrom IF ist der sich im als elektrostatischen Abscheider verwendeten Elektrofilter einstellende Strom zu verstehen. Unter der Filterspannung UF ist die sich im als elektrostatischen Abscheider verwendeten Elektrofilter einstellende Spannung zu verstehen. Fig. 1 ist auf den ersten Schritt 1 des Verfahrens zur Einstellung der Zielspannung UZF bezogen, wobei auf die Bezeichnung 1, die für den ersten Schritt 1 steht, aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet worden ist. Wird, wie in Fig. 1 a dagestellt, beim Zündwinkel α₁ gezündet, so steigt der Primärstrom IP zunächst an und fällt nach der halben Schwingungsdauer T wieder auf 0 ab. Erst wenn beim Zündwinkel α₂ erneut gezündet wird, erhöht sich auch der Betrag des Primärstroms IP bis zum nächsten Nulldurchgang, an welchem der Primärstrom IP erneut den Betrag 0 A annimmt, wie es in Fig.1 b dargestellt ist. Wie aus Fig. 1 c hervorgeht, wird der Filterstrom IF ebenfalls ab dem Zündwinkel α₁ erhöht und fällt beim ersten Nulldurchgang der Primärspannung UP auf 0 A ab. Der Filterstrom IF wird über einen Gleichrichter eingestellt, was dadurch deutlich wird, daß der Filterstrom IF hinter dem Zündwinkel α₂ erneut erhöht wird, wobei der Graph der dargestellten Funktion oberhalb der Abszisse verläuft. In der Regel wird dabei der Filterstrom IF stufenweise erhöht. Wie in Fig. 1 d dargestellt ist, steigt die sich im Betrieb einstellende Filterspannung UF mit Erreichen des Zündwinkels α₁ von 0 auf den ersten Maximalwert U1F an, der mit der halben Schwingungsdauer T der Netzfrequenz erreicht wird. Anschließend fällt die Spannung ab, bis der Zündwinkel α₂ erreicht ist. Die Filterspannung UF wird dann erneut erhöht bis nach Ablauf der gesamten Schwingungsdauer T der zweite Maximalwert U2F erreicht ist. Auch die Filterspannung UF steigt stufenweise entsprechend dem Filterstrom IF an.

    [0020] In Fig. 2 ist die Durchschlagsspannung UjD als Funktion der Zeit t mit der schraffierten Fläche (2) unter der Durchschlagsspannungskurve (1) dargestellt. Die Durchschlagsspannungskurve (1) verläuft entsprechend den Schwankungen des Abgases hinsichtlich Temperatur oder Konzentration der Schadstoffe.

    [0021] In Fig. 3 ist die Filterspannung UF als Funktion der Zeit t mit der Spannungskurve (3) für den Übergang des ersten Schrittes 1 zum zweiten Schritt 2 des Verfahrens zur Einstellung der Zielspannung UZF mit der schraffierten Fläche (4) unter der Spannungskurve (3) schematisch dargestellt, wobei auf die Angaben 1 für den ersten Schritt 1 und 2 für den zweiten Schritt 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde. In Fig. 3 ist ferner die Durchschlagsspannungskurve (1) punktiert dargestellt. Erreicht die Filterspannung UF den Wert der Durchschlagsspannung U1D, so sinkt die Filterspannung UF schlagartig auf eine Restspannung UR ab. Nach Entionisierung des Abgases wird die Spannung gemäß der Spannungskurve (3) und der Vorgabe der Zündwinkel α₁ bis α₄ stufenweise erhöht. Fig. 3 verdeutlicht den Fall, daß das Verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF mit einem ersten Schritt 1 und einem zweiten Schritt 2 durchgeführt werden kann und weitere Schritte nicht erforderlich sind. Mit Abschluß des zweiten Schrittes 2 wird bereits die Zielspannung UZF, die kleiner ist als die Durchschlagsspannung U1D, erreicht.

    [0022] In Fig. 4 ist der funktionelle Zusammenhang der maximalen Werte UiF und dem Zündwinkel αi für einen beliebigen Schritt j des Verfahrens zur Einstellung der Zielspannung UZF schematisch dargestellt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, haben die Differenzen zweier Zündwinkel Δαi(I) und Δαi(II), die vom Betrag her gleich sind, jeweils Spannungsanstiege ΔUiF(I) und ΔUiF(II) zur Folge, die vom Betrag her unterschiedlich sind. Im Bereich der Differenz zweier Zündwinkel Δαi(I), innerhalb dessen die Steigung der dargestellten Kurve relativ groß ist, muß somit die Anpassung an die Zielspannung UZF langsamer erfolgen als dies im Bereich der Differenz zweier Zündwinkel Δαi(II) erforderlich ist, innerhalb dessen die Steigung der dargestellten Kurve niedriger ist. Im Schritt j kann dies dadurch erzielt werden, daß die Kenngröße KP der PI-Regeleinrichtung im Schritt j durch KP,neu ersetzt wird, welche die Änderung der Steigung mit der Größe S(j-1) berücksichtigt.

    [0023] Das Verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektrostatischen Abscheider läuft im einzelnen folgendermaßen ab:
    In einem ersten Schritt 1 wird die Filterspannung UF1 durch Vorgabe mehrer Zündwinkel αi1 stufenweise erhöht, wie es in Fig. 1 d dargestellt ist. Die Differenz zwischen zwei gewählten Zündwinkeln kann dabei beispielsweise 10° betragen. Die jeweiligen Maximalwerte U1F1, U2F1 usw., in Fig. 1 d mit U1F und U2F bezeichnet, werden gespeichert. Anschließend wird die Funktion

    für den ersten Schritt 1 bestimmt. Dabei ist es vorteilhaft, die Maximalwerte UiF1 entweder durch Geraden miteinander zu verbinden oder eine berechnete Funktion in Form einer Ausgleichskurve anzugeben, wie dies in den Fign. 4 und 5 dargestellt ist. Man erhält eine funktionelle Abhängigkeit, die in den Fign. 4 und 5 dargestellt ist. Die Filterspannung UF1 wird im ersten Schritt 1 bis zur ersten Durchschlagsspannung U1D erhöht, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Bei diesem ersten Durchschlag sinkt die Filterspannung UF schlagartig auf eine Restspannung UR ab. Da der Betrag der Durchschlagsspannung U1D bekannt ist, kann die Zielspannung UZF2 für den zweiten Schritt 2, die in Fig. 3 mit UZF gekennzeichnet ist, vorgegeben werden. In Fig. 5 ist der funktionelle Zusammenhang zwischen den Maximalwerten UiF und dem Zündwinkel αi für den ersten Schritt 1 dargestellt, wobei auf die 1, die den ersten Schritt kennzeichnet, aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet worden ist. Mit Hilfe dieses Graphen, der der Funktion entspricht, werden die Zündwinkel αi2 für den zweiten Schritt 2 vorgegeben. Dies geschieht auf folgende Weise:

    [0024] Die Zielspannung UZF2 entspricht einem Maximalwert y, der dem Graph der Funktion



    entnommen werden kann. Die Spannung x, die ebenfalls dem Graph dieser Funktion entnommen werden kann, entspricht 70 bis 85% der Zielspannung UZF2. Der Spannung x kann ein Zündwinkel αx zugeordnet werden. Die Filterspannung UF2 wird im zweiten Schritt durch eine Steuerung erhöht, bis die Spannung x erreicht ist, wobei die Anzahl der erforderlichen Zündwinkel αi2, die mit der Anzahl der einzelnen Stufen des zweiten Schrittes 2 identisch ist, erfahrungsgemäß vorgegeben wird und die Beträge der einzelnen Zündwinkel αi2 im Bereich zwischen αR und αx gewählt werden, wobei αR derjenige Zündwinkel ist, der der Restspannung UR zugeordnet werden kann. Der Bereich zwischen den Spannungen UR und x wird dabei gemäß der gewählten Anzahl der erforderlichen Zündwinkel αi2 aufgeteilt und die zugehörigen Zündwinkel αi2 dem Graph entnommen. Die Differenz der gewählten Zündwinkel αi2 beträgt in der Regel mehr als 10°, so daß die schraffierte Fläche (4) unter der Spannungskurve (3) im zweiten Schritt 2 gemäß den Fign. 2 und 3 größer ist als im ersten Schritt 1 und somit der schraffierten Fläche (2) unter der Durchschlagsspannungskurve (1) gemäß Fig. 2 angenähert werden kann, was eine Verbesserung des Abscheidegrades des Elektrofilters zur Folge hat. Ist die Spannung x erreicht, wird die Filterspannung UF2 im zweiten Schritt 2 durch eine Regelung weiter erhöht.

    [0025] Das Verfahren zur Einstellung der Zielspannung UZF ist in diesem Fall nach zwei Schritten abgeschlossen, so daß die Zielspannung UZF2 der Zielspannung UZF entspricht. Es kann jedoch vorkommen, daß die Durchschlagsspannungskurve (1), die in Fig. 2 dargestellt ist, während des zweiten Schrittes 2 abfällt, so daß der Betrag der Durchschlagsspannung U2D des zweiten Schrittes 2 kleiner ist als die Spannung y, die der Zielspannung UZF2 entspricht. Dann ist es nicht möglich, die Zielspannung UZF2 im zweiten Schritt 2 zu realisieren, da es schon vorzeitig zu einem erneuten Durchschlag kommt. In diesem Fall muß mindestens ein weiterer Schritt realisiert werden. Auch während des zweiten Schrittes 2 werden die jeweiligen Maximalwerte UiF2 der Filterspannung UF2 der einzelnen Stufen i gespeichert und die Funktion

    bestimmt, so daß sich auch für den zweiten Schritt 2 ein ähnlicher Graph erstellen läßt, wie er in Fig. 5 für den ersten Schritt 1 dargestellt ist. Sollte es im zweiten Schritt 2 zu einem Durchschlag kommen, bevor die Spannung y eingestellt werden kann, so sinkt die Spannung erneut schlagartig auf die Restspannung UR ab. Mit dem Graph der Funktion

    , der für den zweiten Schritt 2 erstellt wurde, lassen sich erneut die erforderlichen Zündwinkel für den dritten Schritt 3 bestimmen, wobei die Spannung y der Zielspannung UZF3 des dritten Schrittes entspricht und 80 bis 99% der Durchschlagsspannung U2D beträgt. Sollte die Durchschlagsspannungskurve (1) im dritten Schritt 3 weiter sinken, so muß ein entsprechender vierter Schritt 4 durchgeführt werden. Bei dem Verfahren zur Einstellung UZF wird die Anzahl der Schritte weiter erhöht, bis die Zielspannung UZFj realisiert werden kann, die dann der Zielspannung UZF entspricht. Innerhalb der Schritte 2 bis m werden die Zündwinkel im Bereich zwischen αR und αx in der Regel in größeren Abständen gewählt als dies beim ersten Schritt 1 der Fall ist, um die Fläche (4) unter der Spannungskurve (3), die in Fig. 3 dargestellt ist, zu maximieren und die Schwankungen im Abgas weitgehend vollständig zu berücksichtigen.


    Ansprüche

    1. Verfahren zur Einstellung der Spannung eines elektrostatischen Abscheiders in mehreren Schritten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Zielspannung UZF nach einem Durchschlag in einem elektrostatischen Abscheider in einem ersten Schritt 1 die Filterspannung UF1 durch Vorgabe mehrerer Zündwinkel αi1 bis zur ersten Durchschlagsspannung U1D stufenweise erhöht wird und die jeweiligen Maximalwerte UiF1 der Filterspannung UF1 der einzelnen Stufen i im ersten Schritt 1 ermittelt werden und die Funktion

    bestimmt wird mit i = 1 bis n, und bei dem in einem zweiten Schritt 2 die Zielspannung UZF2 mit UZF2 < U1D vorgegeben wird und die Filterspannung UF2 auf 70 bis 85 % der Zielspannung UZF2 stufenweise durch eine Steuerung erhöht wird und die Filterspannung UF2 anschließend stufenweise durch eine Regelung weiter erhöht wird, wobei die jeweiligen Maximalwerte UiF2 der Filterspannung UF2 der einzelnen Stufen i im zweiten Schritt 2 ermittelt werden und die Funktion

    bestimmt wird, wobei die einer jeden Stufe i des zweiten Schrittes 2 zugeordneten Zündwinkel αi2 bei der Steuerung gemäß der Funktion

    vorgegeben werden und bei dem entweder die Filterspannung UF2 durch die Regelung im zweiten Schritt 2 soweit erhöht wird, bis gilt:



    mit

    und i = 1 bis n, oder im Anschluß an den im zweiten Schritt 2 erfolgten zweiten Durchschlag m - 2 weitere entsprechende Schritte j durchgeführt werden, wobei die einer jeden Stufe i eines jeden weiteren entsprechenden Schrittes j zugeordneten Zündwinkel αij gemäß der Funktion



    vorgegeben werden und die Zielspannung UZFj mit UZFj < U(j-1)D vorgegeben wird mit i = 1 bis n, j = 3 bis m und

    .
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Regelung ein PI-Regler eingesetzt wird.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als PI-Regler ein adaptiver PI-Regler eingesetzt wird.
     
    4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Kenngröße KPj der PI-Regeleinrichtung im Schritt j durch KP,neuj ersetzt wird, wobei gilt:

    mit h(j-1) = jeweiliges Vielfaches der halben Schwingungsdauer T der Netzfrequenz im Schritt (j-1);

    mit

    im Schritt (j-1);
    i = 1 bis n;
    j = 3 bis m.
     


    Claims

    1. A method for setting the voltage of an electrostatic precipitator in a plurality of steps, characterised in that in order to set the target voltage UZF after a discharge in an electrostatic precipitator in a first step 1 the precipitator voltage UF1 is increased in steps by presetting a plurality Of firing angles αi1 until the first discharge voltage U1D and the respective maximum values UiF1 of the precipitator voltage UF1 of the individual stages i in the first step 1 are determined and the function



    is determined with i = 1 to n, and in which in a second step 2 the target voltage UZF2 is preset with UZF2 < U1D and the precipitator voltage UF2 is increased in steps to 70 to 85% of the target voltage UZF2 by a control means and the precipitator voltage UF2 is then increased further in steps by an automatic control means, the respective maximum values UiF2 of the precipitator voltage UF2 of the individual stages i in the second step 2 being determined and the function



    being determined, with the firing angles αi2 associated with each stage i of the second step 2 being preset upon the control in accordance with the function

    and in which either the precipitator voltage UF2 is increased by the automatic control means in the second step 2 until:

    , with

    and i = 1 to n, or following the second discharge which has been effected in the second step 2 m - 2 further corresponding steps j are effected, with the firing angles αij associated with each stage i of each further corresponding step j being preset in accordance with the function

    and the target voltage UZFj being preset with UZFj < U(j-1)D, with i = 1 to n, j = 3 to m and



    .
     
    2. A method according to claim 1, wherein a PI controller is used for the control means.
     
    3. A method according to Claim 2, wherein an adaptive PI controller is used as the PI controller.
     
    4. A method according to Claim 3, wherein the characteristic KPj of the PI control means in the step j is replaced by KP,newj, wherein:

    with h(j-1) = respective multiple of half the oscillation period T of the mains frequency in the step (j-1);

    with

    in the step (j-1);
    i = 1 to n;
    j = 3 to m.
     


    Revendications

    1. Procédé de réglage de la tension d'un séparateur électrostatique en plusieurs stades, caractérisé en ce qu'il consiste pour régler la tension UZF à atteindre après un claquage à augmenter pas à pas dans un premier stade 1 la tension UF1 du filtre en prescrivant plusieurs angles d'amorçage αi1 jusqu'à la première tension U1D de claquage et à déterminer les valeurs maximum UiF1 de la tension UF1 du filtre des divers pas i du premier stade et à déterminer la fonction

    avec i = 1 à n, et à prescrire dans un deuxième stade 2 la tension UZF2 à atteindre, avec UZF2 < U1D et à augmenter la tension UF2 du filtre jusqu'à ce qu'elle représente de 70 à 85% de la tension UZF2 à atteindre pas à pas par une commande et à augmenter encore ensuite pas à pas par une régulation la tension UF2 du filtre, les valeurs maximum UiF2 de la tension UF2 du filtre des pas i du deuxième stade 2 étant déterminé et la fonction

    étant déterminée, l'angle d'amorçage αi2 associé à l'un de chaque pas i du deuxième stade 2 étant prescrit lors de la commande par la fonction

    et à augmenter soit la tension UF2 du filtre par la régulation dans le deuxième stade 2 jusqu'à ce qu'on ait



    avec

    et i = 1 à n, soit à effectuer, à la suite du deuxième claquage ayant eu lieu au deuxième stade 2, m - 2 autres stades j correspondants, l'angle d'amorçage αij associé à chacun des pas i d'un autre stade j correspondant étant prescrit suivant la fonction

    et la tension UZFj à atteindre avec UZFj < U(j-1)D étant prescrite avec i = 1 à n, j = 3 à m et

    .
     
    2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un régleur proportionnel intégral pour la régulation.
     
    3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme régulateur proportionnel intégral, un régulateur proportionnel intégral adaptatif.
     
    4. Procédé suivant la revendication 3, dans lequel les grandeurs caractéristiques KPj du dispositif de régulation proportionnel intégral sont remplacées au stade j par KP nouveau j avec :

    avec h(j-1) = nombre de fois de la demi durée T d'oscillation de la fréquence du réseau au stade (j-1) ;

    avec

    au stade (j-1) ;
    i = 1 à n
    j = 3 à m
     




    Zeichnung