Електрофільтр для комплексного очищення газів

Електрофільтр для комплексного очищення газів, що складається з ряду полів, розділених на секції з розміщеними в кожній секції системами коронуючих і осаджувальних електродів, з'єднаних із джерелами постійної й імпульсної напруги, обладнаний установленими перед кожним полем і між секціями фільтра, перпендикулярно площинам C2 2 (19) 1 3 денсатор відокремлений від секції на відстань, більшу пробивної, одна з його пластин заземлена, а друга ізольована від корпуса й підключена до імпульсного джерела напруги. [2]. Недоліком відомого електрофільтра є необхідність використання потужного імпульсного джерела живлення для створення високої імпульсної напруги на електродах, необхідного для ефективного очищення газів. Наприклад, для підвищення напруги від 30 кВ до 70 кВ на поле електрофільтра з ємністю 0,1 мкФ, а більшість електрофільтрів має таку ємність і більше, необхідно забезпечити проходження за 1 мкс струму величиною 4000 А при потужності генератора 200 Мвт. Це технічно досить важко. В основу пропонованого технічного рішення поставлено задачу створення простого й економічного пристрою для комплексного очищення газу. Поставлена задача вирішується тим, що в електрофільтрі для очищення газів, що складається з ряду полів, розділених на секції з розміщеними в кожній секції системами коронуючих і осаджувальних електродів, з'єднаних із джерелами постійної й імпульсної напруги, обладнаний установленими, перед кожним полем і між секціями фільтра, перпендикулярно площинам осаджувальних електродів, конденсаторами, виконаними у вигляді пластин, розташованих одна від іншої на відстані, більшій пробивної, причому конденсатор відокремлено від секцій на відстань, більшу пробивної, одні з його пластин заземлені, а інші ізольовані від корпуса й підключені до імпульсного джерела живлення, пластини конденсатора виконані у вигляді коронуючих і протиелектродів, розташованих в одній площині й розділених на секції з електричною ємністю 1 - 2 нФ, коронуючі електроди секцій конденсаторів підключені до власних імпульсних джерел живлення, що формує імпульси напруги наносекундної тривалості в діапазоні 50 - 200 нс, а протиелектроди заземлені, до джерел постійної напруги живлення полів електрофільтра паралельно підключені імпульсні джерела, що генерують імпульси напруги мікросекундної тривалості в діапазоні 50 - 200 мкс, струм в імпульсах вибраний по формулі (1) І = CU/T, де С - ємність секції конденсатора або поля електрофільтра, U - передпробивна напруга, Т - тривалість імпульсу. Відмітними ознаками пристрою, що заявляється, є: - пластини конденсатора виконані у вигляді коронуючих і протиелектродів, розташованих в одній площині й розділених на секції з електричною ємністю 1-2 нФ; - коронуючі електроди секцій підключені до власних імпульсних джерел живлення, що формує імпульси напруги наносекундної тривалості в діапазоні 50-200 нс, а протиелектроди заземлені; - до джерел постійної напруги живлення полів електрофільтра паралельно підключені імпульсні джерела, що генерують імпульси напруги мікросекундної тривалості в діапазоні 50-200 мкс; - струм в імпульсі вибраний по формулі (1). 96194 4 Виходячи з описаного рівня техніки випливає, що зазначені відмінні ознаки пристрою, що заявляється, є новими, взаємозалежні між собою з утворенням стійкої сукупності істотних ознак, достатньої для одержання необхідного технічного результату. Завдяки тому, що пластини конденсатора виконані у вигляді коронуючих і протиелектродів, розташованих в одній площині й розділених на секції, з електричною ємністю 1 - 2 нФ вдається уникнути величин струмів технічно важко реалізованих у промислових умовах. Підключення коронуючих електродів секцій до власних імпульсних джерел живлення, що формує імпульси напруги наносекундної тривалості в діапазоні 50 - 200 нc, забезпечує можливість понизити потужність джерел і підвищити їхні експлуатаційні характеристики. Максимальний струм в імпульсі буде перебувати в діапазоні 250 - 2000 А, що легко може бути реалізоване з використанням промислово вироблюваних комплектуючих. При зазначених параметрах тривалостей імпульсів і значень струмів у просторі між електродами секцій конденсаторів розвивається стримерний розряд, у якому відбувається конверсія SО2 в SO3 і NO в NО2, які в присутності пари води утворять кислоти, що сорбуються дисперсними частками золи й осаджуються на осаджувальних електродах електрофільтра. Завдяки тому, що до джерела постійної напруги живлення полів електрофільтра паралельно підключені імпульсні джерела, що генерують імпульси напруги мікросекундної тривалості в діапазоні 50 - 200 мкс, а струм в імпульсах вибраний по формулі (1), через поля електрофільтра, як правило з ємністю 0,1 - 0,2 мкф, проходить імпульсний струм 25-200 А, що приводить до інтенсивного утворення вільних зарядів, що забезпечують високу ефективність очищення газів від дисперсних часток. На фіг. 1 представлена схема електрофільтра. На фіг.2 - схема конденсатора, з коронуючими й протиелектродами, розділеного на секції. Електрофільтр містить поля 1, розділені на секції, джерела постійної напруги 2, джерела імпульсної напруги з мікросекундною тривалістю імпульсів 3, конденсатори 4 з коронуючими електродами 5 і протиелектродами 6, джерела імпульсної напруги з наносекундною тривалістю імпульсів 7. Електрофільтр працює таким чином. Гази, що очищають, що вмістять дисперсні частки (золу), пари води, окисли сірки й окисли азоту надходять в електрофільтр на поля 1, до яких підключені джерела постійної напруги 2, що створюють на полях постійну складову напруги, наприклад, 40 кВ. Постійна складова забезпечує ефективне осадження заряджених дисперсних часток на осаджувальних електродах. Паралельно джерелам постійної напруги підключені джерела імпульсної напруги 3, що генерують імпульси тривалістю 50 мкс, амплітудним значенням загальної напруги 70 кВ і струмом в імпульсі 60 А, що забезпечують утворення вільних зарядів з високою щільністю, що може на кілька порядків перевершувати щільність вільних зарядів, утворених у поле корони з постійною напругою. Гази, що очищають, проходя 5 чи через конденсатори 4 ємністю 2 нФ, установлені перед полями електрофільтра й між ними, з коронуючими електродами 5 і протиелектродами 6, піддаються впливу потоку електронів і фотонів, утворених у стримерному розряді, створюваному джерелом імпульсної напруги 7 із тривалістю імпульсів 100 нс, напругою 100 кВ і струмом в імпульсі 2000 А. Це приводить до утворення хімічно активних радикалів і іонів, конверсії нижчих окислів сірки й азоту у вищі, які взаємодіючи з парами води, що є присутніми у димових газах, утворять кислоти, які сорбуються дисперсними частками й осаджуються на полях електрофільтра. Комп’ютерна верстка М. Мацело 96194 6 Техніко-економічні переваги пристрою, що заявляється, у порівнянні із пристроєм прототипом, полягають у тому, що вибір пластин конденсатора виконаних у вигляді коронуючих і протиелектродів, розділених на секції з електричною ємністю 1-2 нФ дозволяє при встановлених параметрах тривалості й амплітуди імпульсів напруги й струму, здійснити конверсію нижчих окислів у вищі, перевести їх у кислоти, а кислоти сорбувати на дисперсних частках і з високою ефективністю осадити їх на полях електрофільтра. Джерела інформації: 1. RU 2111062, В03С 3/68, 1998.05.20 2. RU 2008099, В03С 3/68, 1994.02.28 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601