การเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมอนุภาค: คู่มือที่ครอบคลุมถึงหม้อแปลงไฟฟ้าตกตะกอนไฟฟ้าสถิต

การแนะนำ

สิ่งอำนวยความสะดวกอุตสาหกรรมทั่วโลกพึ่งพาการตกตะกอนไฟฟ้าสถิต (ESPs) เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดโดยการจับอนุภาคย่อยไมครอนจากลำธารก๊าซไอเสีย หัวใจสำคัญของระบบเหล่านี้คือ หม้อแปลงไฟฟ้าตกตะกอนไฟฟ้าสถิต - แหล่งพลังงานแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษที่แปลงพลังงานยูทิลิตี้เป็นแรงดันไฟฟ้า DC ที่แม่นยำที่จำเป็นสำหรับการชาร์จและการรวบรวมอนุภาคที่มีประสิทธิภาพ บทความนี้นำเสนอความซับซ้อนของหม้อแปลง ESP การเน้นคุณสมบัติการออกแบบหลักการปฏิบัติงานประโยชน์และคำแนะนำในทางปฏิบัติสำหรับการเลือกการติดตั้งและการบำรุงรักษา

หม้อแปลงไฟฟ้าตกตะกอนไฟฟ้าสถิตคืออะไร?

หนึ่ง ESP Transformer เป็นอุปกรณ์ที่กำหนดเองซึ่งก้าวขึ้นมากลางแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ไปยังเอาต์พุต DC ระดับกิโลโวลต์-ระดับที่ต้องการโดยขั้วไฟฟ้าชาร์จของ Precipitator ซึ่งแตกต่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไปหน่วย ESP รวมขั้นตอนการแก้ไขแรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อส่งมอบ DC ที่มีความเสถียร พวกเขาจะต้องทนต่อสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรงรักษาความสมบูรณ์ของอิเล็กทริกภายใต้ความชื้นสูงและสนับสนุนการทำงานอย่างต่อเนื่องโดยมีการหยุดทำงานน้อยที่สุด

องค์ประกอบการออกแบบหลัก

1. แกนแม่เหล็กและขดลวด

• แกนเหล็กซิลิกอนที่มีการร่อนต่ำ: ลดการขาด hysteresis และการสูญเสียกระแสไฟฟ้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม

• การขดลวดทุติยภูมิที่มีแรงดันสูง: ออกแบบมาเพื่อการกระจายแรงดันไฟฟ้าสม่ำเสมอซึ่งมักจะแบ่งออกเป็นหลายขดลวดเพื่อจัดการความเครียดของฉนวน

2. ชุดประกอบ

• โมดูลไดโอด/ไทริสเตอร์: ชุด - เชื่อมต่อในถังน้ำมันที่เติมน้ำมันหรือชุดประกอบอีพ็อกซี่เพื่อแปลง AC เป็น DC ด้วยการป้องกันไฟกระชากในตัว

• Modularity: อำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนอย่างรวดเร็วขององค์ประกอบวงจรเรียงกระแสแต่ละตัวในระหว่างการบำรุงรักษาลดการหยุดทำงานของระบบ

3. ระบบฉนวน

• ฉนวนของเหลว: น้ำมันแร่หรือซิลิโคนไหลเวียนผ่านขดลวดซึ่งมีความร้อนและยับยั้งการปล่อยบางส่วน

• ฉนวนที่เป็นของแข็ง: อีพ็อกซี่เรซินหรืออุปสรรคคอมโพสิตช่วยปกป้องพื้นที่ที่สำคัญจากการเข้าสู่ความชื้นและการกัดเซาะของโคโรนา

4. กลไกการระบายความร้อน

• ONAN (Natural Natural Natural Natural): การระบายความร้อนแบบพาสซีฟและเชื่อถือได้สำหรับแอปพลิเคชันโหลดปานกลาง

• OFAF (การบังคับให้อากาศบังคับให้อากาศ): การกระจายความร้อนที่เพิ่มขึ้นโดยใช้พัดลมและปั๊มเหมาะสำหรับหน่วยความจุสูง

• การระบายความร้อนด้วยน้ำ (ไม่บังคับ): ใช้ที่ข้อ จำกัด ด้านพื้นที่หรืออุณหภูมิโดยรอบที่รุนแรงต้องการการควบคุมความร้อนเป็นพิเศษ

5. การตรวจสอบและป้องกัน

• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ (RTDs): การขดลวดต่อเนื่องและการวัดอุณหภูมิของน้ำมันเพื่อป้องกันการโอเวอร์โหลด

• Buchholz Relay และการบรรเทาแรงดัน: คำเตือนล่วงหน้าสำหรับการสะสมก๊าซหรือแรงดันแหลมภายในถัง

• ตัวจับไฟกระชาก: แคลมป์ชั่วคราวมากเกินไปที่เกิดจากการสลับหรือการโจมตีด้วยฟ้าผ่า

หลักการดำเนินงาน

1. การแปลงแรงดันไฟฟ้า: AC หลักเป็นคู่กับการคดเคี้ยวรองเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นหลายสิบกิโลกรัม

2. การแปลง AC - DC: ธนาคารวงจรเรียงกระแสจะแปลงแรงดันไฟฟ้าสูง AC เป็น DC ที่ราบรื่นโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 50 kV เป็น 100 kV, ปรับได้เพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดของกระบวนการ

3. การสร้างสนามไฟฟ้าสถิต: พลังงาน DC เพิ่มพลังอิเล็กโทรดปล่อยโมเลกุลก๊าซไอออนไอออไนซ์และการถ่ายทอดประจุเพื่อแขวนลอยอนุภาค

4. การรวบรวมอนุภาค: อนุภาคที่มีประจุจะอพยพไปยังแผ่นสะสม การแร็พเป็นระยะทำให้ฝุ่นสะสมเพื่อกำจัด

ประโยชน์หลัก

• ประสิทธิภาพการรวบรวมที่เพิ่มขึ้น: การควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำช่วยเพิ่มการชาร์จอนุภาคสูงสุดอัตราการกำจัดมากกว่า 99%

• การประหยัดพลังงาน: แกนการร่อนต่ำและฉนวนที่ดีที่สุดลดการใช้สแตนด์บายและการใช้พลังงาน

• ความน่าเชื่อถือ: การออกแบบเชิงกลที่แข็งแกร่งและคุณสมบัติการป้องกันซ้ำซ้อนลดการหยุดทำงานที่ถูกบังคับ

• ความสามารถในการปรับขนาด: ธนาคารวงจรเรียงกระแสแบบแยกส่วนและการจัดเรียงที่คดเคี้ยวที่กำหนดค่าได้รองรับความสามารถจากหลายร้อยกิโลโวลต์ (KVA) ไปจนถึง megavolt - amps หลายแห่ง (MVA)

• รอยเท้าการบำรุงรักษาต่ำ: การเข้าถึงส่วนประกอบหลักและความสามารถในการตรวจสอบระยะไกลง่ายขึ้น

แอปพลิเคชันอุตสาหกรรม

• การผลิตพลังงาน: การควบคุมการบิน ASH ในโรงไฟฟ้าถ่านหินและโรงงานชีวมวล

• การผลิตปูนซีเมนต์: เตาเผาและการจับฝุ่นละอองดิบเพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และลดการปล่อยมลพิษ

• Metallurgy: การสกัดควันในเหล็กอลูมิเนียมและการทำถลุงที่ไม่เป็นเหล็ก

• ขยะ - ถึง - พลังงาน: การกรองอนุภาคในเตาเผาขยะและหม้อไอน้ำชีวมวล

• การประมวลผลทางเคมี: ตัวเร่งปฏิกิริยาฝุ่นและการกู้คืนผงในโรงกลั่นและหน่วยปิโตรเคมี

เกณฑ์การเลือก

1. การจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟ: จับคู่ความสามารถของหม้อแปลงกับพื้นที่จานของ precipitator และโหลดก๊าซเพื่อการไล่ระดับสีแรงดันไฟฟ้าที่ดีที่สุด

2. ระดับฉนวน: เลือกการออกแบบที่เต็มไปด้วยของเหลวหรืออีพ็อกซี่ขึ้นอยู่กับความชื้นของไซต์ช่วงอุณหภูมิและระดับความสูง

3. วิธีการระบายความร้อน: สมดุลประสิทธิภาพการระบายความร้อนกับโครงสร้างพื้นฐานของไซต์ ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำต้องการการบำบัดน้ำเพิ่มเติม

4. การกำหนดค่า rectifier: Diode - หน่วยเดียวให้ความเรียบง่ายในขณะที่โมดูล thyristor - ควบคุมเปิดใช้งานการทำงานของแรงดันไฟฟ้าพัลซิ่งสำหรับการควบคุมกระบวนการขั้นสูง

5. คุณสมบัติการตรวจสอบ: จัดลำดับความสำคัญการออกแบบด้วย DGA ในตัว (การวิเคราะห์ก๊าซที่ละลาย) การบันทึกข้อมูลระยะไกลและการแจ้งเตือนการบำรุงรักษา

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้ง

• รากฐานที่เป็นของแข็ง: ระดับการสั่นสะเทือน - แผ่นคอนกรีตที่ถูกแยกออกช่วยป้องกันการเคลื่อนไหวหลักและความเหนื่อยล้าที่คดเคี้ยว

• ความคืบคลานและการกวาดล้าง: เป็นไปตามระยะห่างจากแรงกวาดล้างของแรงดันไฟฟ้าสูงเมื่อกำหนดเส้นทางสายเคเบิลและการประกอบรถบัส

• ระบบการต่อสายดิน: ใช้เครือข่ายสายดินที่มีความต้านทานต่ำเพื่อปกป้องบุคลากรและอุปกรณ์จากกระแสความผิดพลาด

• การควบคุมสิ่งแวดล้อม: ที่พักพิงหม้อแปลงจากแสงแดดโดยตรงการตกตะกอนและบรรยากาศที่กัดกร่อน รักษาอุณหภูมิโดยรอบภายในขีด จำกัด การออกแบบ

กลยุทธ์การบำรุงรักษา

• การวิเคราะห์น้ำมัน: การทดสอบไดอิเล็กตริกรายไตรมาสและการทดสอบ DGA ตรวจจับการปนเปื้อนความชื้นและตัวบ่งชี้ความผิดปกติในช่วงต้น

• การถ่ายภาพความร้อน: การสำรวจอินฟราเรดประจำปีระบุจุดร้อนในบูชการเชื่อมต่อและพัดลมระบายความร้อน

• การทดสอบวงจรเรียงกระแส: การวัดการหยดไปข้างหน้าและการรั่วไหลเป็นระยะบนไดโอด/ไทริสเตอร์ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของสตริงที่สมดุล

• การตรวจสอบทางกายภาพ: การตรวจสอบการรั่วไหลของน้ำมัน, การเสียรูปของถังและที่หนีบที่ไม่ได้ใช้งาน กระชับฮาร์ดแวร์ต่อรายละเอียดแรงบิดของผู้ผลิต

บทสรุป

หม้อแปลงไฟฟ้าตกตะกอนไฟฟ้าสถิตนั้นเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับระบบการควบคุมการปล่อยมลพิษที่ทันสมัยซึ่งจำเป็นต้องใช้ DC แรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อให้ได้การกำจัดอนุภาคที่ยอดเยี่ยม ผ่านการออกแบบที่รอบคอบ - จากแกนลอสต่ำและวงจรเรียงกระแสแบบแยกส่วนไปจนถึงการตรวจสอบขั้นสูง - และการบำรุงรักษาอย่างระมัดระวังหม้อแปลงเหล่านี้มั่นใจได้ว่าการดำเนินงานที่เชื่อถือได้และประหยัดพลังงานในการเรียกร้องสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม โดยเลือกทางด้านขวา การกำหนดค่าของหม้อแปลง และการปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการติดตั้งและบำรุงรักษาผู้ประกอบการโรงงานสามารถปกป้องการปฏิบัติตามลดการหยุดทำงานและเพิ่มประสิทธิภาพระยะยาว