用于控制esp的敲击的方法和装置的制作方法

专利名称：用于控制esp的敲击的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及关于在上游装置(其相对于所述过程气体的流动方向位于静电滤尘 器的上游)中进行的吹灰操作控制静电滤尘器(其起作用以便从过程气体中移除灰尘颗 粒)的操作的方法。本发明进一步涉及起作用以便控制静电滤尘器的操作的装置。
背景技术：
在燃烧设备(诸如动力设备)中燃烧燃料(诸如煤、油、泥煤、废料等)时，会产生 热的过程气体，这种过程气体包含(除了其它成分之外)灰尘颗粒，其有时被称为飞尘。通 常通过静电滤尘器(也称为ESP，例如US4，502，872中所说明的类型)从过程气体中移除灰 尘颗粒。燃烧设备通常包括锅炉，在锅炉中，使用热的过程气体的热量来产生蒸汽。该锅炉 包括内传热表面，其由于过程气体的灰尘颗粒而逐渐变得结垢。为了保持高的传热能力，锅 炉偶尔通过(例如)将蒸汽吹到内传热表面上以便移除聚集在该传热表面上的灰尘颗粒而 被吹灰。被移除的灰尘颗粒与热的过程气体一起离开锅炉。因此，在吹灰程序期间，热的过 程气体中的灰尘颗粒的浓度增大。Mitsubishi Heavy Industries 名下的 JP62201660 描述了一种清洁在锅炉中产 生的热的过程气体的方法。静电滤尘器，ESP，起作用以便从热的过程气体中移除灰尘颗 粒。在气体加热器的吹灰期间，必须从热的过程气体中移除增大的量的灰尘颗粒。根据 JP62201660，ESP可以两种不同的模式操作第一模式，其用来在气体加热器的吹灰期间使 用，在该第一模式中，电源为静电滤尘器提供最大的充电；以及第二模式，其中电源提供较 低的充电，其用来在吹灰序列之间使用。虽然JP62201660的方法在一些情况下可降低在ESP的吹灰期间排放的灰尘颗粒 的量，但是其也导致了更高的能量消耗，并且需要能够以比在正常操作中有用的充电率更 高的充电率来操作的电源。发明概述本发明的一个目的是要提供这样一种方法通过该方法，可降低由锅炉、气体加热 器或类似的装置的吹灰引起的灰尘颗粒的排放，而不需要大的投资和/或尺寸过大的静电
滤尘器ο该目的通过一种关于在上游装置(其相对于所述过程气体的流动方向位于静电 滤尘器的上游)中进行的吹灰操作来控制静电滤尘器(其起作用以便从过程气体中移除灰 尘颗粒)的操作的方法来实现，特征在于，所述方法包括以下步骤实现将所述上游装置中将要启动吹灰操作的信号发送到起作用以便控制静电滤 尘器的敲击的控制器，以及使得由所述控制器基于由其对所述信号的接收做出敲击决定，所述敲击决定包括 确立关于该静电滤尘器启动敲击事件的第一时间点，所述第一时间点与第二时间点相关 联，第二时间点是所述上游装置的吹灰操作启动时所处的时间。
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该方法的一个优点在于可控制静电滤尘器，以便最小化将由吹灰操作引起的灰尘 颗粒的增大的排放的效果。这有助于降低来自动力设备的总体排放，并且减少了与在吹灰 操作期间变得从烟囱中可见的尘缕相联系的负面名声的问题。根据本发明的一个实施例，所述第一时间点是在所述第二时间点之前来临的时 间，使得在开始所述上游装备的吹灰操作之前，将至少部分地使静电滤尘器被清洁掉灰尘。 本发明的此实施例的一个优点在于静电滤尘器将具有捕捉由上游装置的接下来的吹灰操 作引起的灰尘颗粒的增大的排放的提高的能力，这一事实将导致灰尘颗粒到环境中的排放 的显著降低。根据本发明的一个实施例，所述第一时间点与所述第二时间点具有这样的关系 在所述上游装置的吹灰操作启动之前，静电滤尘器的敲击事件的执行完成至少50%。本发 明的该实施例的一个优点在于，在吹灰操作开始之前，静电滤尘器将已具有捕捉灰尘颗粒 的高的能力，使得在实际的吹灰操作期间，仅仅必须执行敲击事件中的一部分或者甚至不 执行敲击事件。根据本发明的另一实施例，所述过程气体的灰尘颗粒形成了具有大于 l*10E10ohm*cm的电阻的灰尘，所述吹灰操作包括使用至少一种吹灰物质，该物质选自蒸汽 和水之中，以用于对所述上游装置吹灰，控制所述第一时间点在所述第二时间点之后来临， 使得静电滤尘器的操作由过程气体的增大的水分含量来支持。本发明的该实施例的一个优 点在于其主动地利用(特别是对于所谓的高电阻灰尘)通过利用蒸汽或者水进行吹灰而产 生的过量的水分含量来降低灰尘颗粒到环境的排放。已经发现了在吹灰操作期间添加到过 程气体的水分会提高高电阻灰尘的移除效率，且该效果被主动地考虑进去以便实现静电滤 尘器的操作中的优点。根据本发明的一个实施例，控制所述第一时间点在完成吹灰操作之后最大60分 钟时出现，使得在刚刚在通过执行敲击事件清洁静电滤尘器之前的状态期间，利用过程气 体的增大的水分含量支持静电滤尘器的操作。本发明的该实施例的一个优点在于在静电滤 尘器的敲击事件期间的灰尘颗粒的增大的排放(其是在起作用以便移除高电阻的灰尘颗 粒的静电滤尘器中特别严重的效果)，通过连同吹灰操作一起使敲击事件开始而得以减轻， 在此期间降低了灰尘的重新夹带，这可能是因为由添加的水分降低了灰尘的电阻。根据本发明的一个实施例，控制所述第一时间点在吹灰操作期间出现，使得在执 行敲击事件期间通过过程气体的增大的水分含量支持静电滤尘器的操作。本发明的该实施 例的一个优点在于敲击事件在实际的吹灰操作期间执行，即，当过程气体的水分含量高而 灰尘的电阻低时执行，使得所述敲击事件期间灰尘颗粒的重新夹带得以降低。根据本发明的另一实施例，控制所述第一时间点在吹灰操作完成之后0-5分钟出 现。本发明的该实施例的一个优点在于，在吹灰操作期间，已经可在静电滤尘器的聚集电极 板上获得的灰尘颗粒表现为形成了更多的固体灰尘块，后者导致了过程气体的增大的水分 含量。因此，通过刚刚在吹灰操作之后开始敲击事件，灰尘颗粒将以更致密的形式从静电滤 尘器的聚集电极板上落下，导致在敲击事件期间灰尘颗粒的更少的重新夹带。根据本发明的一个实施例，所述控制器将静电滤尘器的敲击状态通知给吹灰控制 器，然后该吹灰控制器关于所述敲击状态设定所述第二时间点。本发明的该实施例的一个 优点在于，例如，如果敲击事件在进行或者如果敲击事件已完成，则将敲击状态通知给吹灰控制器。由于该信息，吹灰控制器可将第二时间点设定到合适的值，使得可将灰尘颗粒的排 放保持到可能的最低水平。根据本发明的一个实施例，大意是在所述上游装置中将要开始吹灰操作的所述信 息还包含关于将要开始什么类型的吹灰操作的信息。本发明的该实施例的一个优点在于该 敲击控制器可鉴于以下条件来控制将要进行的敲击事件即关于将由于将要进行的类型的 吹灰操作而引起的例如灰尘颗粒的量、水分含量等，以及关于将要进行的类型的吹灰操作 的持续时间的条件。本发明的另一个目的是要提供起作用以便以这样的方式控制静电滤尘器的敲击 的装置即，可降低由锅炉、气体加热器或者类似的装置的吹灰引起的灰尘颗粒的排放，而 不需要大的投资和/或尺寸过大的静电滤尘器。该目的通过这样的装置来实现该装置用于关于在上游装置(其相对于所述过程 气体的流动方向位于静电滤尘器的上游)中进行的吹灰操作来控制静电滤尘器(其起作用 以便从过程气体中移除灰尘颗粒)的操作，特征在于所述装置包括控制器，该控制器起作用以便控制关于静电滤尘器的敲击事件的执行，以及接收 大意是在所述上游装置中将要启动吹灰操作的信号，所述控制器进一步基于由其对所述信 号的接收而起作用，以便产生敲击决定，所述敲击决定包括确立启动关于静电滤尘器的敲 击事件的执行的第一时间点，使得所述第一时间点与第二时间点相关联，第二时间点是所 述上游装置的吹灰操作启动时所处的时间。该装置的一个优点在于其提供了对静电滤尘器的敲击的高效的控制，使得由所述 静电滤尘器的聚集电极板的敲击以及由所述上游装置的吹灰操作而引起的灰尘颗粒的排 放可最小化。因为在这点上可利用标准的静电滤尘器，所以这样做的投资成本就局限于包 括敲击控制器的装置的成本。在一些情况下，当利用本发明的装置以便控制静电滤尘器的 操作时，甚至可能可行的是设计与现有技术相比具有例如更少和/或更小的聚集电极板， 和/或更少的场的更小的静电滤尘器。根据本发明的一个实施例，所述控制器起作用以便在所述第一时间点(该第一时 间点是在所述第二时间点之前来临的时间)处开始敲击事件，使得静电滤尘器将在所述上 游装备的吹灰操作开始之前至少部分地被清洁掉灰尘。本发明的该实施例的一个优点在 于，该装置起作用以用于静电滤尘器接收增大的量的灰尘颗粒(其将由将在所述第二时间 点处开始的随后的吹灰操作产生)的目的。根据本发明的另一实施例，所述吹灰操作包括利用蒸汽和/或水，且所述控制器 起作用以用于选择所述第一时间点、使得所述第一时间点在所述第二时间点之后来临的目 的，从而静电滤尘器的操作(其中该静电滤尘器起作用以用于移除高电阻灰尘的目的)得 到支持，因为过程气体具有增大的水分含量。本发明的该实施例的一个优点在于能够利用 已经发现会降低灰尘电阻的吹灰操作，以特别是与静电滤尘器的聚集电极板的敲击一起用 于提高静电滤尘器的灰尘颗粒移除效率的目的。根据说明书和权利要求书，本发明的另外的目的和特征将显而易见。附图简述现在将参照附图更加详细地描述本发明，在附图中

图1是根据本发明的一个实施例的动力设备的示意性侧视图。
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图2是示出了由根据现有技术的方法产生的灰尘颗粒的排放的示意图。图3a是示出了根据本发明的、控制静电滤尘器的第一方法的流程图。图3b是示出了通过根据本发明的第一方法来操作而产生的灰尘颗粒的排放的示 意图。图3c是示出了通过根据本发明的备选的第一方法来操作而产生的灰尘颗粒的排 放的示意图。图4a是示出了根据本发明的、控制静电滤尘器的第二方法的流程图。图4b是示出了通过根据本发明的第二方法来操作而产生的灰尘颗粒的排放示意 图。图4c是示出了通过根据本发明的备选的第二方法来操作而产生的灰尘颗粒的排 放的示意图。优诜实施例的描述图1是示意性侧视图且示出了动力设备1 (从其侧面看去)。动力设备1包括燃煤 的锅炉2。在燃煤的锅炉2中，煤在存在空气的情况下燃烧，产生通过管道4离开该燃煤的 锅炉2的所谓的烟气形式的热的过程气体。燃煤的锅炉2中所产生的烟气包括灰尘颗粒， 灰尘颗粒必须在可将烟气排放到环境空气中之前从该烟气中移除。管道4将烟气传送到静 电滤尘器(ESP)6，其相对于烟气的流动方向位于锅炉2的下游。ESP6包括若干个放电电 极，图1中显示了其中的仅一个放电电极8，并且包括若干个聚集电极板，图1中显示了其 中的仅一个聚集电极板10。电源12起作用以便将电压应用于放电电极8与聚集电极板10 之间，以便为存在于烟气中的灰尘颗粒充电。在以这样的方式被充电之后，灰尘颗粒聚集在 聚集电极板10上。ESP6的放电电极8与聚集电极板10优选被分成若干个通常被称为场 (的部分)，其中各个包括电源12，电源12起作用，以用于将电压应用于特定场(放电电极 8与聚集电极板10与其相关联)的放电电极8与聚集电极板10之间的目的。为了保持其 中的示意的清楚，在图1中仅详细地显示了第一场14。然而，优选的是ESP6还包括第二场 16和第三场18，其中各个关于烟气流的方向位于第一场14的下游。第二场16和第三场18 中的各个分别包括与第一场14的那些(它们在上文中已经描述过并且在附图的图1中示 出)具有类似的设计且以基本相同的方式布置的电源、放电电极和聚集电极板。偶尔必须清洁场14，16，18的相应的一些中的各个的聚集电极板10。为此目的， 场14，16，18中的各个分别设有敲击装置20，22，24。敲击装置20，22，24中的各个设计成 起作用以便通过敲击它们来实现对所讨论的场14，16，18的相应的一个的聚集电极板10进 行清洁。如图1所示，敲击装置20包括一组锤，为了保持其中的示意的清楚，图1中示出了 其中的仅一个锤26。US4，526，591中可找到可如何来设计这样的锤的一个实例的更加全面 的描述。也可利用其它类型的敲击装置，例如，为了此目的，也可采用所谓的磁脉冲重力冲 击敲击器，也称为MIGI-敲击器。锤26设计成以便起作用来冲击聚集电极板10，使得导致 聚集在其中的灰尘颗粒从聚集电极板10上释放，且因而(灰尘颗粒)然后可被聚集在料斗 28，30，32中的恰当的一个中，料斗28，30，32位于场14，16，18中的相应的一个中的各个下 方。敲击装置20，22，24的操作设计成通过敲击控制器34来控制。例如，敲击控制器34通 常将使得敲击装置20，22，24中的各个根据预先确立的时间序列来启动场14，16，18中的相 应的一个的聚集电极板10的敲击事件。例如，可例如每30分钟敲击第一场14的聚集电极板10 (其中，通常聚集了大多数灰尘颗粒)，同时可例如每60分钟敲击第二场16的聚集电 极板，且最后可例如每10小时敲击第三场16的聚集电极板。提供了管道36，其设计成起作用以便将烟气(已从其中移除了灰尘颗粒的至少一 部分)从ESP6传递到烟囱38。然后将烟气从烟囱38释放到环境中。锅炉2包括内传热表面，其在图1中40处示意性地示出，内传热表面设计成起作 用以便吸收来自烟气的热量以及将该热量传递到以本领域中众所周知的方式在锅炉2的 传热表面40中流动的水，以由此产生高压蒸汽。煤在锅炉2中的燃烧产生灰尘颗粒，灰尘颗 粒将会至少部分地沉积在传热表面40上。为了偶尔清洁锅炉2的传热表面40的目的，提 供了在图1中42处示意性地示出的吹灰叉(lance)。该吹灰叉42优选以已知的方式连接 到高压蒸汽源44上，高压蒸汽源44设计成在吹灰控制器46的控制下起作用。当蒸汽从蒸 汽源44供应到吹灰叉42时，吹灰叉42起作用而将该蒸汽喷射到传热表面40上，使得已沉 积在传热表面40上的灰尘颗粒通过蒸汽从其中移除。整个吹灰操作可持续例如10分钟， 且设计成以便在传热表面40已由于灰尘颗粒沉积在其上而变得结垢时启动。检测到是时 候启动吹灰操作的一种可能性是蒸汽产量已降低。当确定了传热表面40需要清洁时，吹灰控制器46变得起作用，以便为实现吹灰操 作的启动做准备。为此，在实现吹灰操作的启动之前，吹灰控制器46使得将指示吹灰操作 很快将被启动的信号发送到敲击控制器34。基于由其对该信号的接收，敲击控制器34变 得起作用，以发起敲击决定，由此确立将要启动场14，16，18的至少一个的敲击事件时的第 一时间点。导致做出该敲击决定的目的是针对吹灰操作来准备ESP6，吹灰操作将在第二时 间点处被启动。以下将特别参照附图的图3a_3c以及图4a_4c详细地描述几种类型的不 同的敲击决定。敲击控制器34和吹灰控制器46可各自包括例如微处理器、专用集成电路 (ASIC)、数字信号处理器(DSP)、模拟电路或者能够执行机器可读的指令的其它装置。该机 器可读的指令对控制器34和/或46进行配置，使得它们执行本文所描述的功能。在附图的图2中示出了描绘了根据现有技术方法操作动力设备的效果的曲线图。 为了图2的目的，该现有技术方法被认为适用于具有锅炉、吹灰装备、ESP以及烟囱的动力 设备，锅炉、吹灰装备、ESP以及烟囱布置成以便以与已在上文中参照图1描述过的方式相 类似的方式来起作用。然而，根据该现有技术方法的对锅炉的吹灰以及ESP的敲击的控制， 不同于本申请所针对的发明的控制。进一步参照附图的图2，其中所描绘的曲线图的χ轴示 出了以秒来表示的时间，且其中所描绘的曲线图的y轴示出了排向环境空气的灰尘颗粒的 排放，即，存在于离开烟囱的烟气中的灰尘颗粒的浓度-以每Nm3烟气的灰尘颗粒的mg(数) 来表不。根据图2中的曲线图适用于其中的现有技术方法，在时间Pl时启动吹灰操作。该 吹灰操作使得已经沉积在锅炉的传热表面上的大量的灰尘颗粒从其上释放，并且这些灰尘 颗粒中的一些变得夹带在烟气中。流向ESP的烟气中的增大的量的灰尘颗粒导致ESP接收 过载的灰尘颗粒，其对于ESP而言是难以处理的。为此，如参照图2可看出，刚刚在时间Pl 之后，存在灰尘颗粒的排放中产生的高峰值。根据图2的曲线图适用于其中的现有技术方 法的操作模式，ESP的控制器设计成对由于吹灰操作产生的烟气中的灰尘颗粒的该增大的 负载做出反应，并且在时间P2时启动ESP的场中的一些(如果不是全部)的敲击事件。根 据现有技术方法的操作的模式，ESP的聚集电极板的这样的敲击大体引起了灰尘颗粒的增
8大的排放，因为在敲击事件期间，聚集在聚集电极板上的灰尘颗粒中的一些变得重新夹带 在了烟气中。根据图2中所示的曲线图适用于其中的现有技术方法的操作模式，ESP的聚 集电极板变得过量地填充了由于前述吹灰操作而引起的灰尘颗粒，这就意味着与"正常" 敲击事件期间相比，由前述敲击事件产生的灰尘颗粒的排放将显著更大。如参照图2可看 出的，ESP的前述敲击导致刚刚在时间P2之后产生了灰尘颗粒排放中的第二峰值。因此， 如参照图2最佳地理解的，根据图2的曲线图适用于其中的现有技术方法进行操作导致产 生了两个高的灰尘颗粒排放峰值；即，吹灰操作启动时的一个，以及由于存在ESP的聚集电 极板的灰尘颗粒的过载，在敲击ESP时的一个。将容易地了解的是，两个这样的大的灰尘颗 粒排放峰值在能够满足由法规机构设立的灰尘排放标准的限度内可产生严重的问题，且甚 至可导致产生离开烟囱的可视的灰尘颗粒的黑尘缕。图3a是流程图且示出了根据本发明的、控制图1的ESP6的操作的第一方法的步 骤。根据该图，作为第一步骤(该步骤在图3a中以50示出)，图1中示出的吹灰控制器46 使得信号被发送到敲击控制器34，该信号指示在例如15分钟内将要启动吹灰操作。响应 于其对该信号的接收，敲击控制器34在第二步骤中起作用(第二步骤在图3a中以52示 出)，以便发起敲击决定。该敲击决定包括考虑是否在启动前述吹灰操作之前由于将由前述 吹灰操作产生的大量的灰尘颗粒而需要敲击ESP6的三个场14，16，18中的一个或者多个的 聚集电极板10。在启动吹灰操作之前需要敲击ESP6的场14，16，18的一个或多个的情况 下，敲击控制器34起作用以便在敲击决定中确立必须针对ESP6的场14，16，18中的所述一 个或多个启动敲击事件时的第一时间点Tl。将容易地了解的是，可使得这样的第一时间点 Tl “立即”出现，即，敲击控制器34通过所述敲击决定可使得场14，16，18的所述一个或多 个的相应的敲击装置20，22，24立即开始敲击事件。还可行的是，在不偏离本发明的本质的 情况下，可同样使得这种第一时间点Tl为将会在未来若干分钟一例如，从做出敲击决定的 时间起1到10分钟一出现的时间。在任何情况下，根据参照附图的图3a最好地理解的本 发明的方法，第一时间点Tl (其是敲击事件启动时所处的时间点)出现在第二时间点T2之 前(第二时间点是由吹灰控制器46确立的、吹灰操作启动时所处的时间点)。因此，根据本 发明的该方法，敲击控制器34在第三步骤(第三步骤在图3a中以54示出)中、且在第一 时间点Tl处在ESP6的那些场14，16，18 (其中存在对于在启动前述吹灰操作之前进行敲击 的需要)中启动敲击事件。如上文所述，选择第一时间点Tl，从而使得所需的任何敲击事件 在前述吹灰操作启动之前发生。由于这样，因此将使得ESP6在前述吹灰操作启动之前尽可 能清洁。因此，在考虑处理在前述吹灰操作(该吹灰操作在第四步骤(该第四步骤在图3a 中以56示出)中、所述第二时间点T2处启动)期间释放的大量的灰尘颗粒的限度内，ESP6 将处于良好的状态。将容易地了解的是，如上文参照图1所述的ESP6的场14，16，18的正 常敲击时间经受由吹灰控制器46产生的大意是将要启动吹灰操作的信息的支配。因此，在 由吹灰控制器46产生的这样的信息被敲击控制器34接收之后，敲击控制器34根据图3a 的流程图起作用，由此在涉及正常操作下ESP6的场14，16，18的敲击发生所处的时间的限 度内有效地打消任何考虑。现在参照附图的图3b，其中示出了描绘了本发明的第一方法进行操作所采用的方 式的示意图，在下文中更详细地描述本发明的第一方法的功能和由本发明的第一方法的操 作产生的结果。为此，在时间TO (在图3b中标记为TO)处，吹灰控制器46起作用以便将这样的信号发送到敲击控制器34 该信号大意是在不远的将来_例如在约15分钟内将要 启动锅炉2中的吹灰操作。响应于由其对该信号的接收，敲击控制器34使得实现检查图1 中所示出的ESP6的三个场14，16，18的各个的敲击状态。因为预料到即将来临的吹灰操作 将产生变得夹带在烟气中的灰尘颗粒的浓度的显著增加，敲击控制器34设计成起作用以 便确保ESP6的场14，16，18中的各个的聚集电极板10基本上或多或少完全清洁。因此，敲 击控制器34设计成起作用以便当认为有必要时发出这样的敲击决定该敲击决定大意是 ESP6的一个或多个或者所有三个场14，16，18将要在时间T2处启动吹灰操作之前经受敲 击。敲击控制器34操作，使得敲击装置20，22，24根据规定的计划关于ESP6的场14，16， 18启动敲击事件。通过同时敲击ESP6的三个场14，16，18中的仅一个或者两个，场14，16， 18中的未被敲击的剩余的一些起作用，以捕捉在ESP6的场14，16，18中的其它一些的敲击 事件期间释放的灰尘颗粒中的一些。例如，敲击控制器34可首先在第一时间点Tl处将信 号发送到ESP6的第三场18的敲击装置24，以启动关于它的敲击事件。当第三场18的该 敲击事件已完成时，典型地在1-4分钟之后，敲击控制器34可然后将信号发送到第二场16 的敲击装置22，以便启动关于它的敲击事件。在第二场16的该敲击事件已经完成之后，再 次典型地在大约1-4分钟之后，敲击控制器34可在之后将信号发送到第一场14的敲击装 置20，以启动关于它的敲击事件，该敲击事件然后将典型地在1-4分钟之后完成。因此，如 参照附图的图3b最佳地理解的，在第一时间点Tl处开始且在时间T3处结束，也就是说在 大约5-15分钟之后，ESP6的所有三个场14，16，18的聚集电极板10将已被敲击，且然后可 认为ESP6是清洁的。进一步参照图3b，关于ESP6发生的敲击事件导致了灰尘颗粒的增大 的排放(如在所述第一时间点Tl处开始且在时间T3处结束的时段期间，按照每Nm3的离 开烟囱38的烟气中灰尘颗粒的mg(数)为单位测量的)。然而，那个时间段-即在时间Tl 处开始且在时间T3处结束-期间的灰尘颗粒的排放的增加非常适中，这是由于ESP6的场 14，16，18的聚集电极板10既以受控制的顺序又在它们可能变得过量地填充了灰尘颗粒之 前受敲击。因此，当在第二时间点T2 (其典型地在时间T3之后0-5分钟、且更优选0-2分 钟时出现)处由吹灰控制器46启动吹灰操作时，从涉及其接收在吹灰操作期间释放的灰尘 颗粒的能力的限度上讲，ESP6处于良好的状态。如将由对图3b的参照而容易显而易见的， 在第二时间点T2处启动且在时间T4处完成的吹灰操作导致了灰尘颗粒的增大的排放。这 样，因为在启动吹灰操作之前敲击ESP6，本发明的第一方法的情况下的灰尘颗粒的排放比 在现有技术方法(已结合图2的以上论述对其进行了参照)的操作中所产生的排放更小。 因此，本发明的所述第一方法(已在上文参照图3a和图3b对其进行了描述)导致与通过使 用现有技术方法(已经结合在附图的图2中所描绘的曲线图的以上论述对其进行了参照) 产生的排放相比，灰尘颗粒的排放显著减少。 已经参照附图的图3b的论述在上文描述了 ESP6的所有场14，16，18的敲击事件 在时间T3(其在图3b中显示为出现在第二时间点T2之前)时已完成。本发明的该第一方 法的备选的实施例将使得敲击控制器34起作用以用于将这样的信号发送到吹灰控制器46 的目的该信号指示所有敲击事件都已完成且可启动吹灰操作。响应于由其对这样的信号 的接收，可使得吹灰控制器46起作用，以使得第二时间点T2在时间T3之后立即出现，从 而，因此使得在敲击事件已完成之后立即启动吹灰操作。因此，根据本发明的该备选的实施 例，可使得吹灰控制器46起作用，以便首先将这样的信号发送到敲击控制器34 该信号向
10其指示需要在不远的将来启动吹灰操作，且可能需要敲击ESP6，且因此，吹灰控制器46然 后将在该吹灰控制器46于所述第二时间点T2处实际上使得任何这样的吹灰操作启动之 前，等待来自敲击控制器34的、大意是需要发生的任何敲击事件现在已经完成的信号。图3c示出了图3a中所示的本发明的第一方法的另一备选的实施例。根据本发明 的第一方法的该另一备选的实施例，可在敲击事件已完成之前启动吹灰操作。为此，参照图 3c，使得吹灰控制器46在时间TO处发送指示吹灰操作将要启动的信号。响应于由其对该 信号的接收，敲击控制器34导致做出敲击决定，该敲击决定可类似于参照关于图3b的论述 在上文描述的决定，且因此在第一时间点Tl处启动敲击事件。然后，根据本发明的第一方 法的该另一备选的实施例，吹灰控制器46在第二时间点T2处启动吹灰操作，该第二时间点 T2在所述第一时间点Tl之后但是在时间T3之前出现，在T3处，所有敲击事件已完成。因 此，如参照图3c最佳地理解的，前述吹灰操作在所有敲击事件已完成之前启动。图3c所针 对的本发明的第一方法的另一备选的实施例通常产生比图3b所针对的本发明的第一方法 的实施例所产生的略微更高的灰尘颗粒排放，但是另一方面，用来完成敲击事件和吹灰操 作的总时间，即在时间Tl处开始且在时间T4处结束的时间范围，比图3b所针对的本发明 的第一方法的实施例的总时间要短。优选地，在任何情况下，应将第二时间点T2选择成使 得ESP6的敲击事件至少已完成了 50%，且优选至少完成了 70%。为此，如果从第一时间点 Tl开始且在时间T3处结束的时间间隔(在此期间，所有的敲击事件都已完成)是10分钟， 则第二时间点T2将在时间Tl之后不少于5分钟、且更优选在时间Tl之后不少于7分钟时 出现。因此，根据图3a，图3b和图3c各自所针对的本发明的第一方法，第一时间点 Tl (其是敲击事件启动时所处的时间点)出现在第二时间点T2之前，第二时间点T2是吹 灰操作启动时所处的时间点。优选地，第二时间点T2将出现在时间T3之后不多于最大60 分钟、更优选最大10分钟且最优选最大5分钟(时间T3是敲击事件已完成时所处的时间 点)，因为否则ESP6的聚集电极板10可能再次变得覆有已经由其从烟气中捕捉的灰尘颗 粒。在不偏离本发明的本质的情况下，如参照图3c最佳地理解的，也可使得第二时间点T2 在时间T3之前不久出现。图4a是流程图，其中示出了控制根据本发明的图1的ESP6的操作的本发明的 第二方法的步骤。本发明的该第二方法特别适合于在其中ESP6设计成起作用以实现所 谓的高电阻灰尘在其上的聚集的情况下使用。“高电阻灰尘"，如在本申请中采用的该 用语，表示烟气的灰尘颗粒形成了具有大于l*10E10ohm*Cm电阻(如根据美国纽约的The Institute of Electrical and Electronics Engineers (电气禾口电子工禾呈师协会)(公司) 白勺 IEEE Std 548-1984 “ IEEE standard Criteria and Guidelines for the Laboratory Measurement and Reporting of Fly Ash Resistivity(飞尘电阻的实验室测量与报告的 IEEE标准准则和原则)“测量的)的灰尘。由于通过使用放电电极8和聚集电极板10对 灰尘颗粒充电不是非常高效这一事实，这样的高电阻灰尘对于ESP6而言难以聚集。然而， 现在已经发现，如果通过使用供应蒸汽-即高压水蒸气，或者水来执行吹灰操作，则该吹灰 操作在其中为了聚集高电阻灰尘的目的而采用ESP6的情况下可愈加改进ESP6的操作。认 为增大的移除效率的原因是在吹灰操作期间添加到烟气的水蒸气降低了灰尘的电阻，由此 使得灰尘的颗粒更容易由ESP6聚集。通常，ESP6的操作的最关键的时段是敲击事件，因为
11如以上已经描述的，聚集在聚集电极板10上的灰尘颗粒中的一些常常倾向于在敲击事件 期间变得重新夹带在烟气中。关于高电阻灰尘，在敲击事件期间重新夹带的问题比关于低 电阻灰尘更大。因此，根据图4a和4b中的各个所针对的本发明的第二方法的第一实施例， 敲击事件受控制，以便使得敲击事件在吹灰操作期间发生，因为通过这样做，已经发现会降 低灰尘颗粒的排放。在图4a中150处示出的本发明的所述第二方法的第一步骤中，吹灰控制器46 (已 在上文结合关于图1的论述对其进行了参照)使得这样的信号被发送到敲击控制器34 该 信号向其指示吹灰操作将要在例如15分钟内启动。响应于由其接收该信号，在图4a中152 处示出的第二步骤中，敲击控制器34使得做出敲击决定。该敲击决定包括考虑是否会由于 将在吹灰操作期间存在灰尘颗粒的减小的电阻而应当在吹灰操作期间敲击ESP6的三个场 14，16，18的一个或多个的聚集电极板10。在将确定在吹灰操作期间需要敲击ESP6的场 14，16，18的一个或多个的情况下，敲击控制器34将使得将会在敲击决定中确立第一时间 点Tl，在第一时间点Tl处，必须对ESP6的场14，16，18的至少一个启动敲击事件。在任何 情况下，根据本发明的第二方法，如参照图4a将最佳地理解的，第一时间点Tl (其是敲击事 件启动时所处的时间)在第二时间点T2之后出现，第二时间点T2是由吹灰控制器46设定 的、吹灰操作启动时所处的时间。因此，根据本发明的该第二方法，在图4a中154处示出的 第三步骤中，吹灰控制器46在所述第二时间点T2处启动吹灰操作。在图4a中156处示出 的本发明的第二方法的第四步骤中，敲击控制器34在所述第一时间点Tl处且在吹灰操作 已完成之前启动ESP6的场14，16，18的敲击事件。将了解的是，在不偏离本发明的本质的 情况下，与已参照结合图3b的论述在上文描述过的序列相类似的、开始ESP6的场14，16，18 的敲击事件的序列，同样也可在本发明的该第二方法中使用。 现在参照附图的图4b，其中示出了这样的示意图该示意图在其中描绘了下文更 加详细地描述的本发明的第二方法的功能和该第二方法的操作所产生的结果。在图4b中 这样示出的时间TO处，吹灰控制器46操作，以便将信号发送到敲击控制器34，该信号大意 是将要在不远的将来启动锅炉2中的吹灰操作，例如，在大约15分钟内启动。响应于由其 接收该信号，敲击控制器34操作，以使得实现检查ESP6的三个场14，16，18 (它们在图1中 示出)中的各个的敲击状态。然后敲击控制器34使得发出敲击决定，根据该敲击决定，使 得ESP6的三个场14，16，18中的一些或者全部在吹灰操作期间被敲击。敲击控制器34优 选地根据如以上已描述过的合适的序列在第一时间点Tl处实现敲击事件的启动。如参照 图4b将最佳地理解的，第二时间点T2，即吹灰操作启动时所处的时间点，在第一时间点Tl 之前出现。此外，通过参照图4b将容易显而易见的是刚刚在第二时间点T2之后(第二时 间点T2是吹灰操作启动时所处的时间)，灰尘颗粒的排放减少，其原因可能是灰尘颗粒的 电阻降低这一事实，这是由从吹灰叉42传出的水蒸气而引起的。当在第一时间点Tl处启 动敲击事件时，灰尘颗粒的排放由于这样的敲击事件而增加。然而，在这些敲击事件期间 (即，在第一时间点Tl之后)的灰尘颗粒的排放的增加由于敲击事件在吹灰操作期间启动 而比较小，由此导致了增大的移除效率，这可能是由于降低的电阻。敲击事件在时间T3处 完成，这就导致了灰尘颗粒的减少的量的排放。在时间T4(其在时间T3之后出现)时，吹 灰操作完成。如参照图4b将最佳地理解的，灰尘颗粒的排放在时间Τ4之后增加。这是因 为烟气的水分含量降低回到正常，由此导致灰尘的电阻增大。因此，通过根据本发明的该第二方法控制敲击事件而使得敲击事件在吹灰操作期间发生，由这些敲击事件产生的灰尘颗 粒的排放降低，可能是由于烟气的水分含量在吹灰操作期间增大，结果是灰尘的电阻降低， 且由此并发地改进操作条件(ESP6在该条件下起作用)。在附图的图4c中，示出了以上已经结合关于附图的图4a的论述对其进行了参照 的本发明的第二方法的备选的实施例。根据本发明的第二方法的该备选的实施例，敲击事 件在第一时间点Tl处启动，第一时间点Tl在时间T4之后出现，在时间T4处，吹灰操作在之 前已于第二时间点T2处启动之后完成。参照如上文结合关于图4b的论述所描述的图4c， 时间TO和T3具有类似的意思。如参照图4c将容易地了解的，灰尘颗粒的排放在开始于时 间T2且结束于时间T4的时间间隔期间减少，这可能是因为灰尘的降低的电阻。在开始于 时间T2且结束于时间T4的时间段期间，已经存在于ESP6的聚集电极板10上的灰尘颗粒 变得高效地群集，这可能是由于其降低的电阻。因此，当在所述第一时间点Tl (其优选在完 成吹灰操作之后0-5分钟出现，即，在时间T4之后0-5分钟出现)处启动敲击事件时，灰尘 颗粒将以比较致密的块的形式从聚集电极板10上分离，由此导致由于所述敲击事件引起 的灰尘颗粒的排放减少。将了解的是，在不偏离本发明的本质的情况下，作为本发明的该第二方法的一个 另外的实施例，还将可行的是使得敲击事件部分地在吹灰操作期间执行且部分地在已经完 成吹灰操作之后执行。为此，根据本发明的该第二方法(结合附图的图4a、图4b以及图4c的论述对其进 行了参照，且优选地关于高电阻灰尘来利用该方法)，第一时间点Tl (第一时间点Tl是敲击 事件启动时所处的时间点)在第二时间点T2之后出现，第二时间点T2是吹灰操作启动时 所处的时间点。优选地，第一时间点Tl应当在吹灰操作已经完成时所处的时间T4之后不 大于最大60分钟、更优选最大10分钟且最优选最大5分钟时出现，因为否则将不可能利用 吹灰操作期间灰尘的降低的电阻的积极效果。将理解的是，在不偏离本发明的本质的情况下，以上已经描述的本发明的实施例 的许多变型可能处于所附的权利要求的范围内。以上已经描述了吹灰操作在锅炉中执行，该锅炉相对于烟气的流动方向位于ESP 的上游。将了解的是，吹灰操作同样可在也位于ESP的上游的其它装备-诸如节热器、气 体-气体热交换器等中执行，而不偏离本发明的本质。节热器可例如起作用，以用于提高 动力设备的能量效率的目的。同样，气体_气体热交换器可例如起作用，以用于以本领域 众所周知的方式通过入口燃料空气与出口烟气之间的热交换提高入口燃烧空气的温度 的目的。在这点上，作为示例而非限制，气体-气体热交换器可采用Ljungstrem 回热 式热交换器的形式，该热交换器可从美国纽约的韦尔斯维尔的Alstom Power公司的Air PreheaterDivision商购获得，且其早期版本包括美国专利No. 1，522，825的主题。同样对 于这样的其它类型的装备，有利的是使得将大意是将要启动吹灰操作的信号发送到敲击控 制器，能够使得该敲击控制器做出敲击决定，敲击决定又起作用，以针对由于关于这样的其 它上游装备执行的吹灰操作而即将来临到ESP的灰尘颗粒的浓度的增大来准备ESP。在一些情况下，利用若干种不同的类型的敲击事件来清洁以上参照图1描述的 ESP6的聚集电极板10。例如，可行的是偶尔执行所谓的掉电(power down)敲击，其意思是 场(例如第一场14)的电源12在该场14的敲击事件的一部分期间、或者甚至在场14的整个敲击事件期间关断。掉电敲击事件会导致所讨论的场14的聚集电极板10的更高效的清 洁，因为不存在在敲击事件期间保持灰尘颗粒粘到聚集电极板10上的电气力。然而，掉电 敲击事件还导致了与正常敲击事件相比灰尘颗粒的显著增大的排放。例如，每四次或者每 五次敲击事件中的一次可以是掉电敲击事件类型，而其它敲击事件可以是正常敲击事件， 在正常敲击事件期间，电源12仍然起作用。对于一些类型的灰尘，有利的是根据以上参照 图3b描述的原理、作为吹灰操作之前的最后的敲击事件来执行掉电敲击事件，使得该掉电 敲击事件在吹灰操作启动之前完成，因为聚集电极板将尽可能清洁，并且当启动吹灰操作 时具有最大的聚集灰尘的能力。另一方面，根据以上参照图3c示出的原理部分地在吹灰操 作期间执行掉电敲击事件通常是不合适的，因为掉电敲击事件产生了对吹灰操作所产生的 灰尘颗粒进行补充的灰尘颗粒的增大的排放。然而，对于具有大于l*10E10ohm*cm的电阻 的高电阻灰尘，可能有益的是控制掉电敲击事件，使其与吹灰操作一起发生，以受益于在针 对这样的高电阻灰尘的这样的吹灰操作期间出现的提高的灰尘移除效率。将了解的是，在吹灰操作于位于ESP的上游的若干不同类型的装备中执行的情况 下，取决于在这样的不同的类型的装备上执行何种具体类型的吹灰操作，这样的吹灰操作 的效果可不同。例如，在锅炉2中执行的吹灰操作可导致既产生大量的灰尘颗粒，又在烟气 中存在高水分含量，同时，结合位于锅炉的下游的气体-气体热交换器执行的吹灰操作可 导致产生明显更少的量的灰尘颗粒，但是仍然有高的水分含量存在于烟气中。另一可能性 是锅炉中的吹灰操作可执行到不同的程度。例如，可以交替的方式在锅炉中执行完全吹灰 操作和缩减吹灰操作，其中缩减吹灰操作产生较少量的灰尘颗粒，并且比完全吹灰操作具 有更短的持续时间。为了考虑不同类型的吹灰操作的这样的不同的效果，也可使得在启动 吹灰操作之前从吹灰控制器46发送到敲击控制器34的信号包括关于将要执行的吹灰的类 型的信息。这样，在确定ESP6的场14，16，18中的哪个(如果有的话)需要敲击的时候，敲 击控制器34可将关于将要执行的吹灰操作的类型的这样的信息(该信息包含在由其从吹 灰控制器46接收的信号中)考虑在内。参照图3a_3c，以上已经描述了可控制敲击事件在启动吹灰操作之前启动。此外， 参照图4a_4c，已经描述了可控制敲击事件在吹灰操作期间或者刚刚在吹灰操作之后发生 (特别是对于高电阻灰尘而言)。根据本发明的另外的实施例的另外的选项是以阻止敲击 事件在上游装置(诸如锅炉)的吹灰操作期间或者刚刚在该吹灰操作之后启动的方式来控 制ESP的敲击事件。因此，所述另外的选项提供了避免以上参照图2示出的有问题的"双 峰值"的另外的可能性。因此，根据该另外的选项，如果吹灰控制器将要在时间T2处在锅 炉中启动吹灰操作，则其可将这样的信号发送到敲击控制器，从而控制下游ESP的敲击该 信号大意是直到发送大意是吹灰操作已完成的第二信号为止都没有敲击事件可启动。由 此，不允许敲击控制器在时间Tl处启动敲击事件，直到其已接收到了来自吹灰控制器的大 意是吹灰操作已完成的信号为止。因此，可避免分别由吹灰和敲击导致的灰尘颗粒的增大 的排放同时发生。该另外的选项可应用于ESP的场中的一个或多个。特别是对于ESP的最 后一个场，这样的最后的场通常更少经受敲击事件，诸如每天一次，如果敲击事件与吹灰操 作同时发生，则将非常不合适。以上所描述的各种方法可使用硬件(例如，作为电路、数字信号处理器芯片、专用 集成电路等等)来实施。该各种方法也可使用计算机程序代码实施，该计算机程序代码包
14含嵌入在有形介质中(诸如软磁盘，CD-ROM,硬驱动器或者任何其它计算机可读存储介质) 的指令，其中，当计算机程序代码加载到计算机中并且由计算机执行时，该计算机变成用于 实施本发明的设备。该各种方法还可使用经过一些传导介质(诸如经过电线或者电缆、通 过光纤，或者经由电磁辐射)传导的计算机程序代码来实施，其中，当计算机程序代码加载 到计算机中且由计算机执行时，计算机变成用于实施本发明的设备。
虽然已经参照优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是可做出 各种改变且可用等效物代替其元件，而不偏离本发明的范围。此外，可做出许多修改，以便 使特定的情形或者材料适于本发明的教导而不偏离其本质范围。因此，意在本发明不限于 作为所构思的用于执行该发明的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所 附的权利要求书的范围内的所有实施例。此外，用语第一、第二等的使用不表示任何顺序或 者重要性，而是相反，用语第一、第二等用来使一个元件区别于另一元件。
1权利要求
一种关于在上游装置(2)中执行的吹灰操作控制静电滤尘器(6)的操作的方法，该静电滤尘器(6)起作用以便从过程气体中移除灰尘颗粒，该上游装置(2)沿着所述过程气体的流动方向位于所述静电滤尘器(6)的上游，其特征在于，所述方法包括以下步骤实现将在所述上游装置(2)中将要启动吹灰操作的信号发送到起作用以便控制所述静电滤尘器(6)的敲击的控制器(34)，以及基于由所述控制器(34)对所述信号的接收，使得由所述控制器(34)做出敲击决定(52；152)，所述敲击决定包括确立关于所述静电滤尘器(6)启动敲击事件的第一时间点(T1)，所述第一时间点(T1)与第二时间点(T2)相关联，第二时间点(T2)是所述上游装置(2)的吹灰操作启动时所处的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间点(Tl)是在所述第二时间 点(T2)之前出现的时间，使得所述静电滤尘器(6)将在所述上游装备(2)的吹灰操作启动 之前至少部分地被清洁掉灰尘颗粒。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一时间点(Tl)与所述第二时间点 (T2)的关系使得关于所述静电滤尘器(6)的敲击事件的执行在所述上游装置(2)的吹灰操 作启动之前至少完成50%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过程气体的灰尘颗粒形成具有大于 l*10E10ohm*Cm的电阻的灰尘，所述吹灰操作包括利用从蒸汽与水中选择的至少一种吹灰 物质，以用于实现所述上游装置(2)的吹灰的目的，且所述第一时间点(Tl)确立成以便在 所述第二时间点(T2)之后出现，使得由于所述过程气体具有增大的水分含量的事实而增 强所述静电滤尘器(6)的操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一时间点(Tl)确立成以便在所述 吹灰操作完成之后最大60分钟时出现，使得刚刚在由于执行敲击事件而实现所述静电滤 尘器(6)的清洁之前的时段期间，所述静电滤尘器(6)的操作增强，因为所述过程气体具有 增大的水分含量。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一时间点(Tl)确立成以便在 所述吹灰操作期间出现，使得由于所述过程气体具有增大的水分含量的事实，在执行所述 敲击事件的时间期间，所述静电滤尘器(6)的操作增强。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一时间点(Tl)确立成以便在 所述吹灰操作完成之后0-5分钟出现。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制器(34)使得关于所 述静电滤尘器(6)的敲击状态的信号发送到吹灰控制器(46)，且所述吹灰控制器(46)使得 关于所述敲击状态确立所述第二时间点(T2)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所发送的、大意是将要在所述 上游装置(2)中启动吹灰操作的所述信号，还提供关于何种类型的吹灰操作将要启动的信 肩、ο
10.一种用于关于在上游装置(2)中执行的吹灰操作来控制静电滤尘器(6)的操作的 装置，该静电滤尘器(6)起作用以便从过程气体中移除灰尘颗粒，该上游装置(2)沿着所述 过程气体的流动方向位于所述静电滤尘器(6)的上游，其特征在于，所述装置包括起作用以用于控制关于所述静电滤尘器(6)的敲击事件的执行以及用于接收大意是将要在所述上游装置(2)中启动吹灰操作的信号的控制器(34)，所述控制器(34)进一步起 作用，以便基于由该控制器(34)对所述信号的接收产生敲击决定(52 ；152)，所述敲击决定 包括确立启动关于所述静电滤尘器(6)的敲击事件的执行的第一时间点(Tl)，使得所述第 一时间点(Tl)与第二时间点(T2)相关联，第二时间点(T2)是所述上游装置(2)的吹灰操 作启动时所处的时间。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制器(34)起作用以便在所述第 一时间点(Tl)处启动敲击事件的执行，该第一时间点(Tl)是在所述第二时间点(T2)之前 出现的时间，使得所述静电滤尘器(6)将在所述上游装置(2)的吹灰操作启动之前被至少 部分地清洁掉灰尘颗粒。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述过程气体的灰尘颗粒形成了具有 大于l*10E10ohm*Cm的电阻的灰尘，所述吹灰操作包括利用从蒸汽与水中选择的至少一种 吹灰物质，以用于对所述上游装置(2)吹灰的目的，所述控制器(34)起作用以便确立所述 第一时间点(Tl)在所述第二时间点(T2)之后出现，使得由于所述过程气体具有增大的水 分含量的事实，所述静电滤尘器(6)的操作增强。
全文摘要
一种控制静电滤尘器(6)的操作的方法，其中，在上游装置(2)中执行吹灰操作，该方法包括以下步骤使得将大意是将要在所述上游装置(2)中启动吹灰操作的信号发送到起作用以便控制关于静电滤尘器(6)的敲击事件的执行的控制器(34)，且所述控制器(34)使得基于由其对所述信号的接收做出敲击决定(52；152)，所述敲击决定包括确立用于启动关于静电滤尘器(6)的敲击事件的执行的第一时间点(T1)，使得所述第一时间点(T1)与第二时间点(T2)相关联，第二时间点(T2)是所述上游装置(2)的吹灰操作启动时所处的时间。
文档编号B03C3/74GK101939108SQ200980104934
公开日2011年1月5日 申请日期2009年2月4日 优先权日2008年2月8日
发明者A·卡尔松 申请人:阿尔斯托姆科技有限公司