静电除尘(完整版).docx

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概述
我国静电除尘设备的低压控制技术，是跟随着电除尘器本体的设计、制造技术的发展、进步而发展的。在五、六十年代，国内无一家电源制造厂，全部依靠进口，如苏
联、捷克等。最早的电除尘高压电源是变压器升压的机械整流， 它是手工操作， 噪音大、效率低。六十年代半导体器件问世，国内制造了饱和电抗器调压的高压整流电源。饱和电抗器调压虽然不用人工操作，但是自动跟踪性能差，噪音大、耗能高、效率低。七十
年代，因晶体管和可控硅技术的发展， 国外有了可控硅调压整流设备， 同时也进入中国。八十年代中期，可控硅调压还是模拟控制，但是性能和可靠性已比较成熟。推出了具有
多种控制特性的产品，如最高平均电压值控制、最佳火花率控制、临界火花跟踪控制、间歇脉冲供电等特性。这就为八十年代后期集成电路的成熟，由模拟控制过渡到数字控制，即单片机计算机控制，提供了软件思路和硬件基础。随着集成电路的发展，到了九十年代，采用软、硬件相结合的方法， 就使电除尘的控制和管理功能得到了进一步完善，如虎添翼。使单片机控制电除尘器趋于成熟，控制精度和水平己到了相当的境界。到了九十后期，电除尘电源技术己到了发展的顶峰时期。国内各制造厂都推出各具特色的智能控制电除尘系统。虽然特点各异，其实质是将计算机控制技术、自动控制跟踪技术、信息处理技术、测量技术、通讯网络技术和人机接口技术有机地结合起来，对电除尘运行全过程进行监测、控制、操作、管理的一种集散控制系统。
最近来供电与控制技术又有新的发展，即利用电力电子技术的窄脉冲开关电源，它具有更加轻小、紧凑、功率因数高、收尘效率较高等优点，由于是脉冲型的，比常规计算机控制间歇供电对付难收的高比电阻粉尘更为有效。
静电除尘的一般原理是 :当含尘气体通过风机及通风管路被引入除尘器时，在除尘器的两极上通以直流负高压，使电极系统的电压超过临界电压值，产生电晕放电，电子被气体分子吸附，在电晕外区造成大量负离子，气体中粉尘微粒与负离子碰撞使粉尘荷电。荷电的粉尘微粒在电场的作用下向收尘极运动，当荷电的悬浮粒子十分接近收尘极表面时，粒子与正电极接触失去电荷成为中性而粘附于收尘极表面。这就是工业上普遍采用的干式负电晕除尘器的荷电粉尘捕集过程。
设计原理及方案
1 电除尘器的基本原理
在除尘器的高压部分有高压放电极， 放电极产生一个高压脉冲击穿气体使气体导电
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完成气体电离。从原子或分子电荷的角度看，电离是分子 (或原子 ) 失去 (或得到 )电子的过程。这样使空气中的粉尘带电， 在电场力的作用下，按“同性相斥、 异性相吸”原理，向与各自极性相反的电极驱进，终点是电极，当电极上形成一定的粉尘层后，依靠除尘器的振打装置，使粉尘最终落入灰斗，达到除尘的目的。
低压空制部分的主要作用就是控制高压放电脉冲的宽度， 通常使用单片机作为主控芯片，通过它来调整可控硅的导通角，控制升压变压器的一次侧输入电压，从而控制输入的电场的电压。 主控制板的作用主要是对主回路所采集的各个取样信号根据实际需要进行检测、分析及控制。 它是整个控制系统的核心。 触发板主要是给可控硅提供触发脉冲，来触发可控硅的导通角。主控板输出的触发脉冲信号经脉冲变压器隔离放大后加到可控硅的触发极，来控制可控硅导通角打开的大小。以此来控制整个控制系统的电流电压的输出。
2 控制器的设计方案
根据电除尘器的原理和控制要求，确定了主控板主要由以下几个部分构成，最小应
用系统、 A/D 转换、采样保持部分、显示部分、信号的输入部分、信号输出部分、通讯部分、光耦隔离部分和模拟电路部分。设计方案如下所示。
晶振
单片机
显示部分
复位电路
输出
A/D 转换
采样
控制部分
部分
图 2-1 设计功能结构框图
最小应用系统包括 : 51 单片机最小应用系统、 74HC573(地址数据锁存器 ) 、24C02( E
P R O M)。其中单片机主要是对输入信号进行分析，然后给出相应的控制手段。 A/D 转换电路是数据采集系统前向通道中的一个环节。 数据采集和转换系统从一个或几个信号
源中采集模拟信号，并将这些信号转换为数字形式。 采样 / 保持电路是在输入逻辑电平控制下，处于“采样”或 “保持”两种状态的电路。显示电路使用 LCD 液晶显示，
这样可以使电路的工作状态和一些需要人机交换的信息详细的显示出来。 通讯电路主要作用是将单个高压整流控制系统与上位机通信联网， 从而实现在上位机对整个系统的显
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示和