磁控式電捕焦油器設備
一、概述
TCD系列磁控式電捕焦油凈化裝置是我公司自主研究開發的項目，該產品已向國家知識產權局申請了實用新型專利，專利受理號為：200920085557.4。本項目屬于2009年度國家科技部科技型中小企業創新基金申報指南中“資源與環境/新型工業和重點污染行業的環境問題及技術需求/重污染行業大氣污染治理技術與設備”重點支持領域。
本裝置的創新點：1、結構創新。在本裝置的控制系統中設計了變磁通控制電路，提供一種在靜電沉積中運用變磁通控制技術，從而保證了運行可靠、維護方便、允許突發短路和持續短路、體積小、成本低。2、應用創新。將變磁通電路應用于本裝置的控制系統，是對本裝置工作原理的獨有設計，可實現物料回收和氣體凈化雙重效果。
變磁通控制電路由兩個并聯的可控硅與一組可調電抗器串接組成。通過變磁通控制電路輸出交流正弦電流經升壓、整流后成為高壓直流電源給沉積電場供電。可調電抗器由采用干式開放型繞組的銅繞組和采用冷扎取向低耗硅鋼片疊積而成的硅鋼片鐵心構成。本裝置可設計預留DCS接口，可與用戶局域主機聯接，實現遠程監控，用戶在中央控制室即可一覽。
本裝置主要用于化肥、焦化、石油、城市煤氣、冶金、建材、碳素、陶瓷等行業的氣體凈化，用以回收煤氣、焦爐氣中的焦油，同時去除其中的粉塵、水霧等雜質。達到物料回收和氣體凈化的雙重效果，對保證工藝流程中后工段設備的正常穩定運行也起著至關重要的作用。
該裝置是我公司廣大科技人員根據國家倡導的“節能減排”產業政策，通過市場調研自主開發的一種新產品，該裝置是2009年國家中小企業創新基金優先支持的重點項目，該項目的建設投產填補了國內市場的空白，促進了我國環保工業的發展。
二、意義和必要性
在各行業工礦企業中，如化肥、焦化、城市煤氣、冶金、建材、碳素、陶瓷等行業的氣體凈化，用以回收煤氣、焦爐氣中的焦油，同時去除其中的粉塵、水霧等雜質。達到物料回收和氣體凈化的雙重效果，對保證工藝流程中后工段設備的正常穩定運行也起著至關重要的作用。
現有電捕焦油的凈化裝置的電源是恒流電源控制，通過恒流變換器轉換為交流正弦電流經升壓、整流后成為恒流高壓直流電源給沉積電場供電；由于恒流變換器需要6到8組電抗器組成，因此體積大，在投入升壓過程后具有沖擊大，成本高，對突發短路和持續短路靈敏差等缺點。
我公司開發的TCD系列磁控式電捕焦油凈化裝置，為了解決現有恒流電源存在的不足，提供一種在靜電沉積中運用變磁通控制技術，從而保證了運行可靠、維護方便、允許突發短路和持續短路、體積小、成本低的磁控式電捕焦油凈化裝置。
本實用新型的技術方案為：包括高壓直流電源發生裝置和電捕焦油凈化塔，高壓直流電源發生裝置包括控制柜和高壓發生器，控制柜經高壓發生器和電捕焦油凈化塔相連接，其特征在于：所述的高壓直流電源發生裝置為帶有變磁通控制電路的高壓直流電源發生裝置。
變磁通控制電路由兩個并聯的可控硅與一組可調電抗器串接組成。可調電抗器由采用干式開放型繞組的銅繞組和采用冷扎取向低耗硅鋼片疊積而成的硅鋼片鐵心構成。
本實用新型的有益效果為：運行電壓、電流顯著提高，電暈功率顯著增加；電場電壓自動跟蹤，當粉塵、焦油雜質濃度增加，電場電壓同時上升，電暈功率增加；凈化效果明顯優于其它控制方式，對電極肥大的適應性增加，能有效克服電暈閉塞；運行可靠，維護方便，允許突發短路和持續短路；結構簡單，體積小，成本低。
本項目研究的主要內容和涉及的關鍵技術有：
1、單片機控制技術。
2、開關量輸出接口的技術。
3、可控硅（晶閘管）控制技術。可控硅（也稱：晶體閘流管）是一種大功率半導體器件，
三、磁控式電捕焦油凈化裝置工作原理
本產品由磁控式控制高壓直流電源和捕焦本體(機械塔體)兩大部分組成（見圖一），前者選用TCD型磁控式變磁通控制靜電沉積用高壓直流電源；后者結構上可選用TD套筒式(同心圓式)、GD管式、FD蜂窩式或SJD濕式。四種結構的本體均主要由筒體和放電極(電暈極)以及吸捕極(沉淀極)組成。
高壓直流電源產生的負高壓，接入電暈極(陰極)；它與沉淀極(陽極)之間產生電場，電場強度超過一定極限后在陰陽兩極間即產生電暈放電。此時流經電場區的氣體發生電離，產生大量的離子和電子，周圍可見強烈的電磁風聲，光線暗時可見紫蘭色電暈。通過電場的煤氣中的焦油、粉塵、水霧等粒子三要子或電子結合而荷電，在電場力的佳角下向兩極運動。由于電子質量小，運動速度快，空間分廣。所以主要是荷負電的粒子向沉淀極運動到達沉淀極板中和后，依靠殘存的靜電引力和分子間凝聚力首先吸附于沉淀極，而后靠自身重力沿極板下落，通過焦油出口排出。
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