TCD磁控式电捕焦油器

 一、概述

TCD系列磁控式电捕焦油净化装置是我公司自主研究开发的项目，该产品已向*申请了实用新型，受理号为：200920085557.4。本项目属于2009年度国家*科技型中小企业创新基金申报指南中“资源与环境/新型工业和重点污染行业的环境问题及技术需求/重污染行业大气污染治理技术与设备"重点支持领域。

本装置的创新点：1、结构创新。在本装置的控制系统中设计了变磁通控制电路，提供一种在静电沉积中运用变磁通控制技术，从而保证了运行可靠、维护方便、允许突发短路和持续短路、体积小、成本低。2、应用创新。将变磁通电路应用于本装置的控制系统，是对本装置工作原理的*设计，可实现物料回收和气体净化双重效果。

变磁通控制电路由两个并联的可控硅与一组可调电抗器串接组成。通过变磁通控制电路输出交流正弦电流经升压、整流后成为高压直流电源给沉积电场供电。可调电抗器由采用干式开放型绕组的铜绕组和采用冷扎取向低耗硅钢片叠积而成的硅钢片铁心构成。本装置可设计预留DCS接口，可与用户局域主机联接，实现远程监控，用户在*控制室即可一览。

本装置主要用于化肥、焦化、石油、城市煤气、冶金、建材、碳素、陶瓷等行业的气体净化，用以回收煤气、焦炉气中的焦油，同时去除其中的粉尘、水雾等杂质。达到物料回收和气体净化的双重效果，对保证工艺流程中后工段设备的正常稳定运行也起着至关重要的作用。

该装置是我公司广大科技人员根据国家倡导的“节能减排"产业政策，通过市场调研自主开发的一种新产品，该装置是2009年国家中小企业创新基金优先支持的重点项目，该项目的建设投产*了国内市场的空白，促进了我国环保工业的发展。

                                                                                             二、意义和必要性

在各行业工矿企业中，如化肥、焦化、城市煤气、冶金、建材、碳素、陶瓷等行业的气体净化，用以回收煤气、焦炉气中的焦油，同时去除其中的粉尘、水雾等杂质。达到物料回收和气体净化的双重效果，对保证工艺流程中后工段设备的正常稳定运行也起着至关重要的作用。

现有电捕焦油的净化装置的电源是恒流电源控制，通过恒流变换器转换为交流正弦电流经升压、整流后成为恒流高压直流电源给沉积电场供电；由于恒流变换器需要6到8组电抗器组成，因此体积大，在投入升压过程后具有冲击大，成本高，对突发短路和持续短路灵敏差等缺点。

我公司开发的TCD系列磁控式电捕焦油净化装置，为了解决现有恒流电源存在的不足，提供一种在静电沉积中运用变磁通控制技术，从而保证了运行可靠、维护方便、允许突发短路和持续短路、体积小、成本低的磁控式电捕焦油净化装置。

本实用新型的技术方案为：包括高压直流电源发生装置和电捕焦油净化塔，高压直流电源发生装置包括控制柜和高压发生器，控制柜经高压发生器和电捕焦油净化塔相连接，其特征在于：所述的高压直流电源发生装置为带有变磁通控制电路的高压直流电源发生装置。

变磁通控制电路由两个并联的可控硅与一组可调电抗器串接组成。可调电抗器由采用干式开放型绕组的铜绕组和采用冷扎取向低耗硅钢片叠积而成的硅钢片铁心构成。

本实用新型的有益效果为：运行电压、电流显著提高，电晕功率显著增加；电场电压自动跟踪，当粉尘、焦油杂质浓度增加，电场电压同时上升，电晕功率增加；净化效果明显优于其它控制方式，对电极肥大的适应性增加，能有效克服电晕闭塞；运行可靠，维护方便，允许突发短路和持续短路；结构简单，体积小，成本低。

本项目研究的主要内容和涉及的关键技术有：

1、单片机控制技术。

2、开关量输出接口的技术。

3、可控硅（晶闸管）控制技术。可控硅（也称：晶体闸流管）是一种大功率半导体器件，

三、磁控式电捕焦油净化装置工作原理

本产品由磁控式控制高压直流电源和捕焦本体(机械塔体)两大部分组成（见图一），前者选用TCD型磁控式变磁通控制静电沉积用高压直流电源；后者结构上可选用TD套筒式(同心圆式)、GD管式、FD蜂窝式或SJD湿式。四种结构的本体均主要由筒体和放电极(电晕极)以及吸捕极(沉淀极)组成。

高压直流电源产生的负高压，接入电晕极(阴极)；它与沉淀极(阳极)之间产生电场，电场强度超过一定极限后在阴阳两极间即产生电晕放电。此时流经电场区的气体发生电离，产生大量的离子和电子，周围可见强烈的电磁风声，光线暗时可见紫兰色电晕。通过电场的煤气中的焦油、粉尘、水雾等粒子三要子或电子结合而荷电，在电场力的佳角下向两极运动。由于电子质量小，运动速度快，空间分广。所以主要是荷负电的粒子向沉淀极运动到达沉淀极板中和后，依靠残存的静电引力和分子间凝聚力首先吸附于沉淀极，而后靠自身重力沿极板下落，通过焦油出口排出。

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