一、意义和必要性

在各行业工矿企业中，如化肥、焦化、城市mei气、冶金、建材、碳素、陶瓷等行业的气体净化，电捕焦油器用以回收煤气、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。

现有电捕焦油净化器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器，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、电流显着提高，电晕功率显着增加；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，

二、磁控式电捕工作原理

本产品由磁控式控制高压直流电源和电捕焦本体(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。

 调试和投运：高压发生器输出电流检查→高压发生器空载电压检查→控制柜短路试验→空气试车→过氧报警模拟试验→过压报警模拟试验→通气投运

三、电捕的主要性能特点

1、运行电压、电流显着提高，电晕功率显着增加。与其它电源相比，在同一本体上，运行电压和电晕电流均显着提高。

 2、电场电压自动跟踪。

 当粉尘、焦油杂质浓度增加，即电场等效电阻由低阻转向高阻时，由UO=IORL可知，电场电压同时上升，电晕功率增加。

 3、净化效果明显优于其它控制方式。

 磁控式电捕焦油净化装置与电压源、恒流源等控制方式相比，电晕功率大幅提高，且对电极肥大的适应性增加，能有效克服电晕闭塞。

 4、运行可靠，维护方便，允许突发短路和持续短路。

  高压短路时，lO小于1.1倍额定电流，U0—0，而电网电流LI小于O.1倍额定输入电流，不会烧毁任何元件；回路全部继电控制，没有复杂电子电路和接插件，维护简单方便。

  5、功率因数高，COSф=O.9～1，而且不随运行的功率水平变化，节电效果明显，磁控式比其它控制方式省电30％～50％。

6、体积小，成本低

可调电抗器是变磁通控制回路的主要组成部分，它主要由铜绕组和硅钢片铁心构成，这两种材料目前市场上非常紧俏。绕组采用干式开放型绕组，铁心采用冷扎取向低耗硅钢片叠积而成，与同类产品体积缩小40%左右，故成本低，具有较大的市场优势。

7、结构简单，可靠性强

可调电抗器仅有交流绕组和控制绕组，与同类产品相比，绕组大为简化，故能增强产品的可靠性。

8、本产品设有过氧、过压保护电路，能自动跳闸报警。

9、本产品设有自检电路，能及时准确判断出故障部位。

10、人性化智能设计。

  可选装专家操作系统(微机控制、PLC控制和DCS控制)，实现无人化管理，并可与用户局域主机相联，实现集中管理。

11、智能化控制具有“手动”  “自动”两种操作状态，而且可以方便地进行切换。在“自动”状态下，操作人员只须操作“RUN”和“STOP”按键，其它均由系统自动完成。其中智能温控仪能自动巡回检测、控制，显示各绝缘箱的温度，并带有上下限报警功能，运行过程中如遇异常则立即发出指令切断电控柜电源，同时发出声光报警信号，并指示故障点，有效防止因加热器故障而导致的高压瓷瓶爆裂或击穿等故障的发生。   

四、电捕的本体安装

  1、安装位置视工艺状况而定，可能的情况下，正压为宜。本设备可以并联使用，如有更高净化要求，也可以多台串联使用。

  2、安装前需按图纸要求制作本体基础，本体安装以沉淀极为基准，其垂直偏差要求≤1％，校正后焊接牢固或锁紧地脚螺栓。

  3、为维修方便，不影响正常生产，建议加设旁通管道(复线)或并联使用。

  4、清洗蒸汽管道、瓷瓶箱加温管道(也可采用电加热)，均按总装图管道表要求分别装好控制阀、压力表。并装好疏水阀。

  5、悬式瓷瓶和进线套管应清洁干燥，进线套管所有密封垫均应压紧至变形，套管压紧螺栓在上下吊架及电晕线安装完毕后对称拧紧，绝缘箱内不得有灰尘、油污水分等杂质。

   6、阻气罩底部距绝缘箱接管底部200 mm，偏差不超过5mm。阻气罩与绝缘箱接管同心，偏差不超过5mm。

   7上吊架的底部距沉淀极上平面300 mm，偏差不大于10mm，下吊架顶部距沉淀极下平面距离不小于300 mm。

   8、电晕极应位于沉淀极板正中，偏差小于5mm。

   9、上下吊架拉杆安装偏差小于1 0mm。

   10、电晕系统对地绝缘电阻大于500MΩ。

五、的电气安装

 1、外观检查。检查运输过程中有无机械性损伤，各种零件是否松动，高压发生器有无渗油。松动器件要拧紧，损伤器件应予更换。    ‘

 2、按图接好电加热器、温控仪、磁控控制柜、高压发生器各种连线，并仔细检查，确保接线正确并合乎规范。磁控控制柜至高压发生器及温控仪至电加器所用低压电缆由用户按有关接线有关接线图所附型号规格配备，如加热器与温控仪距离较远，连线应采用相对应的补偿导线且极性不得接反。

3、将外部氧控扩仪（用户自备）中继电器常开触点与控制柜端子连接。

4、磁控控制柜，高压发生器，高压电缆外屏及本体均应可靠接他，接地应有专有接地极（用户制作），不得用管道代替。接地电阻不大于2Ω。

5、控制柜及温控仪户内使用，要求环境清洁，通风良好，无严重化学腐蚀和易燃物。前后距干墙壁不低于1米。 

六、设备维护保养

1、设备操作应有专人负责，严格按操作规程操作，认真填写运行记录。

2、本体吹扫，方法是关闭电捕进出口阀门，打开旁通让煤气旁路通过。打开蒸汽吹扫阀门，同时打开放散孔。吹扫时间一般不低于3小时。然后打开顶部清洗装置，用热氨水或一次高压水对本体进行冲冼。

3、每半年对高压悬瓶、高压进线套管进行一次*清洗。并做好高压发生器、控制设备、高压电缆等部位的清洁。该项工作应在切断电源并经接地放电后进行。

4、停机状态下，控制柜和高压发生器仍单相带电，维护检修应在拉闸以后进行。

5、高压发生器中变压器油，应每年抽样检查一次，耐压强度不应低于35KV/2.5mm，并检查油面高度是否正常。

6、每年春季应测量一次接地电阻。

7、氧控仪应定期校准，保持精度符合要求

七、电捕的成套范围

序号     名称     数量

1        本体     一台

2        磁控式控制柜     一台

3        高压发生器       一台

4        产品说明书       一份

5        产品合格证       一份

6        电捕总装图 一份

7        主回路原理图     一份

8        高压发生器接线图 一份