Método y dispositivo para controlar un precipitador electrostático.

Un método par¡¡ controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático (PES) que opera extrayendopartículas de polvo de un gas de proceso generado por un procedimiento de combustión que se caracteriza por elhecho de que activa una señal indicativa que muestra la temperatura del aire de combustión suministrado alprocedimiento de combustión y que dirige el PES en función de la señal indicativa,

de tal modo, que se logra reducirlos efectos de corona invertida mencionados

Método y dispositivo para controlar un precipitador electrostático.

Ámbito técnico La presente invención se refiere a un método para controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático que opera extrayendo las partículas de polvo de un gas de proceso generado por un procedimiento de combustión. Esta invención también se refiere a un dispositivo para controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático.

Antecedentes Los precipitadores electrostáticos (PES) se han venido empleando a lo largo de décadas para extra¡¡r las partículas de polvo de gases de proceso como gases de escape generados por procedimientos de combustión. Un ejemplo de PES aparece publicado en la patente estadounidense US 5114442.

Un problema asociado a los PES reside en los llamados efectos de corona invertida, por ejemplo, que la resistividad de una capa de partículas de polvo que se acaba de recoger en un electrodo provoca un descenso en el campo electrónico generado que puede originar que se reintroduzcan partículas ya recogidas con anterioridad en el gas de proceso.

Resumen Por lo tanto, un objeto de la presente invención consiste en ofrecer un método o un dispositivo para controlar un PES que ha demostrado su capacidad para evitar efectos de corona invertida al mismo tiempo que extrae partículas de polvo de un gas de proceso de una manera eficaz.

Este objeto se logra empleando un método, tal y como viene definido en la Reivindicación 1, por ejemplo, un método para controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático (PES) que funciona extrayendo partículas de polvo de un gas de proceso generado por un procedimiento de combustión que se caracteriza por originar una señal indicativa de la temperatura del aire de combustión que se suministra al procedimiento de combustión y del modo de funcionamiento en él que hay que manejar el PES, de tal manera, que se puedan reducir los efectos de corona invertida mencionados. El inventor ha detectado que los efectos de corona invertida están asociados a la temperatura del aire de combustión que se suministra al procedimiento de combustión. Cuanta más alta sea la temperatura, más grande será el riesgo de que se produzca un efecto de corona invertida. Por lo tanto, si se adapta el control del PES a la temperatura del aire de combustión, el PES puede llegar a funcionar con mayor eficacia.

Una opción para adaptar el PES consiste en controlar el suministro de la media de corriente a los electrodos de un PES en función de la señal indicativa como, por ejemplo, cuando la media de corriente disminuye al ascender la temperatura del aire de combustión. Mediante este control se consigue que el PES se adapte de modo eficaz al polvo más proclive a la corona invertida que el que se genera a raíz de una mayor temperatura del aire de combustión.

Otra manera de lograr este adaptación cuando los electrodos del PES se alimentan por pulsos de voltaje/corriente, consiste en incrementar la duración de los intervalos de tiempo intermitentes entre los pulsos aumentando la temperatura del aire de combustión. Esto se puede lograr empleando, por ejemplo, menos pulsos de potencial en una disposición de suministro de semipulso.

Existe otra forma de iniciar el golpeo de los electrodos del PES en los momentos en los que la temperatura del aire de combustión se mantiene a un nivel comparativamente bajo, por ejemplo, cuando las alteraciones de golpeo están limitadas a periodos en los que el PES está sometido, en menor medida, a efectos de corona invertida.

La señal indicativa se puede activar, por regla general, mediante un sensor de temperatura. No obstante, también se puede utilizar un temporizador para producir una señal indicativa, por ejemplo, en regiones tropicales o subtropicales en las que la temperatura durante el día oscila de una manera razonablemente previsible.

El objeto también se puede lograr mediante un dispositivo para controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático (PES) cuya función consiste en extraer las partículas de polvo de un gas de proceso generado a partir del procedimiento de combustión y que se caracteriza por estar operativo para recibir una señal indicativa que muestre la temperatura del aire de combustión suministrado al procedimiento de combustión mientras que dicho dispositivo se adapte para hacer funcionar el precipitador electrostático, de te! modo, que en función de la señal indicativa que reciba, se podrán reducir los mencionados efectos de corona invertida.

Descripción breve de los dibujos En la Fig. 1 se muestra de manera esquemática una disposición de procedimiento de combustión en el que se emplea un precipitador electrostático (PES) para extraer las partículas de polvo procedentes de gases generados en los procesos.

En la Fig. 2 se muestra la adaptación del punto de trabajo del PES a la temperatura del aire de combustión.

En las Fig. 3A y 3B se incluye un esquema de central por semipulsos en el que se usa una fuente de alimentación controlada por tiristores.

En la Fig. 4 se ilustra cómo se puede conseguir que este tipo de esquema de control por semipulsos opere en función de la temperatura del aire de combustión.

En la Fig. 5 se ilustra cómo se puede lograr que el funcionamiento de una fuente de alimentación controlada por transistores dependa de la temperatura del aire de combustión.

En la Fig. 6 se muestra cómo se puede optimizar la sincronización de golpeo teniendo en cuenta la temperatura del aire de combustión.

Descripción detallada

En la Fig. 1 se muestra a modo de esquema una disposición de procedimiento de combustión en el que el precipitador electrostático está operativo para extraer las partículas de polvo de gases de proceso generados durante un procedimiento de combustión.

El procedimiento de combustión se puede efectuar en una caldera (1) a la que se suministra materia combustible como, por ejemplo, carbón (3) y aire de combustión (5) . El procedimiento de combustión genera gases de proceso

(7) que contienen partículas de polvo. Los gases de proceso, por ejemplo, gases de escape que a veces también se los denomina gases de combustión, se suministran al precipitador electrostático (PES) (9) que extrae las partículas de polvo de la corriente de gas para generar un flujo de gas de salida (11) que, en comparación con el de entrada, sólo contiene unas pocas partículas y se puede seguir tratando mediante procedimientos adicionales (no representados) destinados a eliminar las sustancias contaminantes no asociadas a partículas como el dióxido de azufre.

La presente invención guarda relación con una disposición de control (13) que supervisa el funcionamiento del PES

(9) en función de la temperatura del aire de combustión. Esta regulación permite mejorar al funcionamiento del PES de varias maneras, descritas más adelante, al mismo tiempo que se logra mantener un volumen bajo de residuos de partículas de polvo en el flujo de gas de salida (11) .

Por lo general, se ha detectado que cuanto más elevada sea la temperatura del aire de combustión (5) , mayor será el nesgo de que se produzcan efectos de corona invertida. Esto último es particularmente evidente en zonas de clima tropical y subtropical en las que la temperatura del aire de combustión durante el día puede superar a menudo los 40ºC.

La disposición de control (13) de la presente invención cuenta con una señal indicativa que muestra la temperatura del aire de combustión que se suministra al procedimiento de combustión. Por lo general, este indicador suele emitir una señal real de sensor procedente de un sensor de temperatura (15) que detecta la temperatura del flujo de aire de combustión. En general, este tipo de sensor puede estar colocado en una entrada de aire de combustión o en el propio flujo. No obstante, también se puede usar un sensor de temperatura situado en cualquier lugar al aire ambiente en las proximidades de la plante en cuestión. En un caso de esta tipo, recomendamos elegir un lugar que esté directamente expuesto a la luz solar aproximadamente a las mismas horas que la entrada del aire de combustión.

Cabe mencionar que una señal indicativa se puede obtener, en principio, sin usar ningún sensor de temperatura. En muchos lugares, las oscilaciones de temperatura pueden estar estrechamente asociadas tanto a la hora del día como a la estación del año, por lo que no seria descabellado emplear una señal indicativa basada en un reloj (17) para mejorar un procedimiento del PES. Por lo general, la señal indicativa guarda relación con la temperatura del aire de combustión.

A continuación, se describen diversos modos en los que... [Seguir leyendo]

1. Un método par¡¡ controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático (PES) que opera extrayendo partículas de polvo de un gas de proceso generado por un procedimiento de combustión que se caracteriza por el hecho de que activa una señal indicativa que muestra la temperatura del aire de combustión suministrado al procedimiento de combustión y que dirige el PES en función de la señal indicativa, de tal modo, que se logra reducir los efectos de corona invertida mencionados.

2. Un método conforme a la Reivindicación 1 en el que se controla la corriente media suministra a los electrodos del PES en función de la señal indicativa, de tal modo, que la corriente media desciende cuando aumenta la temperatura del aire de combustión.

3. Un método conforme alas Reivindicaciones 1 ó 2en el que se suministran pulsos a los electrodos del PES y los intervalos de tiempo intermitentes entre los pulsos aumenta a medida que asciende la temperatura del aire de combustión.

4. Un método conforme a la Reivindicación 3 en el que el intervalo de tiempo intermitente aumenta empleando menos pulsos de potencial en una disposición de semipulsos.

5. Un método conforme a cualquiera de las Reivindicaciones anteriores en el que el golpeo de los electrodos del PES se realiza en los momentos en los que la temperatura del aire de combustión es comparativamente baja.

6. Un método conforme a cualquiera de las Reivindicaciones anteriores en el que la señal indicativa se activa por un sensor de temperatura.

7. Un método confom1e a cualquiera de las Reivindicaciones anteriores en el que la señal indicativa se activa por un temporizador.

8. Un dispositivo (13) para controlar el funcionamiento de un precipitador electrostático (PES) (9) que opera extrayendo partículas de polvo de un gas de proceso (7) generado por un procedimiento de combustión (1) cuya función consiste en extraer las partículas de polvo de un gas de proceso generado a partir del procedimiento de combustión y que se caracteriza por estar operativo para recibir una señal indicativa que muestre la temperatura del aire de combustión (5) suministrado al procedimiento de combustión, mientras que dicho dispositivo se adapte para hacer funcionar el precipitador electrostático, de tal modo, que en función de la señal indicativa que reciba, se podrán reducir los mencionados afectos de corona invertida.

9. Un dispositivo conforme a la Reivindicación 8 que está configurado para controlar la corriente media suministrada a los electrodos del PES en función de la señal indicativa, de tal modo, que la corriente media descienda a medida que aumente la temperatura del aire de combustión.

10. Un dispositivo conforme a las Reivindicaciones 8 ó 9 en el que se suministran pulsos de corriente a los electrodos del PES y dicho dispositivo está configurado para controlar los intervalos de tiempo intermitentes entre los pulsos, de tal modo, que aumenten estos intervalos de tiempo intermitentes a medida que asciende la temperatura del aire de combustión.

11. Un dispositivo conforme a la Reivindicación 10 en el que aumentan los intervalos de tiempo intermitentes empleando menos pulsos de potencial en una disposición de semipulsos.

12. Un dispositivo conforme a cualquiera da las Reivindicaciones 8-11 configurado para iniciar el golpeo de los electrodos del PES en los momentos en los que la temperatura del aire de combustión sea comparativamente baja.

13. Un dispositivo conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 8-12 en el que la señal se activa por un sensor de temperatura (15) .

14. Un dispositivo conforme a cualquiera de las Reivindicaciones 8-12 en el que la señal se activa por un temporizador (17) .