автореферат диссертации по электронике, 05.27.02, диссертация на тему:Научно-технические основы создания систем питания высоковольтных устройств пыле- и газоочистки на основе электронно-лучевых вентилей и газоразрядных приборов

004607359 На правах рукописи

Щербаков Александр Владимирович

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ ПИТАНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ УСТРОЙСТВ ПЫЛЕ- и ГАЗООЧИСТКИ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ВЕНТИЛЕЙ И ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРОВ

Специальность 05.27.02 - Вакуумная и плазменная

электроника 05.14.12 - Техника высоких напряжений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук

2 6 МГ 2010

Москва-2010 г.

004607359

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном

предприятии

«Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина»

(ФГУПВЭИ)

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических доцент,

старший научный сотрудник АКИМОВ ПАВЕЛ ИВАНОВИЧ

наук,

доктор технических наук, ЧЕКАЛОВ ЛЕВ ВАЛЕНТИНОВИЧ

доктор технических наук, старшии научный сотрудник

ОСТАПЕНКО ЕВГЕНИЙ ИЛЬИЧ

Ведущая организация:

ОАО «ЭЛЕКТРОЗАВОД» г. Москва

Защита состоится «16 » сентября 2010 г. в 14 час на заседании диссертационного совета Д 217.039.01, Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина», 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 12, e-mail:surma@vei.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного унитарного предприятия «Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина»

Автореферат разослан « •//^>¿^^=/^2010 г.

Учёный секретарь __— A.M. Сурма

диссертационного совета кандидат технических наук

Актуальность темы

Все современные ТЭС, снабжены пылеулавливающими электрофильтрами (ЭФ), качество их работы определяет уровень загрязнения атмосферы и окружающей среды. Наиболее эффективным и быстрым способом улучшения работы ЭФ является усовершенствование источников электропитания коронирующих электродов (КЭ).

Использование угольного топлива тепловыми электростанциями делает задачу улучшения очистки выбросов от пыли особенно актуальной. Российские агрегаты питания, в основном, представляют собой однофазные высоковольтные выпрямители, работающие на промышленной частоте 50 Гц, состоящие из следующих основных узлов: тиристорного силового регулятора, токоограничивающего реактора, повышающего трансформатора, высоковольтного выпрямителя на кремниевых вентилях, защитного реактора.

Основные недостатки существующих агрегатов, работающих на частоте 50 Гц:

- высокий уровень пульсаций выходного напряжения на ЭФ;

- значительное время возврата напряжения на исходный до пробоя уровень;

- малый электрический КПД (70-80%);

- большие массогабаритные показатели.

Заниженное среднее значение напряжения на выходе ухудшает степень пылеочистки. Это происходит из-за повышенных пульсаций и частых штатных пробоев в ЭФ. Агрегаты питания, как правило, используют однофазное питание, и поэтому создают неравномерную нагрузку в трёхфазной сети. Перевод питающего напряжения на трёхфазную сеть и повышенную частоту 12 кГц с широтно-импульсной регулировкой напряжения инвертора существенно уменьшает отмеченные выше недостатки. Именно по этому пути пошли зарубежные разработчики источников питания, в частности: Шведские фирмы Aistom, ABB, Siemens, NWL, Sumitomo, Castlet и др. Сейчас ими выпускается уже третье поколение агрегатов униполярного питания с высокочастотной связью (ВЧС) с сетью. Однако это не устраняет существующий при питании от низкочастотных агрегатов основной недостаток, заключающийся в необходимости наличия устройств механического отряхивания осадительных электродов (ОЭ), а это неизбежно приводит к появлению вторичного пылеуноса и снижению эксплуатационной надёжности ЭФ.

Основным направлением настоящей работы является разработка научно-технических основ создания комплексных систем питания пыле- газоочистки, включающих в себя:

- разработку научно- технических требований к электроннолучевым вентилям (ЭЛВ);

- оптимизацию электрических схем источников питания ЭФ и реакционных камер (РК);

- разработку перспективных приборов диагностики;

- проведение экспериментальных исследований с целью повышения эффективности пыле- и газоочистки на стендах и в условиях реальной эксплуатации;

- компьютерную оптимизацию электрических схем источников питания ЭФ и РК на основе ЭЛВ и газоразрядных приборов (ГП) с помощью схемотехнических моделей ЭЛВ.

Цель работы

Разработка научных основ конструирования электровакуумных и газоразрядных приборов, электрических схем для питания ЭФ и РК, повышающих степень пыле- и газоочистки дымовых газов промышленных предприятий.

Для достижения поставленной цели необходимо было:

1. Исследовать процесс пылеочистки ЭФ, провести анализ режимов питания от источников: униполярного штатного и с высокочастотным звеном, знакопеременного, формирующего импульсы секундной длительности, а также при использовании дополнительно импульсного питания от приставок, формирующего импульсы микросекундной длительности;

2. Провести анализ различных типов высоковольтных электровакуумных и ГП приборов с целью возможности их использования в агрегатах питания пыле- и газоочистки;

3. Создать научно-технические основы построения и оптимизации электрических схем источников знакопеременного и импульсного питания ЭФ на базе ЭЛВ и ГП для получения максимального электрического КПД, максимального срока службы и надёжности;

4. Разработать основы построения электрических схем источников питания РК одиночными униполярными и пачками знакопеременных импульсов наносекундной длительности;

5. Создать принципы оптимизации силовых электрических схем и подмодуляторов, методику работы с модельными схемами и основу построения схемотехнической компьютерной модели ЭЛВ

максимально приближённой к реальному прибору;

6. Создать оптимизированное устройство оперативного контроля и регистрации уровня запылённости дымохода и устройство оперативного контроля удельного электрического сопротивления (УЭС) пыли;

7. Выработать концепцию научно-технических основ создания агрегатов питания универсального пыле- газоочистного комплекса состоящего из унифицированных источников питания с оптимизированными электрическими схемами, формирующими импульсы специальной формы, а также устройств контроля запылённости и загазованности, включённых в цепь обратной связи систем управления агрегатами.

Основные задачи исследования

1. Изучение влияния параметров напряжения питания ЭФ на степень пылеочистки.

2. Обоснование технических требований на основные параметры ЭЛВ и ГП, использующиеся в качестве коммутаторов в агрегатах питания.

3.Изучение процессов в силовых схемах источников питания и подмодуляторах, влияющих на основные электрические параметры, такие как надёжность и долговечность.

4.Разработка и обоснование принципа построения оптимальных электрических схем агрегатов питания высоковольтных устройств пыле- и газоочистки на основе ЭЛВ и ГП, обеспечивающих максимальную надёжность и долговечность.

Методы исследования

Исследования проводились с использованием современных методов и экспериментальной техники, включающей специально разработанные стенды для исследования ЭЛВ, ГП и полупроводниковых приборов, в условиях экстремально высоких импульсных нагрузках.

Основой экспериментальной техники были источники униполярного, знакопеременного и импульсного питания.

Разработан стенд, по своим параметрам максимально приближенный к реальному ЭФ, содержащий один КЭ и два ОЭ.

К стенду предусмотрена возможность изменения основных параметров пылевоздушной смеси и установлена система автоматического взвешивания ОЭ. Стенд предназначен для проведения исследований с целью получения экспериментального

материала по минимизации пылевых выбросов путём оптимизации электрических параметров и режимов работы источников питания. А также стенд может быть применён как оперативно перестраиваемый эквивалент нагрузки при оптимизации силовых схем агрегатов.

Основной метод оптимизации конструктивных и электрических параметров (ЭЛВ и электрических схем) - использование компьютерного моделирования.

Научная новизна

1. Доказана перспективность применения ЭЛВ в источниках питания ЭФ пылеочистки и РК газоочистки.

2. Научно обоснованы технические требования по повышению срока службы ЭЛВ до 20...30 тыс.час, анодного напряжения до 200...300 кВ, снижения собственных индуктивностей до 5... 10 мкГн, входной и выходной ёмкости до 30...50 пФ, прямого падения напряжения до 300...500 В, при максимальном среднем токе до 2 А, импульсном до 10 А для источников ЗПП ЭФ и среднем токе до 50 А, импульсном до 500 А для источников импульсного питания ЭФ и пачечно-знакопеременного питания РК.

3. Впервые обоснованы критерии оптимизации характеристик электрических схем агрегатов питания ЭФ и РК с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц по максимуму эффективности пылеочистки:

- источников ЗПП ЭФ импульсами секундной длительности на основе ЭЛВ с управляемым двуполярным удвоением напряжения;

резонансных приставок импульсного питания ЭФ импульсами микросекундной длительности на основе ЭЛВ и ГП;

источников пачечно-знакопеременного питания РК импульсами наносекундной длительности на основе импульсного ЭЛВ и подмодулятора с двойным преобразованием энергии.

4. Впервые разработаны обобщённые методики компьютерной оптимизации электрических схем источников питания ЭФ и РК на основе предложенной и разработанной универсальной компьютерной модели ЭЛВ в режиме токоограничения (1... 500 А).

5. Проведён детальный анализ процессов осаждения пыли, происходящих в ЭФ при ЗПП, импульсами длительностью 1... 100с напряжении 40...60кВ, и влиянии дополнительно импульсного униполярного питания длительностью 40...200 мкс, частотой

повторения 200... 500 Гц, напряжением 15... 20 кВ при использовании агрегатов ВЧС с сетью на частоте 12 кГц.

б. Впервые разработаны научно-технические основы создания устройств питания технологического комплекса пыле-газоочистки на базе электрических схем, содержащих общий источник ВЧС с сетью для знакопеременного и импульсного питания, с системой управления, включающей обратную связь с приборами диагностики уровня выходной запылённости и содержания оксидов.

Достоверность результатов

Достоверность подтверждается большим объёмом полученных в работе экспериментальных данных и их соответствием теоретическим расчётам и компьютерной оптимизации, проведением экспериментальных исследований источников на стенде и промышленных ЭФ, соответствием режимов работы, обеспечивающих максимальную степень пылеочистки. Установлена корреляция полученных результатов с аналогичными в других отечественных и зарубежных организациях. По всем представленным научно-техническим результатам имеются утверждённые протоколы, отчёты, публикации в рецензируемых журналах, авторские свидетельства и патенты.

Практическая ценность работы

1. Разработаны технические предложения по созданию перспективных вентилей и созданы опытные образцы: ЭЛВ 2/200, ЭЛВ 4/40, ЭЛВ 50/100, ЭЛВ 50/100м, ЭЛГ 500.

2. Показано, что при промышленной эксплуатации наиболее перспективны источники с ВЧС с сетью, имеющие более высокий электрический КПД, надёжность и малые массогабаритные показатели. Разработаны и изготовлены экспериментальные образцы источников униполярного питания с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц, проведены успешные испытания на ТЭЦ 22.

3. Разработаны основы построения электрических схем источников ЗПП секундной длительности импульсов с электрическим КПД более 93%, на основе ЭЛВ по схеме управляемого высоковольтного высокочастотного удвоения напряжения на частоте 12 кГц.

4. Разработаны резонансные источники-приставки на основе ГП и ЭЛВ, формирующие импульсы микросекундной длительности, позволяющие существенно повысить степень пылеочистки всего

известного диапазона УЭС пыли.

5. Разработана на основе псевдоискрового разрядника ТЛИ обобщённая схема источника импульсного высоковольтного резонансного удвоителя напряжения, формирующего униполярные импульсы наносекундной длительности для питания РК.

6. Разработана на основе ЭЛВ 4/40 или ЭЛВ 50/100 обобщённая схема источника формирующего на РК знакопеременные пачки импульсов наносекундной длительности.

7. Разработана обобщённая инженерная методика компьютерной оптимизации силовых электрических импульсных схем источников питания ЭФ и РК на основе ЭЛВ, подмодуляторов, систем управления и нагрузок. Проведена оптимизация параметров электрических схем источников при различных режимах работы ЭФ и РК. Подтверждена достоверность результатов испытаний.

8. Разработан стенд ЭФ, позволяющий исследовать влияние электрических режимов источников на степень пылеочистки, использующийся так же, как перенастраиваемый универсальный эквивалент нагрузки при испытаниях электрических схем источников питания.

9. Доказана перспективность ЗПП с ВЧС с сетью на основе ЭЛВ для питания ЭФ очистки от твёрдых частиц, обеспечивающего повышение степени пылеочистки высокоомных пылей при УЭС (р^-101О...Ю12 Ом.м) и возможность отказа от устройств механического отряхивания осадительных электродов для всего известного диапазона УЭС пыли.

10. Разработаны и реализованы два типа приборов диагностики:

импульсный инфракрасный оптический пылемер, устойчивый к паразитной засветке;

- оперативный измеритель УЭС пыли.

Положения, выносимые на защиту

1. Использование знакопеременного питания с ВЧС с сетью обеспечивает увеличение эффективности пылеочистки высокоомной пыли при УЭС (ру > 109 Ом.м) и самоотряхивание осадительных электродов в широком диапазоне известного УЭС пыли (ру =103...10120м.м).

2. Использование дополнительно к ЗПП импульсного питания с ВЧС с сетью, обеспечивает дополнительное повышение эффективности пылеочистки для всего известного УЭС пыли.

3. Оптимальным в устройствах пыле- и газоочистки является

применение вакуумных ключевых приборов типа ЭЛВ с торможением электронного потока на аноде, обладающих малым прямым падением и способностью коммутировать постоянное напряжение более 200 кВ. На основе ЭЛВ возможно создание долговечных агрегатов знакопеременного и импульсного питания.

4. Сформулирована сумма технических требований к ЭЛВ двух типов:

- первого типа для ЗГШ на ток 2 А с фронтами до 0,1-0,2 мс, напряжением до 200 кВ средней мощностью до 500 кВт;

- второго типа для импульсного питания на импульсный ток до 500 А, напряжение до 100 кВ, фронт 20...30 не, длительность импульса 0,1-60 мке, средняя мощность до 1 мВт.

5 Разработана обобщённая универсальная схемотехническая компьютерная модель ЭЛВ, и инженерная методика оптимизации параметров всех типов электрических схем на её основе.

6. Разработаны научно-технические основы построения электрических схем источников с ВЧС с сетью и применением высоковольтных ЭЛВ и ГП:

- квазистационарного источника ЗГШ ЭФ импульсами секундной длительности с управляемым удвоением напряжения;

питания ЭФ импульсами микросекундной длительности от резонансных приставок;

- пачечно-знакопеременного питания РК импульсами наносекундной длительности с двойным резонансным преобразованием энергии.

7. Концепция построения универсального комплекса агрегатов питания пыле- газоочистки ЭФ и РК на основе разработанных электрических схем и приборов диагностики, в цепи обратной связи систем управления.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих основных конференциях:

- Всесоюзной научно-технической конференции: Система управления и контроля электрических аппаратов высокого напряжения. Информэлекгро (Москва, 1981 г.);

- Международной конференции, VI ISESP Conference, Technical University of Budapest , Budapest, Hungary, (Будапешт, Венгрия 1996 г.);

- Международной конференции, Proc. 7th International Conference on Electrostatic Precipitation. Kyngbuk, Korea, Южная Корея (1998 г.);

- Международной конференции, 12th IEEE International Pulsed Power Conference 1999, loliforma, Monterey, (Лос-Анжелес США, 1999);

- Международном семинаре «Охрана окружающей среды» (Москва 2004 г.);

- Международном симпозиуме Травэк Электротехника 2010, (Московская обл. 2003 г., 2005 г., 2006 г.);

- Международной научно-технической конференции ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина, к 85 летаю ВЭИ (Москва, 2006 г.);

- Международном симпозиуме Травэк Электротехника 2030 (Московская обл. 2007 г.);

- Научно-техническом совещании Научно-инженерного центра силовой электроники ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина (Москва, 2008 г.);

-Международной конференции, IEEE International Vacuum Electronics Conference 28-30 April 2009 Angelicum University Rome, Italy (Италия, 2009г.);

- Второй международной конференции «Пылегазоочистка-2009», Гостиничный комплекс Измайлово (Москва, 2009 г.).

- Международной конференции «Russia power 2010» (Электроэнергетика России 2010), ЭКСПОЦЕНТР, Москва, 24-26 марта 2010 г..С.10.

Личный вклад автора:

научная постановка и конкретизация задач при:

- создание основ конструирования ЭЛВ и электрических схем агрегатов питания ЭФ и РК;

- выборе направления и обосновании методик исследования пылеочистки;

- проведении экспериментальных исследований на стендах и в условиях промышленных предприятий, по оптимизации режимов работы электрических схем агрегатов питания;

- непосредственном выполнении работ до уровня научно-технического решения.

Публикации по теме диссертации:

43 научные работы, опубликованные в статьях, докладах, тезисах докладов на международных и отечественных научно-технических конференциях и симпозиумах; из них 2 авторских свидетельства и 7 патентов, 11 публикаций по теме диссертации в рецензируемых изданиях.

Объём и структура работы

Диссертационная работа состоит: из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы 190 источников, содержит 333 стр. текста, 227 рисунков и 32 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение

Рассматривается изученность проблемы и задачи исследований. Актуальность работы определяется необходимостью решения экологической проблемы создания технологий, способствующих уменьшению выбросов дымовых газов промпредприятий: твёрдых частиц и газообразных соединений. Основными источниками выбросов являются тепловые электростанции, цементные заводы, металлургические и химические комбинаты, и др. Из обращения президента России Д. Медведева от 20.06.09: Россия должна к 2020 г. снизить выбросы по всем промпредприям на 20%, сейчас выбросов около 150 млд. тонн в год.

Так при сжигании твёрдого топлива только на одном блоке мощностью 500 МВт образуется примерно 500 м3 дымовых газов в сек, содержащих до 20 г/м3 твёрдых взвешенных частиц золы. Это соответствует выбросам в атмосферу 36 тонн золы в час или выбросам с учётом КПД ЭФ 98%, 0,72 тонны в час. За год выбросы будут составлять 5760 тонн золы. Поэтому улучшение степени пылеочистки в два раза это снижение выбросов до 2 880 тонн. Практически в России средний уровень выбросов в атмосферу после фильтров составляет 100-150 мг/м\ европейские нормы 50-30 мг/м , японские нормы 10-3 мг/м3.

Нефтепродукты после сжигания имеют большой процент чрезвычайно мелких частиц (от 0,5 до 10 мкм) низкоомных и того же характера газообразных вредны выбросов. Кроме твёрдых частиц присутствует большой процент газообразных выбросов оксидов серы, азота, углерода, а также канцерогенов.

Газ после сжигания практически не имеет твёрдых частиц, но зато содержит оксиды азота и углерода. Проблема очистки промышленных газов от выбросов оксидов достаточно актуальна, так объём выбросов в России составляет, например, по оксидам азота - 1,23 млн. тонн, оксидам серы - 2,7 млн. тонн в год.

Для удаления твёрдых выбросов наиболее широко используются ЭФ имеющие преимущества по сравнению с рукавными фильтрами. Эффективность пылеочистки дымовых газов во многом определяется режимами работы источников питания ЭФ, поэтому

основное внимание в настоящей работе уделено исследованию влияния параметров питающего напряжения. Первоначально питание осуществлялось от экспериментальных знакопеременных и импульсных агрегатов с целью научно-технического обобщения и выбора концепции построения электрических схем, реализующих оптимальные электрические параметры, обеспечивающие улучшение пыле- и газоочистки, разработки технических требований для конструирования ЭЛВ.

Далее перед автором стояла задача разработки основ создания оригинальных методик построения электрических схем источников ЗПП ЭФ импульсами секундной и приставок униполярного питания импульсами микросекундной длительности на основе ЭЛВ и ГП.

Для очистки от газообразных продуктов или преобразования высокомолекулярных канцерогенных соединений, были разработаны основы создания перспективных схем высоковольтных источников питания РК униполярными или пачками знакопеременных импульсов наносекундной длительности при напряжениях в десятки киловольт.

Методики построения схем источников питания основаны на использовании резонансных свойств паразитных емкостей и индуктивностей ЭФ и РК, а также самих коммутаторов.

Все представленные решения реализуются с применением высокочастотного звена на частоте около 12 кГц, на уровне сетевого напряжения.

Глава первая. Перспективные режимы питания ЭФ пылеочистки и РК устройств газоочистки»

Способы повышения эффективности работы ЭФ путём уменьшения скорости газов, увеличения числа полей сопряжены с необходимостью реконструкции электродов и газового тракта котла, что пригодно при конструировании новых промпредприятий. Одним из способов повышения эффективности работы существующих ЭФ, который не требует их реконструкции, являяется применение источников питания, формирующих специальные формы напряжения, и систем автоматического регулирования электрических параметров.

В частности зарубежными фирмами разрабатываются источники униполярного питании с ВЧС с сетью на частоте 20 кГц и создаются алгоритмы управления напряжением и отряхиванием осадительных электродов, способствующие уменьшению уровня вторичного пылеуноса. Движение по этому пути нашей науки - значит догонять, что экономически не целесообразно. Необходимо создать новую

концепцию пыле- и газоочистки путём построения электрических схем и системы управления, опережающую по уровню зарубежную.

Наиболее предпочтительна знакопеременная форма напряжения, создаваемая источниками 31111, предложенная И.П. Верещагиным и Г.З. Мирзабекяном. При таком питании ослабляются силы адгезии пыли к ОЭ и возникает факт самоочистки. Например, на Черепецкой ГРЭС при использовании Карагандинского угля применение ЗПП в 2 раза повышает степень пылеочистки. Применение ЭЛВ в источниках ЗПП позволяет осуществить полное управление параметрами напряжения на нагрузке, а также даёт следующие преимущества:

- поддерживает на электродах более высокое предпробойное напряжение и осуществляет стабилизацию тока коронного разряда после пробоя;

- обеспечивает возможность быстрого отключения напряжения питания при искровом пробое, предотвращает переход разряда в дуговой, при этом (происходит: защита электродов и источника питания, осуществляется экономия потребляемой электроэнергии;

- увеличивает среднюю величину напряжения, приложенного к электродам ЭФ, уменьшает коэффициент пульсации напряжения на ЭФ.

Лабораторные и промышленные испытания доказали эффективность применения ЗПП для подавления обратной короны (ОК). В процессе образования слоя пыли на ОЭ при изменении полярности приложенного напряжения возникают отрывающие силы, которые приводят к самоочистке ОЭ. Отечественные источники импульсного питания (ИП) для ЭФ не выпускаются, поэтому представляет интерес рассмотреть возможность реализации нового ИП на основе ЭЛВ, как этапа на пути разработки ИП ЭФ, формирующего комбинированную знакопеременно-импульсную форму напряжения.

Для очистки дымовых газов от оксидов азота и серы в настоящее время, согласно разработкам, проведенным за рубежом, а также в Москве в ВТИ им. Куйбышева и в ИВТ в Москве, считается перспективным направлением использование элекгроразрядного метода на основе импульсного стримерного разряда. Преимущество данного метода по обезвреживанию газообразных вредных выбросов над традиционными чисто химическими технологиями определяется возможностью:

1) одновременного удаления оксидов азота и серы;

2) организации сухого процесса очистки без жидких стоков;

3) снижения объёмов, требуемых химических реагентов для компенсации;

4) уменьшения капитальных и эксплуатационных расходов.

Для реализации электроразрядного метода необходимо иметь на

РК импульсы длительностью 100...300 не. Конверсия газов в РК возрастает при уменьшении длительности фронта со 150 до 50 не. Возможно построение РК типа нить - цилиндр или нить -плоскость. Причём на нити желательно иметь положительный потенциал или пачку из трёх знакопеременных импульсов, первым из которых должен быть положительный импульс.

По результатам исследования, проведенного в Москве в ВТИ им. Куйбышева совместно с ФГУП ВЭИ г. Москва, РК нить-плоскость с поперечным сечением 260x230 мм, длиной по потоку 210 мм и общей длиной проволочного электрода 5 м, расстояние между нитью и плоскостью 37 мм, осуществлено питание знакопеременным импульсом с частотой повторения 2 МГц. При скорости потока дымовых газов 100Nm3/4, вводимой мощностью 600 Вт, при частоте повторения пачек из 3 импульсов 100 Гц, напряжении 36. ..50 кВ, импульсном токе 70 А, получена устойчивая конверсия диоксида серы SO2 в SO3.

В задачу построения эффективного источника, формирующего импульсы наносекундной длительности, входит разработка высокодобротного коммутатора со сроком службы достаточным для его практического применения. Известны два основных фактора, приводящих к ограничению срока службы термокатодов, например, WBaOs-катодов - расход активного вещества, испарение и деградация поверхности подложки эмитирующей структуры. При температуре менее 1180°С лимитирует испарение, при большей температуре - деградация. При 5-2 А/см2 достижим строк службы 50-200 тыс. ч. соответственно. Для WBa-катода получен срок службы 40.000-67.000 ч. при токоотборе 5 А/см2.

Практически во всех электрических схемах источников питания прототипов используются газонаполненные или воздушные разрядники на полное рабочее напряжение 50... 100 кВ и ток 0,5...2 кА, или импульсные повышающие трансформаторы, позволяющие снизить коммутируемое напряжение до уровня 2...3 кВ путём существенного увеличения коммутируемого тока. Основная форма используемых униполярных импульсов близка к треугольной.

Классические схемы формирования импульсов с высоким электрическим КПД с полным разрядом емкостных накопителей и распределёнными параметрами формируют практически идеальные

по форме прямоугольные импульсы, но только при сопротивлении нагрузки равном волновому, что в реальных условиях работы РК не выполнимо.

Из коммутаторов наиболее распространены разные типы механических воздушных разрядников, но они имеют ограниченный срок службы, определяемый количеством срабатываний, и сложны при тиражировании. Основной недостаток заключается в том, что сами воздушные разрядники в процессе работы являются источником загрязнения, нарабатывая озон и оксид азота.

Из всех электрических схем наиболее предпочтительно за основу взять схемы с частичным разрядом емкостного накопителя на вакуумных коммутаторах, т.к. они не чувствительны к весьма широкому диапазону изменения сопротивления нагрузки (несколько порядков) при импульсном токе 40...500 А, напряжении 40... 100 кВ.

Для коммутации в источниках питания ЭФ и технологических установок коллективом авторов ВЭИ были предложены принципы построения мощных высоковольтных вакуумных приборов (ВВП), высоковольтных ламп с малыми потерями и высоким КПД коммутации ЭЛВ, с жёстким управлением на уровень анодного напряжения 40...200кВ в объёме единичного прибора, обладающего, к тому же, высоким быстродействием, токоограничением, пентодной характеристикой и самым высоким коэффициентом качества (К), определяющим отношение максимального анодного напряжения к внутреннему сопротивлению в открытом состоянии в ключевом режиме. Например, для ВВП типа ЭЛВ 2/200 имеем напряжение 200 кВ, падение напряжения 0,5 кВ, ток до 2 А, получаем величину К=200/0,5=400. Серийные приборы имеют максимальное значение К=70...Ю0. Например, для ЭЛВ 4/40 получены следующие параметры: первеанс прибора Р = 88 мкА/В3/2, ток до 8 А; токоперехват /Уэ//К не более 4,6 %; торможение иА/1/уэ до 27 %. Основные статические параметры лампы: крутизна £уэ = 4,6 мА/В; внутреннее сопротивление Л, = 12,5 кОм; коэффициент усиления ц = 57,5.

Распределение потенциала (рис.1) между анодом и катодом в ЭЛВ и серийным ВВП показывает, что падение напряжения анод-катод у ЭЛВ значительно меньше, однако, напряжение на управляющем электроде больше.

Рисунок 1 Распределение потенциала в ЭЛВ и серийном ВВП К - катод; уэ — управляющий электрод; А - анод; 1 - обычный сеточный ВВП; 2, 3 - ЭЛВ при различных потенциалах на у.

1598.946 1279.157 1119.262 959.368 799.473 639.578 479.684 319.789 159.895

5905 7315 8725 10135 11545

5200 6610 8020 9430 10840 12250

.Рисунок 2 Траекторный анализ электронно-оптических систем ЭОС: а) аксиально-симметричная; б) ленточная

Разработаны ВВП с аксиально-симметричной ЭОС (рис.2а) ЭЛВ 2/200 и ленточной ЭОС (рис.2б) ЭЛВ 4/40, ЭЛВ 50/100, ЭЛВ 50/100м, ЭЛГ 500. Применение ленточной ЭОС позволяет существенно повысить первеанс и обеспечить высокие удельные значения коммутируемых токов. Разработанные для электрических схем импульсных источников питания ЭЛВ. Они обладают сравнительно малыми (40.. 100 пФ) входными емкостями.

Разработаны основы создания компьютерных схемотехнических моделей ЭЛВ на основе ключевого элемента, полупроводникового диода, планарного транзистора, резистора и источника тока, позволяющие с большой степенью точности моделировать работу вентиля в электрических схемах источников питания при случайном характере изменения сопротивления

нагрузки. Создан ряд модельных схем ЭЛВ 1/200, ЭЛВ 2/200, ЭЛВ 4/40, ЭЛВ 50/100, ЭЛВ 50/100м и др.

Глава вторая. Научно-технические основы создания современных источников униполярного и знакопеременного витания электрофильтров.

Преимущества агрегатов питания с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц по сравнению с традиционными агрегатами, работающими непосредственно на частоте 50 Гц заключается в том, что:

1) масса и габариты существенно меньше и агрегат может быть установлен на крышке ЭФ, следовательно, не требуется дополнительного помещения для высоковольтных источников и вместо длинных высоковольтных кабелей используются короткие отрезки арматуры;

2) осуществляется снижение пылевых выбросов из-за уменьшения пульсаций, кроме этого, после пробоя происходит более быстрое восстановление напряжения на ЭФ.

Необходимость разработки и испытания источника УП с ВЧС с сетью связана с тем, что отечественная промышленность такие агрегаты не выпускает.

На ТЭЦ-22 г. Дзержинский проведены длительные опытно-промышленные испытания униполярного источника с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц на максимальную мощность до 80 кВт в режиме питания ЭФ по алгоритму представленному на рис.3.

Время ввит (рабвчеп) мх^ш Я» 71>вжмя 80Н +20Н (Тмта

(Ос кож

кифяемюм ну» Кия 20И ■+• ЗОИ

13 Врем

Время Вмстмг* 1юд»ст до ВОЦ >т ур*»ня щн>С»я Подъём 20% от х

Рисунок 3 Алгоритм питания коронирующего электрода ЭФ

Как видно из рисунка, алгоритм питания ЭФ разбит на четыре участка: 1 участок - «А» быстрый подъём напряжения; 2 участок -«В» - рабочий; 3 участок - «С» - определение нового значения пробивного напряжения; 4 участок - «Д» быстрый подъём напряжения при переходе на газ. Система управления задаёт

алгоритм работы с ограничением выходного напряжения по одному из ранее перечисленных параметров.

Источник проходит опытно-промышленные испытания на 1-м котле подстанции ЭФ ТЭЦ 22 г. Дзержинский. Получены положительные результаты экспериментальных исследований при работе на угольной пыли с газовой подсветкой от 15 до 30 тыс. м3/час. Предельное значение длительного постоянного тока ограничено величиной тока ЭФ равной 1Эф=1 А.

Разработанный опытный образец источника УП с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц для питания ЭФ является прототипом для создания источника ЗПП с ВЧС с сетью.

ЗПП - это такой вид питания ЭФ, при котором напряжение между КЭ и ОЭ периодически изменяется на противоположное (рис.4). Длительность отрицательной и положительной полярности на КЭ определяются экспериментально, например, с помощью оптического пылемера по минимуму пылеуноса на выходе ЭФ. Практически длительность отрицательной полярности 30... 100 с, а положительной 1...2 с, например, для высокоомных пылей золы угля Кузнецкого бассейна. Фронт переключения составляет 5...8 мс и его значение также оптимизируется.

Рисунок 4 Осциллограмма напряжения на КЭ при ЗПП

Проведено длительное, многолетнее исследование электрической схемы разработанного ранее источника ЗПП, приставки к униполярному агрегату ПЭЛ-0,5/80-м и автономного АПЭЛ-0,5/80-м, питающихся непосредственно от сети 50 Гц. На ЭФ электрической ёмкостью от 0,01 мкФ (Стерлитомак, химкомбинат); около 0,15 мкФ (ТЭЦ 22 г. Дзержинский Московской обл.); до 0,25 мкФ - Шарыповская ГРЭС Красноярский край. Показано преимущество ЗПП.

Проведено длительное многолетнее исследование ЭЛВ 1/200 в реальной установке ПЭЛ-0,5/80-м для питания ЭФ. Доказано, что ЭЛВ обеспечивает заданную надёжность, срок службы не менее 8000 ч при вероятности безотказной работы не менее 0,9 с ленточными катодами.

Стендовые испытания проходили на: экспериментальном

пылевом стенде ФГУП ВЭИ. Опытно-промышленные - на: ТЭЦ 22 г. Дзержинский; Ачинском глинозёмном комбинате; Назаровской ГРЭС; ТЭС г. Маргера в Италии; металлургическом комбинате, г. Дуйсбург в Германии; Назаровской ГРЭС. Основным препятствием к всестороннему внедрению разработанных ранее источников ЗПП является большие габариты и масса, превышающие те же параметры униполярного в 1,5...2 раза.

Дальнейшее развитие источников ЗПП, это использование в электрической схеме ВЧС с сетью, долговечного, например, металлопористого катода в ЭЛВ для получения срока службы не менее 15...30 тыс.ч., а также интеллектуального алгоритма управления накалом катода, длительностью импульсов и амплитудой напряжения.

Разработаны научно-технические основы создания оригинальной электрической схемы источника ЗПП с ВЧС с сетью (рис.5) и проведена оптимизация параметров. В агрегате электрическая ёмкость ЭФ поочерёдно является выходной ёмкостью несимметричной схемы удвоения ВЧ напряжения для положительной и отрицательной полярности. Источником ВЧ напряжения является один инвертор, который так же поочерёдно работает в части удвоения напряжения то положительной, то отрицательной полярности. При этом выходная обмотка ВЧ повышающего трансформатора работает только на половинное напряжение и один конец её заземлён, что весьма существенно повышает надёжность трансформатора, снижает напряжённость его работы и себестоимость (пат. №2207191, №2291000, №66819).

Рисунок 5 Электрическая схема источника ЗПП с ВЧС с сетью 1...4 - сигналы управления силовыми транзисторами; 5, б -сигналы управления подмодуляторами ЭЛВ; Др — драйвер управления; ПМ- подмодулятор

За основу при разработке технического задания на алгоритм

работы и компьютерную оптимизацию приняты разработанные ранее параметры источника ЗПП с 50 Гц питанием и униполярного с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц. Моделируются две несимметричные схемы удвоения напряжения, в которых ключевой активный элемент (ЭЛВ 2/200) поочерёдно, кроме формирования полярности, дополнительно используется в качестве элемента схемы удвоения. Выходным конденсатором схемы удвоения является собственная электрическая ёмкость ЭФ (0,05...0,25 мкФ). В модельной схеме (рис.6) используется схемотехническая модель ЭЛВ, имеющая пентодную вольт-амперную характеристику и токоограничение.

Полученные результаты подтверждаются экспериментальными исследованиями. ЭЛВ успешно выполняет функции квазистационарного коммутатора и высокочастотного звена.

Глава третья. Научно-технические основы создания высоковольтных импульсных приставок микросекундной длительности к источникам униполярного и 31111 ЭФ, и источников наносекундной длительности.

Для проведения исследований, подтверждающих существенное повышение степени пылеочистки при использовании импульсного питания, используется экспериментальный источник-приставка, который подключается к одному из штатных или знакопеременных агрегатов питания ЭФ в один из каналов газохода. Другой канал используется как контрольный. Форма напряжения на КЭ ЭФ при импульсно-знакопеременном питании представлена на рис.7.

Рисунок 7 Форма напряжения на КЭ ЭФ

Исследования показали, что эффективность пылеочистки существенно (в разы) повышается для пылей углей Кузнецкого бассейна при импульсно-униполярной и импульсно-знакопеременной форме напряжения питания.

Минимально возможная длительность импульса 20...40 мкс при фронте 10... 20 мкс ограничивается амплитудой высшей гармонической составляющей при сохранении повышенной эффективности пылеочистки. Один из характерных режимов: частота повторения импульсов 300...330 Гц, амплитуда вольтодобавки около -15...-20 кВ к униполярному -40 кВ, импульсный ток при формировании фронта и среза 200...300 А, электрическая ёмкость ЭФ 0,15 мкФ.

При экспериментальных исследованиях на ТЭЦ 22 отмечено повышение эффективности пылеочистки (например, запыленность дымовых газов при УП составляет 0,541 и 0,435 г/м3, КПД 96,2% и 96,9% соответственно, а при УП, совмещённым с импульсным, 0,298 и 0,278 г/м3, КПД 97,89% и 97,95%, соответственно). Проведено сравнение степени пылеочистки с помощью оптического пылемера при полностью отключённом питании 3-го поля и влиянии подключения приставки ИП. Как видно из диаграммы, амплитуда увеличения запылённости после отключения питания 3-го поля практически равна амплитуде уменьшения запылённости при подключении приставки. Т. е. создаётся впечатление, будто бы появилось ещё одно (четвёртое) поле. На рис. 8 представлена величина тока самописца пылемера, которая обратно пропорциональна запылённости дымохода.

Рисунок 8 Диаграмма регистрации степени выходной запылённости ЭФ котла № 6

а) при униполярном питании 1-го и 2-го полей, питание 3-го поля отключено; в) при униполярном питании всех трёх полей; с) при совместной работе униполярного питания всех трёх полей и дополнительном импульсном питании 3-го поля; ф штатное отряхивание;е) выброс при отключении электрического питания поля.

Для формирования технического задания на оптимальную схему приставки, создана экспериментальная приставка, формирующая импульсы длительностью 20...200 мкс, напряжением -10...-20 кВ на электрической ёмкости ЭФ около 0,15 мкФ. Формирование фронта и среза требует импульсные токи в сотни ампер. Поэтому для проведения оценочных экспериментов разработана электрическая схема приставки на основе высоковольтных импульсных водородных тиратронов, допускающих коммутацию импульсных токов до 2000 А. Для повышения стабильности работы схемы используется зарядный ЭЛВ (пат.№.2183903) Результаты оптимизации электрических параметров приставки представлены на рис.9.

Уровень вьпюажй мяьшбвяости, 0.6. -

0,5

0 £ 10 15 20 кВ 0 100 200 300 400 Гц О 50 100 1 50 200 мс Амплитуда импульсного напряжения ^ Частота повторения импульсов Длительность импульсов

Рисунок 9 Результаты оптимизации параметров приставки импульсного питания ЭФ

Оптимальные параметры импульсов составляют: фронт и срез 5...20 мкс, длительность 15...30 мкс, амплитуда -10...-20 кВ. Величина максимальной амплитуды ограничена 20 кВ, при её превышении возникают не штатные, спровоцированные импульсным питанием, пробои в ЭФ.

Из-за малого срока службы тиратронов решено заменить их двумя, включёнными встречно-параллельно ЭЛВ 50/100 на ток в импульсе до 300 А и напряжение до 100 кВ, выполняющими функции прямого и обратного коммутаторов (1). Длительность импульса определяется интервалом между временем включения ЭЛВ1 и ЭЛВ2. Однако, применение таких вентилей повышает габариты, массу и себестоимость источника. Поэтому автором

V 20 мкс

Рповт=330 Гц I I

Ч ,=20 кЕ =20 мк £

-ТТЪ

11. . - .к 15.0

Т—Т -Г"

I. _ „ Л. - ■ * го

гловт=зх Гц

предложено заменить эти два вентиля одним с дополнительным высоковольтным импульсным обратным диодом на напряжение до 35 кВ и ток до 300 А (2) или вентилем с двуполярной проводимостью ДЭЛВ (3). Подробно принцип работы ДЭЛВ рассмотрен в соответствующем патенте №2212729. Основа построения электрической схемы источника-приставки с ВЧС имеет вид (рис.10) (пат.2183903).

Рисунок 10 Схема приставки импульсного питания ЭФ Встречно-параллельное включение: ЭЛВ - (1)г ЭЛВ и диода -(2); использование ДЭЛВ -(3)

Принцип работы такой обобщённой схемы заключается в том, что ЭЛВ] обеспечивает формирование фронта импульсного питания на большую ёмкость ЭФ (до 0,15 мкФ). Конденсатор Сз - связи, имеющий электрическую ёмкость в 3...4 раза больше ёмкости ЭФ -Сэф, подключается к ЭФ. Напряжение на ЭФ становится практически равным исз, т.е. равным сумме напряжения на ЭФ и источника постоянного напряжения. Практически, при постоянном напряжении иэф=40 кВ, иип=20 кВ, 11сз=60 кВ - получается новое импульсное напряжение на ЭФ иэф.нмп<60 кВ. Формирование среза импульса осуществляется или с помощью ЭЛВг (1), или автоматически сразу после формирования фронта с помощью диода Бз (2). В результате на нагрузке ЭФ формируется импульс отрицательной полярности колокольной формы (2) длительностью, определяемой индуктивностью Ц+Ьг и электрической ёмкостью ЭФ. Работа двуполярного ЭЛВ (ДЭЛВ) аналогична работе двум включённым встречно-параллельно ЭЛВ] и ЭЛВ2. При этом можно путём управления временем включения ЭЛВ2 изменять длительность импульса.

Оптимизация параметров схемы импульсной приставки представляет наибольший интерес, поэтому рассмотрим её более подробно. Импульсное напряжение состоит из фронта, формируемого с помощью прямого, а срез - обратного коммутаторов. Длительность определяется как половина периода

колебания последовательного резонансного контура, состоящего из ёмкости ЭФ последовательно с ёмкостью связи и сумме дополнительной индуктивности и соединительного кабеля. Колебательный процесс в контуре определяется параметрами:

иэфЦ) = исЩ Ссв + исф)7-^-г^еЯ'' -р2еРг'1)

Ссв-Сэф и-РгМСсв + Сэф)^2 1

Где Цсв(О) - начальное напряжение на конденсаторе связи; р/ и Р2 - корни характеристического уравнения:

г , Г75 Сэф + Сев Р1.1=-—г- л/ттт----

\ АЬ Сэф ■Сев Ь Частота свободных колебаний определяется параметрами контура:

ОУсв—

1 «2 Сэф • Ссв 1 ' где С же =-

т2 Сэф + Сэв

Ьг.г.^ып оазп

раза Же шразр

При выбранных параметрах частота свободных колебаний, в нашем случае (рис,11), составляет 50 кГц, при ёмкости С^ около 0,15 мкФ. Декремент колебаний определяется потерями на эквивалентном сопротивлением - г, которое складывается из потерь на коммутирующем ключе в проводящем состоянии, соединительных проводах, дополнительном сопротивлении, потерями в нагрузке. Потерями на активном сопротивлении 11Эф при этом можно пренебречь. Для упрощения задачи ток утечки не учитывался, а нагрузка рассматривалась как чисто емкостная.

Ком ^

Рисунок 11 Схема контура

Процесс перезаряда ёмкости СЭф, частичный разряд накопителя Ссв и полный разряд индуктивного Ьразр может иметь периодической или колебательной характер, если сопротивление контура меньше критического. Частота свободных колебаний в контуре будет определяться по формуле:

асвоб'

ГТ _ 2*х

I *С А.Г2пл, Т е

раз же 4 и рез своб

Чем больше ёмкость конденсатора связи, тем больше амплитуда импульса, формируемого на нагрузке. Однако, имеется её критическая величина, при которой её дальнейшее увеличение не будет способствовать существенному увеличению амплитуды, например, для формирования на емкостной нагрузке отрицательного импульса, амплитуда которого равна 20 кВ, необходимо зарядить конденсатор связи до напряжения 15 кВ.

Для питания РК создана обобщённая методика построения электрических схем источников на тиратронах с холодным катодом ТПИ1-5к/100 и ЭЛВ 2/200 (ЭЛВ 4/40) по схеме импульсного удвоения напряжения. Для питания РК получены униполярные импульсы амплитудой до 50 кВ, током до 70 А, длительностью 0,2...0,3 мкс, при частоте повторения до 200 Гц. Проведены испытания на стенде ВТИ Москва, на модуле РК электрической ёмкостью 140... 160 пФ. Электрическая схема силовой части ИИП приведена на рис.12 (пат. 2214040).

е—\ „ ^ агоом

30 мА

генератор водород» 5В 2 А приставка МОДУЛЯТОР

'¡■ОТ

ЩЕРЯ! Блок ' реакционной | камеры

Рисунок 12 Электрическая схема источника импульсного питания на основе разрядника

1- источник высокого напряжения; 2 - подмодулятор для ЭЛВ 2/200; 3 - система управления; 4 - блок питания водородного генератора

ТПИ 1-5к/100 (псевдоискровые разрядники) сочетают в себе лучшие качества тиратронов и искровых разрядников. Так как в отличие от классических тиратронов, срок службы псевдоискровых разрядников определятся не эрозией катода, а изменением рабочего давления, вследствие поглощения газа и отравлением генератора водорода газами, выделяющимися из электродов. Важным преимуществом является отсутствие сильноточных цепей накала, малые затраты энергии на управление.

Основной недостаток схемы - наличие силового газоразрядного прибора, имеющего небольшой, с точки зрения эксплуатации

технологической установки, срок службы .

Создана обобщённая методика построения электрических схем (рис.13), формирующих пачки знакопеременных импульсов наносекундной длительности. Основой является подмодулятор, в котором с помощью модуляторной лампы У5 постепенно возрастает ток в накопительной индуктивности Ь3. Когда его прирост прекращается и достигает максимального значения, ограниченного эмиссионной способностью катода, лампа закрывается. Цепь тока обрывается и на индуктивности за счёт ЭДС самоиндукции формируется высоковольтный импульс, напряжение которого может многократно превосходить исходное питающее. В этом случае модуляторная лампа подмодулятора должна иметь высокую электрическую прочность, чтобы выдержать амплитуду выброса напряжения. Себестоимость такой схемы минимальна, так как нет дорогостоящих высокочастотных высоковольтных конденсаторов, а вся энергии накапливается в индуктивности Ь3. Формирование колебательного процесса осуществляется с частотой, определяемой параметрами этой индуктивности и паразитными емкостями провода и управляющего электрода ЭЛВ на землю. Практически полученная частота колебаний составляет 2... 5 МГц, что соответствует длительности импульсов 100...250 не (пат.2234804).

питания РК

ГМИ—модуляторная лампа; ТГИ— импульсный тиратрон РК — реакционная камера; накопители: Су - емкостной, Ьз индуктивный первичный, Ь5 — индуктивный вторичный

Для повышения электрической ёмкости РК до 500... 1000 пФ в качестве У10 должен быть использован ЭЛВ50/100. При исследовании амплитуда импульсного напряжения на нагрузке составляла до 100 кВ, при напряжении подмодулятора 3...5 кВ,

импульсе анодного тока ЭЛВ до 500А.

Компьютерная оптимизация электрической схемы и экспериментальные исследования показали, что электрический КПД такого источника не менее 95 %, что соответствует современным требованиям по созданию энергосберегающих технологий. Для ограничения количества импульсов в пачке, параллельно индуктивности Ь3 подключается дополнительный коммутатор на водородном тиратроне. Его включение через время равное 1,5...2 периодам высокочастотного колебания приводит к резкому уменьшению добротности колебательного контура Ь3С8 и срыву колебаний. Т. е. формируется столько высоковольтных импульсов, сколько необходимо для получения максимальной эффективности плазмохимического преобразования. Таким образом, этот процесс также поддаётся автоматизации.

Расчёт электрических потерь в модуляторе показал, что при анодном напряжении на ЭЛВ равном 70 кВ, токе 100А, частоте повторения 1 кГц (скважности около 500) - импульсная мощность, выделяющаяся в нагрузке будет близкой к 7 МВт (средняя около 14 кВт).

Глава четвёртая. Концепция создания установок комплексных систем питания пыле- газоочистки.

Стеид-ЭФ горизонтальный, состоящий из одного КЭ и двух ОЭ. Используется для проведения экспериментальных исследований новых источников питания и оптимизации алгоритмов работы.

Масштаб стенда составляет от 1/100 до 1/1000 промышленного ЭФ. Один из ОЭ подвешен на электронных весах. Стенд позволяет макетировать практически все режимы работы ЭФ при всех известных УЭС пыли.

Таблица 1 Технические характеристики стенда ЭФ

№ Параметр Значение

1. Активное сечение, м2 0,17

2. Высота ОЭ, м 0,57

3. Длина ОЭ, м 0,71

4. Суммарная поверхность осаждения пыли, м2 0,81

5. Общая длина всех КЭ, м 2,3

6. Расстояние между ОЭ, мм 265

7. ТипКЭ игольчатый

8. Скорость пылегазового потока в ЭФ, м/с 0,5...1

9. Температура пылегазового потока, °С 20... 120

10. Запыленность пылегазового потока, г/м3 5...20

11. Отряхивание ОЭ и КЭ, ударно-молотковое механическое.

Проведены комплексные исследования эффективности ЗПП на стенде ЭФ, получен ряд зависимостей изменения эффективности от длительности импульсов, УЭС, скорости осаждения пыли, изменения удельного веса слоя на ОЭ по сравнению с УП. Эксперименты (рис.14), проведенные на лабораторном макете ЭФ, показали, что при относительно малой площади ОЭ, КПД пылеулавливания при ЗПП выше, чем при УП, в широком диапазоне УЭС (ру = 10б Ом'м... 1012 Ом*м). При этом ОК на лабораторном макете ЭФ образуется, когда ру > 109 Ом •м. Электрическая ёмкость стенда может изменяться от 0,01 до 0,4 мкФ путём подключения внешних высоковольтных конденсаторов.

УЭС пыли

а) униполярное питание; б) ЗПП

При ЗПП наступает стабильный процесс саморегенерации ОЭ, что создаёт предпосылки использования этого процесса для эвакуации пыли с ОЭ и полного или частичного отказа от систем механического отряхивания.

Применение источников ЗПП показало повышение эффективности пылеочистки при значении УЭС золы более ру > 10б...Ю9 Ом*м. Практически при всех известных УЭС применение ЗПП на ЭФ, работающих на золе углей Кузнецкого бассейна, позволяет работать без систем механического отряхивания ОЭ.

Импульсный стенд разработан для испытания в микросекундном (5... 10 мкс) и наносекундном (15...30 не) диапазонах длительностей импульсов ЭЛВ и вариантов схемных решений агрегатов. Испытания схемных решений

осуществляющиеся в режиме низкого напряжения до 15...30 кВ проводятся в условиях воздушной изоляции, а при напряжениях 30...50 кВ в баке с трансформаторным маслом. Основным элементом исследовательского стенда является импульсный подмодулятор микросекундной длительности , собранный на основе частотного тиристора ТЧИ-100, модуляторной лампы ГМИ-83В (ГМИ 32Б) и тиратрона ТГИ1-1000/25 (рис.15). Подмодулятор формирует импульсы прямоугольной формы длительностью от 5 до 15 мкс, фронтом 0,3...0,5 мкс, срезом 0,1...0,5 мкс, амплитудой 1...15 кВ. Импульсный ток подмодулятора до 30 А определяется модуляторной лампой. Применение ГМИ-32 обеспечивает импульсный ток нагрузки подмодулятора до 100 А, что позволит проводить экспериментальные исследования перспективного вентиля ЭЛВ 50/100м и электронно-лучевого генератора ЭЛГ 500.

■•"400 В Др. I

ГЕНЕРАТОР

ИМГГУЛЬСОВ

ЗАПУСКА

<+2...15 КВ

л Т

J синхронизация ОВ-2

Рисунок 15 Электрическая схема подмодулятора для стенда

Полученное максимальное значение импульсного анодного тока ЭЛВ4/40 составляет 100 А при максимально допустимом импульсном напряжении на управляющем электроде около 15 кВ, падении напряжения на участке анод-катод 1...4 кВ, напряжении смещения около -500В. Сняты импульсные вольтамперные характеристики ЭЛВ 4/40.

Пылемер является основным прибором диагностики запылённости. Принцип действия основан на затенении в оптическом канале инфракрасного диапазона непрозрачными твёрдыми частицами пыли приёмной площадки фотоприёмника импульсного излучения. Величина фототока обратно пропорциональна количеству пыли. Величина фототока после интегрирования регистрируется самописцем или оцифровывается для регистрации на мониторе компьютера.

Благодаря применению импульсного метода измерения, влиянием паразитной засветки газохода и ошибкой из-за разъюстировки можно пренебречь, если обеспечены жёсткость конструкции и запас по углу излучения, а неравномерность светового потока в зоне проекции тела свечения на фотоприёмной стороне составляет не более ±3%. Основное влияние на величину ошибки измерения оказывает постепенное запыление оптических элементов, что устраняется путём создания перед оптикой вихревых воздушных потоков чистого воздуха и периодической калибровкой.

Основную ошибку в измерения вносит методическая погрешность, заключающаяся в том, что прибор регистрирует изменение площади проекции твёрдых частиц, а общепринятые измерения должны характеризовать весовые соотношения. Эта погрешность тем больше, чем больше разброс дисперсионности твёрдых частиц пыли. Кроме того, при запылённости, значительно превышающей предельно допустимые выбросы (ПДВ), также возникает погрешность из-за перекрытия частицами пыли друг друга и, таким образом, исключения их из измерения. При однотипном сырье и стабильной работе угольной мельницы практически величина погрешности при нормальном разбросе дисперсионности не превышает ±20...30%. Уточнённое значение величины погрешности при применении разных марок топлива, сырья для отжигных печей или в переходных режимах работы мельниц определяется путём проведения контрольных весовых замеров.

Для повышения точности измерения блок обработки сигнала содержит термостабилизатор, точность измерения напряжения, пропорционального запылённости до ±30% при изменении температуры окружающей среды от -40°С до +50°С. Температурной погрешностью блока формирования импульсного сигнала можно пренебречь, а схемное решение блока обработки и использование современной элементной базы этого блока позволяет обеспечить ошибку не более ± 5% при изменении температуры от -40 до +50°С.

Измеритель удельного электрического сопротивления (УЭС) позволяет уменьшить погрешность измерения, вызванную изменением температуры, влажности и др. параметров пыли и повысить оперативность получения результатов путём измерения параметров золы непосредственно в бункере золоприёмника при рабочей температуре ЭФ. Непосредственное измерение параметров пыли сразу после попадания в золоприёмник обеспечивает повышение точности и достоверности измерений. Позволяет

провести оценку УЭС пыли практически непосредственно во время проведения исследования при штатном изменении режимов работы агрегатов. Кроме того, такой способ оперативного измерения УЭС позволяет предварительно определить длительность импульсов отрицательной и положительной полярности ЗПП при оптимизации алгоритма работы СУ, а также оцениь целесообразность выбранного типа питания.

Измерение УЭС пыли осуществляется с помощью тераомметра и специального датчика-измерителя. Исследуемый образец пыли зажимается между двумя плоскими круглыми электродами. Толщина слоя пыли между ними измеряется микрометром. Величина сопротивления может изменяться в пределах от 10 до 1012 Ом, температура в золосборнике от +80 до +120°С, толщина слоя от 5 до 15 мм, при диаметре прижимного устройства 10 мм. Расчёт УЭС осуществляется по формуле: ДО

=- [Ом*м] где К - измеренное сопротивление слоя

11

пыли [Ом], Б - площадь контактного электрода [м2], ё -толщина слоя пыли [м].

Комплекс источников питания. Применение более эффективных источников питания экономически более целесообразно, чем реконструкция электродов ЭФ, а при строительстве нового ЭФ получается меньше себестоимость из-за уменьшения металлоёмкости.

На основе разработанных электрических схем высоковольтного питающего оборудования с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц создана концепция построения малого комплекса, состоящего из источника знакопеременного и приставки импульсного питания, или -развёрнутого комплекса (рис.16), содержащего не только дополнительное силовое оборудование, но и измерительное, включённое в систему интеллектуального автоматического регулирования по критерию минимизации вредных выбросов в атмосферу.

Рисунок 16 Структурная схема питания комплекса

Развёрнутый комплекс должен содержать:

1- общее сетевое высокочастотное звено, позволяющее повысить электрический КПД до уровня более 90%.

2- автономный источник 31111 ЭФ импульсами секундной длительности:

♦ обеспечивающий повышение степени пылеочистки для высокоомных пылей;

♦ позволяющий полностью или частично отказаться от применения механического отряхивания ОЭ;

♦ обеспечивающий снижение уровня вторичного пылеуноса для всего известного диапазона УЭС пыли;

♦ обеспечивающий токоограничение;

3- источник-приставку униполярного импульсного питапия ЭФ импульсами микросекуидиой длительности, позволяющий существенно повысить степень пылеочистки практически всего известного диапазона УЭС пыли;

4-автоиомный источник ЗПП или импульсного УП РК, формирующий импульсы ианосекундиой длительности, на основе источника, содержащего высоковольтные сильноточные ЭЛВ, позволяющий:

♦ повысить степень ионизации частиц пыли в ЭФ;

♦ осуществить плазмохимическое доокисление оксидов углерода СО, серы БО, 802 и азота Ж)х;

♦ осуществить плазмохимическое преобразование высокомолекулярных канцерогенных соединений в простые, сравнительно безопасные;

5- оптический пылемер, позволяющий преобразовывать уровень запылённости газохода в пропорциональные электрические

сигналы управления амплитудой, длительностью отрицательных и положительных импульсов ЗПП (сек длительности), амплитудой импульсов приставки импульсного питания (мкс. длительности);

6- устройство для измерения УЭС, позволяющее провести контрольные замеры для предварительной диагностики электрических параметров выбрасываемых твёрдых частиц пыли в зависимости от изменения, например, влажности или химического состава;

7- перепрограммируемый блок управления, реализующий интеллектуальный алгоритм

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решена важная научно-техническая задача.

1. Анализ характеристик электронных ламп показал, что в технологических установках пыле- и газоочистки наиболее целесообразно использовать ЭЛВ с рекуперацией энергии пучка на аноде.

2. Разработаны научно-технические основы конструирования ЭЛВ для использования в импульсных технологических устройствах пыле- и газоочистки, которые должны иметь срок службы 15...30 тыс. ч при вероятности безотказной работы не менее 0,9, входную и выходную ёмкость не более 70 пФ при включении по схеме с общим катодом.

3. На основании анализа электрических режимов работы ЭФ и РК устройств пыле и газоочистки, разработаны основы создания конкурентоспособных электрических схем источников с ВЧС связью с сетью на частоте 12 кГц:

- схем ЗПП, содержащих высоковольтный высокочастотный трансформатор и схему управляемого высоковольтного двуполярного удвоения, позволяющих формировать напряжение на ЭФ от +100 кВ до -100 кВ на постоянный ток до 2А при напряжении до 200 кВ, при длительности импульса положительной или отрицательной полярности от 1 до 100 с, с помощью ЭЛВ 2/200;

- резонансных схем приставок к источникам униполярного или ЗПП, на основе двух включённых встречно-параллельно ЭЛВ 50/100 или одного ЭЛВ 50/100 и обратного диода, или ДЭЛВ, соединённых с ЭФ через высоковольтный разделительный конденсатор и силовую индуктивность, формирующих дополнительное напряжение на ЭФ до 25 кВ, импульсный ток до 400 А, длительность импульса колокольной формы до 50 мкс, частоту повторения до 400 Гц;

- источников на основе ЭЛВ 4/40 или ЭЛВ 50/100м (ЭЛГ 500)

с двойным преобразованием энергии в подмодуляторе, пачечно-знакопеременного питания РК или предионизаторов на импульсный ток до 500 А при напряжении до 100 кВ, длительности импульса 100... 150 не, частоте повторения до 1 кГц.

4. Предложен принцип построения универсальной импульсно -знакопеременной схемы источника питания на основе ЭЛВ1/200 и ЭЛВ 50/100м и ВЧС с сетью на частоте 12 кГц, обладающего минимально возможной себестоимостью, весогабаритными показателями, увеличенной надёжностью, долговечностью и электрическим КПД до 93%, сохраняя все преимущества знакопеременного и импульсного питания.

5. Разработана концепция построения схемотехнической компьютерной модели ЭЛВ обладающей пентодной вольтамперной характеристикой содержащей: ключ, транзистор, диод, резистор и источник тока. Разработаны принципы и инженерная методика оптимизации электрических схем подмодуляторов и модуляторов в секундном, микросекундном и наносекундном диапазоне длительностей импульсов при реальных значениях рабочих напряжений

6. На основе проведенных технологических испытаний предложена основа создания электрических схем, формирующих одиночные или пачки высоковольтных импульсов наносекундной длительности на основе ЭЛВ. С помощью подмодулятора на высоковольтном вакуумном приборе обеспечивается частичный разряд емкостного накопителя для зарядки индуктивного накопителя с последующим полным разрядом индуктивного накопителя на управляющий электрод выходного ЭЛВ.

7. В результате экспериментальных исследований на промышленных предприятиях, лабораторных стендах и теоретического анализа получены новые данные о разрядных процессах, протекающих в ЭФ пылеочистки и РК газоочистки, позволяющие систематизировать характер электрической нагрузки высоковольтных пыле- и газоочистных аппаратов, работающих с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц. Установлено, что:

- для снижения уровня пылевых выбросов высокоомных пылей необходимо подавление обратной короны, что наиболее эффективно делается с помощью источника ЗПП при длительности импульса положительной полярности 1...2 сек и отрицательной 40... 100 сек, длительности переднего и заднего фронтов 8... 12 мс;

- ЗПП способствует автоматическому удалению слоя пыли с осадительных электродов ЭФ, без постоянного применения

устройств механического или другого вида отряхивания;

- для дополнительного снижения уровня пылевых выбросов ЭФ для всего известного диапазона УЭС пыли наиболее эффективно применение источника приставки импульсного питания, накладываемого на основное той же полярности, при длительности импульсов 50... 100 мкс колокольной формы, при напряжении равном 0,5 Шф, частоте повторения 300.. .400 Гц;

- для снижения уровня газообразных выбросов оксидов (или уменьшения количества реагентов) наиболее эффективно питание РК пачечным стримерным разрядом при длительности импульсов 100...200 не знакопеременной формы напряжения, содержащего 3 полпериода высокого напряжения амплитудой 50... 100 кВ, с частотой повторения пачек 100... 1000 Гц.

8. На основе проведенных экспериментальных исследований и теоретического анализа технологических процессов предложена концепция создания универсального комплекса источников питания пыле- газоочистного оборудования, состоящего из источников импульсного питания наносекундной длительности РК (предионизатора), источника ЗПП секундной длительности и приставки ИП микросекундной длительности. Все источники питаются от общего устройства ВЧС с сетью на частоте 12 кГц. Алгоритм управления в процессе работы комплекса оптимизируется по критерию минимального уровня выходной запылённости и загазованности благодаря использованию в цепях обратной связи систем управления агрегатами пылемеров и газоанализаторов.

9. Разработан многопроходный оптический пылемер на основе инфракрасного импульсного светодиода с передающим объективом, оптической схемой работающей как на просвет, так и на отражение, позволяющий работать на газоходах диаметром до 6 м при запылённости от 10 до 500 мг/м3 и любом, реально существующем уровне паразитной засветки;

10. Разработан переносной измеритель, способный измерять

2 12

УЭС пыли в диапазоне от 10 до 10 Ом*м, проведены испытания на ТЭЦ-22;

И. Результаты диссертационной работы использованы: а) на ТЭЦ 22 г. Дзержинский, Мосэнерго; б) при создании стенда газоочистки ВТИ им. Куйбышева г. Москва; в) на Ачинском глинозёмном комбинате; г) при создании стенда пылеочистки научно-инженерного центра силовой электроники и СВЧ-комплексов ФГУП ВЭИ г. Москва; д) для питания ЭФ Назаровской ГРЭС; е) при разработке новых ЭЛВ на заводе «Контакт» г. Саратов;

ж) при разработке курса лекций на тему: «Электровакуумные и газоразрядные приборы для высоковольтной импульсной техники.» на кафедре Электронные приборы МЭИ г.Москва;

Таким образом, результатом диссертационных исследований явилось решение важнейшей научно-технической проблемы в области экологии по созданию высокоэффективных источников питания ЭФ и PK, обеспечивающих существенное улучшение степени пыле- и газоочистки ТЭС и промышленных предприятий.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. A.C. 762059 СССР. Н Ol J 63/06. Электронно-лучевой импульсный источник оптического излучения. Ерёмин В.И., Топчиев Г.М., Щербаков A.B. (СССР).- 2683425/24-07. Заявлено 09.11.1978. Зарегистрировано 16.05.1980. 0публ.07.09.1980. Бюл. 33, С.5.

2. Ерёмин В.И., Горшков B.C., Щербаков A.B. Энергетическая эффективность светового канала с люминофорным источником света в системе управления высоковольтным аппаратом.// Электрическая промышленность. Сер. Аппараты высокого напряжения, трансф. Сил.конд.,1980, вып.5 (109), С.7-9.

3. A.C. 892699 СССР. Н 03 К 7/2. Импульсный модулятор; Щербаков A.B., (СССР). - 2915093/18-21.3аявлено 25.04.1980. Зарегистрировано 25.08.1981. Опубл. 23.12.1981. Бюл. 47. С.4.

4. Щербаков A.B., Ерёмин В.И. Импульсные модуляторы для систем светового управления аппаратами высокого напряжения.// Тезисы докл. на конф. Система управления и контроля электр. алп. выс. напр. Апрель. -М.: Информэлектро, 1981, 58...59.

5. Щербаков A.B. Система питания и возбуждения генератора УВЧ-излучения.// Труды ВЭИ, Высоковольтная вакуумно-плазменная электроника, под общей редакцией В.И. Переводчикова, Москва 2008, с. 302-311.

6. Щербаков A.B., Импульсный модулятор.// Информационный лист о научно техническом достижении.

№ 319-82,август 1982, С. 2.

7. Воронков Е.П., Топчиев Г.М., Щербаков A.B. Высоковольтный импульсный электронно-лучевой осциллограф.// ПТЭ, 1989, № 5, С.253.

8. Щербаков A.B., Калинин В.Г. Оптический пылемер. // ПТЭ, 1994, N1, С.211-212.

9. Щербаков А.В., Калинин В.Г. Оптнческий измеритель концентрации твёрдых частиц пыли в газоходах. // Электрические станции, 1995, №7, с.11-17.

10. Perevodchikov V.I, Kalinin V.G., Lamin Y.A., Schapenko V.N., Scherbakov A.V. Studies of dust layer formation on electric precipitator electrodes at a alternating polarity power supply (APPS).// VI ISESP Conference, Technical University of Budapest , Budapest, Hungary, 1996, June 19-21.

11. V.I. Perevodchikov, V.N. Shapenko, A. V. Scherbakov, V.N. Stuchenkov, A.A. Savin, V.G. Kalinin, N.V. Matveyev, L.P. Alexandrova. Combined pulse and alternating polarity power supply to increase the efficiency of dust cleaning.// Proc. 7th International Conference on Electrostatic Precipitation. Kyngbuk, Korea, 1998.

12. V. Perevodchikov, V. Shapenko, A. Scherbakov, K. Ulyanov. Pulse power supply units based on electron-beam valves for Cleaning industrial effluents from oxides and dust .// Конференция в Лос-Анджелесе, США, 12th IEEE International Pulsed Power Conference 1999, loliforma, Monterey, 1999. июнь-июль, PC065.

13. Калинин В.Г., Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков А.В. Перспективные системы электропитания пылеулавливающих электрофильтров тепловых электростанций.// Электричество, 2000, № 8, С.50-55.

14. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков А.В., Калинин В.Г., Стученков В.М., Комплектное устройство для питания электрофильтра импульсно-знакопеременным напряжением.// Сборник научных трудов ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина под ред. В.Д. Ковалёва. Высоковольтная и преобразовательная техника. Москва 2001, С. 93-99.

15. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков А.В., Калинин В.Г., Исследование особенностей работы пылеулавливающих электрофильтров при знакопеременном питания.// Сборник научных трудов ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина под ред. В.Д. Ковалёва. Высоковольтная и преобразовательная техника. Москва 2001, С. 108-122.

16. Попов С.Н., Щербаков А.В., Силовая схема источника импульсного питания электрофильтра.// Сборник научных трудов ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина под ред. В.Д. Ковалёва. Высоковольтная и преобразовательная техника. Москва 2001, С. 123-136.

17. Щербаков А.В., Калинин В.Г., Стученков В.М. Импульсные источники микросекундной длительности

импульсов для питания электрофильтров.// Электрические станции, 2002, № 12, С. 40-43.

18. Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стученков В.М. Оптимизация параметров импульсного источника для питания электрофильтров. //Электрические станции, 2002, №6, С. 75-77.

19. Пат. 2212729 Россия. 7 H 01 О 21/14, В 03 С 3/38. Коммутатор и устройство для питания нагрузки знакопеременным напряжением на его основе. Щербаков A.B. (Россия). 20022100494/09, Заявлено 08.01.2002. Приоритет от 08.01.2002. Опубл. 20.09.2003 Бюл.26. С. 42.

20. Пат. 2183903 Россия. 7 H 03 К 7/02, H 03 С 1/16. Импульсный модулятор для питания емкостной нагрузки. Щербаков A.B., Калинин В.Г. (Россия), - 2000126372/09; Заявлено 19.10.2000. Приоритет от 19.10.2000. Опубл. 20.06.2002, Бюл. 17. С.10.

21. Пат. 2207191 Россия. 7 В 03 С 3/38, H 03 К 7/08. Способ питания электрофильтра и устройство для его реализации. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стученков В.М. (Россия). - 2001111389. Заявлено 24.04.2001. Приоритет от 24.04.2001, Опубл. 27.06.2003, Бюл. 18. С. 18.

22. Пат. 2214040 Россия. 7 НОЗ К 7/08, H 02 M 7/12. Импульсный модулятор для питания емкостной нагрузки. Щербаков A.B., Калинин В.Г. (Россия), - 2000130850. Заявлено 08.12.2000. Приоритет от 08,12,2000. Опубл. 10.10.2003. Бюл. 28. С.22.

23. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стученков В.М. Источники знакопеременного, импульсного и импульсно-знакопеременного питания электрофильтров. //Электрические станции, 2003, № 1, С. 56-60.

24. Щербаков A.B., Калинин В.Г., Попов С.Н., Стученков В.М. Импульсные модуляторы на основе электронно-лучевого вентиля для питания реакторной камеры и других устройств импульсами микросекундной и наносекундной длительности.// Доклад на 7 Симпозиуме Травэк Электротехника 2010, Московская обл. май 27-29,2003. С.335-339.

25. Панибратец А.Н, Покровский C.B., Кудретова О.В., Симакин В.В., Карлсен Г.Г., Абрамов О.И., Пелевин В.В., Щербаков A.B., Переводчиков В.И., Шлифер Э.Д. Экотехнологии и их организационно-финансовое обеспечение.// Доклад на Международном семинаре «Охрана окружающей среды в городе», Москва 29 июня - 1 июля 2004 г., С.101-120.

26. Пат. 2234804 Россия. H 03 К 7/08, H 02 M 7/12. Импульсный модулятор (варианты). Щербаков A.B., Калинин В.Г. (Россия), - 2003109052. Заявлено 31.03.2003. Приоритет от 31,03,2003, Опубл. 20.08.2004, Бюл. 23. С.24.

27. Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стручков С.С. Исследование импульсных характеристик диодов.// Электричество, 2004, № 7, С.59-63.

28. Калинин В.Г., Мурашов A.C., Щербаков A.B. Разработка и исследование прибора для оперативного измерения удельного электрического сопротивления золы Л Электрические станции, 2004, № 5, С.71-73.

29. Щербаков A.B., Источники высоковольтного импульсного питания электрофильтров и реакторных камер на основе псевдоискрового разрядника и электронно-лучевого вентиля.// VIH симпозиум Травэк Электротехника 2010. Сборник тезисов. Московская область 24-26 мая 2005, С. 269.

30. Кудреватова О.В., Панибратец К.А., Покровский C.B., Симакин В.В., Щербаков A.B. Экобезопасность и возможности экоэлектротехнологий (системный поход).// Доклад на VIH симпозиуме Травэк Электротехника 2010. Сборник тезисов. Московская область 24-26 мая 2005, С. 271.

31. Кирюхин Ю.А., Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков A.B. Высоковольтные источники с высокочастотной связью для питания электростатических фильтров.// Доклад на VIII симпозиуме Травэк Электротехника 2010. Перспективные виды электротехнического оборудования для передачи и распределения энергии. Сборник тезисов. Московская область 24-26 мая 2005. С. 247.

32. Щербаков A.B., Компьютерное моделирование силовых высоковольтных импульсных схем.// Доклад на Симпозиуме Травэк Электротехника 2010, Московская обл. 17... 19 май 2006.

33. Мавлянбеков Ю.У., Покровский C.B., Кудреватова О.В., Симакин В.В., Щербаков A.B., Шлифер Э.Д., Кузнецов В.М., Петров В.А., Абрамов О.И., Карлсен Г.Г., Пелевин В.В. Электротехническое оборудование для улучшения экологической обстановки.// Сборник научных трудов ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина под ред. В.Д. Ковалёва (к 85-летию ВЭИ) Москва 2006, С. 210-218.

34. Щербаков A.B. Перспективные источники знакопеременного и импульсного питания электрофильтра и реакторной камеры.// Электро, 2006, №5, С. 16-20.

35. Переводчиков. В.И., Щербаков A.B., Кирюхин Ю.А.,

Чернышев Е.В, Ефремиди АЛ. Источник питания электростатических фильтров.// Электрические станции, 2007, №2, С. 57-62.

36. Переводчиков В.И., Щербаков A.B., Гусев С.И, Шапенко В.Н., Белкин В.М. Мустафа Г.М., Кирюхин Ю.А. Униполярный высоковольтный источник с высокочастотной связью для питания электростатических фильтров.// Сборник научных трудов ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина под ред. В.Д. Ковалёва, Москва 2007(6), С. 189-201.

37. Пат. 2291000 Россия. В 03 С 3/68, В 03 С 3/38. Устройство для питания электрофильтра (варианты). Щербаков A.B. - 2005110714/09. Заявлено 04.12.2005. Приоритет от 12.04.2005. Опубл. 10.01.2007, Бюл. 1. С.10.

38. Щербаков А. В., Трухачёв И.М. Работа электроннолучевого вентиля в сильноточных устройствах генерирования УВЧ-колебаний.// Доклад на IX симпозиуме Травэк Электротехника 2030, 29-31 мая 2007 г.

39. Пат. на полезную модель 68819 Россия. Н 03 К 7/08, В 03 С 3/38. Устройство для питания электрофильтра. Переводчиков В.И., Щербаков A.B., Шапенко В.Н., Мустафа Г.М., Кирюхин Ю.А. (Россия), - 2007126243/22. Заявлено 09.07.2007. Приоритет от 09.07.2007. Зарегистрирован, опубл. 27.11.2007. Бюл. 33. С. 4.

40. Щербаков А. В. Перспективы разработки источников знакопеременного питания пылеулавливающих электрофильтров с высокочастотным звеном.// Доклад на IX симпозиуме ТРАВЭК Электротехника 2030.29-31 мая 2007 г.

41. Щербаков A.B. Агрегаты питания электрофильтров и реакционных камер, на основе электронно-лучевых вентилей.// Доклад на второй международной конференции «Пылегазоочистка-2009», Москва, 29-30 сентября 2009 г., ГК «Измайлово». С.4.

42. V. Perevodchikov, N. Korunov. P. Stalkov, V. Suhov, I. Truhatchev, V. Shapenko, A. Scherbakov._Research of vacuum switching tubes for converters of Static VAR Compensators // Конференция в ИТАЛИИ 28-30 апреля 2009 г 2009 IEEE International Vacuum Electronics Conference 28-30 April 2009 Angelicum University Rome, Italy.

43. Щербаков A.B. Перспективные источники импульсного питания электрофильтров и реакционных камер для улучшения экологической обстановки. // Электрические станции, 2010, №4, с. 61-71.

Подписано в печать:

14.07.2010

Заказ № 3948 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Введение

ГЛАВА

Перспективные режимы питания электрофильтра, пылеочистки и 21 реакционной камеры устройств газоочистки

Раздел Г.1. Основные режимы, униполярного и импульсного 21 электропитания электрофильтров по очистке от твёрдых частиц

1.1.1. Оптимизация формы напряжение питания электрофильтра

1.1.1.1. Прерывистое питание

1.1.1.2. Импульсное питание

1.1.1.3. Знакопеременное питание

1.1.1.4. Принципы автоматического регулирования амплитуды напря- 30 жения питания электрофильтра, оптимальный алгоритм управления

1.1.1.5. Постановка задачи исследований с целью повышения степени 33 пылеочистки

Выводы по разделу 1.

Раздел 1.2. Современная электроразрядная газоочистка от ок- 36 сидов на основе стримерного разряда

1.2.1. Перспективы развития и расширение области применения

1.2.2 Оптимальная схема источника питания реакционной камеры

1.2.3. Определение параметров электрических импульсов и энерговк- 38 лада в реакционную камеру, влияющих на эффективность плазмохи-мического преобразования оксидов

1.2.3.1. Влияние длительности импульса

1.2.3.2. Влияние длительности фронта импульса

1.2.3.3. Влияние амплитуды импульса

1.2.3.4. Влияние частоты повторения и длительности воздействия

1.2.3.5. Определение оптимальной полярности импульса

1.2.4. Исследование фирмы ЕЫЕЬ по преобразованию оксидов

1.2.5. Рекомендуемые режимы источника питания реакционной камеры

1.2.6. Влияние конструкции реакционной камеры и формулирование 51 основных параметров импульсов

Выводы по разделу 1.

Раздел 1.3. Обзор электрических схем высоковольтных источ- 54 ников, способных формировать импульсы наносекундной длительности для питания реакционной камеры газоочистки

1.3.1. Электрические схемы источников

1.3.2. Коммутаторы для источника импульсного питания

1.3.2.1. Механические устройства

1.3.2.2. Газоразрядные приборы

1.3.2.3. Электронно-лучевые генераторные, модуляторные лампы и 68 электронно-лучевые вентили на высокие и сверх высокие напряжения

1.3.2.4. Полупроводниковые приборы

1.3.3. Особенности применения коммутирующего прибора 72'

Выводы по разделу 1.3* 74.

Раздел, 1.4; Научно-технические основы^ создания электронно- 75 лучевого-вентиля для.устройствпыле- нг'азоочистки<

1.4.1. Особенности работы электронно-лучевого вентиля

1.4.2. Характеристики современных электронно-лучевых вентилей ■

1.4.3. Вентили со щелевыми электронно-оптическими системами

1.4.4. Моделирование электронно-лучевых вентилей в силовых схемах 90 Выводы по разделу 1.

ГЛАВА

Научно-технические основы* создания современных источников 94 униполярного и знакопеременногопитання электрофильтров

Раздел 2.Г. Научно-технические основы создания источника уни- 94 полярного питания на основе высокочастотного инвертора

2.1.1. Высокочастотные источники питания электрофильтров за рубе- 94 жом

2.1.2. Разработка отечественного источника униполярного питания 96 Выводы по разделу 2.1 103 Раздел 2.2. Научно-технические основы-создания источника знако- 103 переменного питания на основе электронно-лучевого вентиля

2.2.1. Автономные источники и приставки знакопеременного питания

2.2.2. Режим работы электронно-лучевого вентиля

2.2.3. Система управления источником знакопеременного питания

2.2.4. Система управления при питании непосредственно от сети 50 Гц.

2.2.5. Моделирование электрических схем источников 111 Выводы по разделу 2.2 115 Раздел 2.3. Научно-технические основы создания источника знако- 115 переменного питания с высокочастотным звеном

2.3.1. Особенности силовой схемы

2.3.2. Моделирование силовой схемы 117 Выводы по разделу 2.3.

ГЛАВА

Научно-технические основы создания высоковольтных приставок 123 микросекундной длительности и источников наносекундной длительности

Раздел 3.1. Оптимизация режимов работы приставок в лаборатор- 123 ных и промышленных условиях

3.1.1. Испытания приставки на электрофильтре ТЭЦ-22 котла №

3.1.2. Испытания приставки на электрофильтре ТЭЦ-22 котла №8 126 Выводы по разделу 3.1. 133 Раздел 3.2. Научно-технические основы создания источника при- 134 ставка микросекундной длительности

3.2.1. Приставка импульсного питания на тиратронах с электронно- 138 лучевыми вентилями в цепи заряда

3.2.2. Оптимизация импульсного режима питания приставки

3.2.3. Подмодулятор для включении тиратронов приставки

3.2.4. Перспективные схемы приставки, формирующей импульсы мик- 145 росекундной длительности

3.2.5. Моделирование силовых схем приставки на двух вентилях

3.2.6. Формирователь импульсов управления тиратронами и вентилями

3.2.7. Блок рекуперации энергии конденсатора связи приставки

3.2.8. Блок управления и защиты от перегрузок

3.2.9. Блок управления тиратроном формирующим срез

3.2.10. Компьютерное моделирование режимов приставки 168 Выводы по разделу 3.2 169 Раздел 3.3. Оптимизация силового контура приставки микросе- 170 кундной длительности, формирующей-колокольный импульс

3.3.1. Расчёт основных элементов силовой схемы

3.3.2. Математический анализ принципиальной схемы

3.3.3. Машинный анализ эквивалентной схемы силового контура 184 Выводы по разделу 3.3 187 Раздел 3.4. Научно-технические основы создания схемы с полным разрядом емкостного накопителя формирующей импульсы нано-секундной длительности плазмохимического преобразователя оксидов

3.4.1. Электрическая схема источника с использованием электронно- 189 лучевого вентиля и псевдоискрового разрядника

3.4.2. Моделирование электрических схем, формирующих импульсы 201 наносекундной длительности без удвоения напряжения

3.4.3. Моделирование силовых схем источников, формирующих им- 203 пульсы наносекундной длительности по схеме импульсного удвоения.

3.4.4. Моделирование электрической схемы источника при использова- 208 нии однополярного коммутатора

Выводы по разделу 3.

Раздел 3.5. Научно-технические основы создания источника, фор- 210 мирующего знакопеременные импульсы наносекундной длительности

3.5.1. Исследование первого варианта схемы на «жёстком» коммутато- 216 ре

3.5.2. Исследование второго варианта схемы на «жёстком» коммутато- 219 ре

3.5.3. Исследование третьего варианта схемы на «жёстком» коммутато- 220 ре.

3.5.4. Двухступенчатый подмодулятор с частичным разрядом емкост- 223 ного накопителя и полным разрядом индуктивного накопителя

3.5.5. Электрическая схема источника на основе ЭЛВ 4/40 в режиме 224 возбуждения импульсами наносекундной длительности

3.5.6. Исследование силовой схемы источника, формирующего импульсы наносекунднои длительности

3:5.7. Система управления подмодулятором •

3.5.8. Компьютерная оптимизация параметров подмодулятора

Выводы по разделу 3.

ГЛАВА

Концепция^создания установок комплексного питания^

Раздел 4.1. Исследование особенностей? знакопеременного и им- 244 пулвсного питания электрофильтра и реакционной камеры

4.1.1. Проведение экспериментальных исследований знакопеременного 247 питания электрофильтра

4.1.2. Исследование процессов; пыле- и газоочистки с использование 253 импульсного и стационарного разряда на стенде электрофильтре

4.1.3. Влияние фронта и среза при знакопеременном питании- 264 Выводы по разделу 4.1 265 Раздел 4.2. Исследование электронно-лучевого вентиля в диапазоне 266 наносекундной и микросекундной длительности импульсов

4.2.1. Проведение стендовых испытаний силовых схем модуляторов.

4.2.2. Промышленные испытаний силовых схем модуляторов

4.2.3. Результаты экспериментальных исследований

4.2.4. Импульсный подмодулятор для стенда

4.2.5. Экспериментальные исследования ЭЛВ 4/40 в наносекундном 281 диапазоне длительности импульсов ■ Выводы по разделу 4.2 283 Раздел 4.3. Разработка, исследование и опытно-промышленная? 283 эксплуатация импульсного инфракрасного оптического пылемера

4.3.1. Оптическая схема пылемера

4.3.2. Электрическая схема пылемера

4.3.3. Конструкция пылемера

4.3.4. Оценка погрешностей измерения запылённости 291 Выводы по разделу 4.3 295 Раздел 4.4. Разработка устройства, реализующего измерение удель- 296 ного электрического сопротивления пыли

4.4.1. Идеология, электрическая схема и конструкции устройства для 296 измерения удельного электрического сопротивления пыли

4.4.2. Конструкция устройств измерения удельного электрического со- 297 противления пыли

4.4.3. Оценка точности измерения 301 Выводы по разделу 4.4 302 Раздел 4.5. Особенности создания комплексных устройств пыле- и 303 газоочистки для питания электрофильтра

Выводы по разделу 4.

Одна из основных задач современности — улучшение; экологической об- ~ становки на планете. Дальнейшее загрязнение окружающею среды вредными • выбросами^ может привести к необратимым последствиям, когда современная цивилизация не сможет существовать. Поэтому необходимо - использовать чистые технологии, а если это не возможно, то не жалеть усилий и средств-на создание технологий, способствующих- уменьшению- или; нейтрализации: вредных выбросов [1, 2, 3]. Источниками вредных выбросов; являются, в основном, промпредприятия такие как тепловые электростанции, цементные заводы, металлургические и химические комбинаты, и др.

Тепловые угольные электростанции являются основными поставщиками в атмосферу выбросов твёрдых частиц золы размером от 10 до 100 мкм сред-неомных и высокоомных в зависимости от сорта, влажности, технического состояния устройств приготавливающих пылеугольную горючую смесь, цементные заводы - среднеомных, металлургические и химические комбинаты -низкоомных. Так при сжигании твёрдого топлива только на одном- блоке мощностью 500 МВт образуется примерно 500 м дымовых газов в секунду, содержащих до 20 г/м взвешенных частиц золы. Это соответствует получению 36 тонн золы в час или выбросов с учётом КПД фильтра равное 98%, 0,72 тонны в час, за год выбросы будут составлять 5700 тонн золы в год. Поэтому улучшение степени пылеочистки всего в два раза - это снижение выбросов до 2850 тонн золы в год.

Кроме твёрдых частиц присутствует большой процент газообразных выбросов оксидов серы, азота, углерода, а также канцерогенов. Нефтепродукты после сжигания имеют большой процент чрезвычайно мелких частиц (от 0,5 до 10 мкм) низкоомных и того же характера газообразных вредных выбросов. Газ после сжигания практически не имеет твёрдых частиц, но содержит оксиды азота МЭХ и углерода СОх. Проблема очистки промышленных газов от выбросов оксидов достаточно - актуальна; так как объём, выбросов в России^ составляет по N0^ - 1,23"млн-, тонн, а- ЭО — 2',7 млн. тонн-в год.

Для улавливания и удаления' каждого из этих- видов зол, пылей, а также газообразных загрязнений; необходимо'Использовать то оборудование, которое обеспечит наилучшую степень очистки при1 минимальных капитальных- ж эксплуатационных расходах.

На предприятиях для очистки выходных газов от твёрдых частиц устанавливаются специальные фильтры: пассивные, например, рукавные, или активные, требующие введение дополнительной энергии для своей работы. Рукавные фильтры не требуют для своей работы дополнительной энергии, однако, на их производство и утилизацию также расходуется энергия. Наибольшее распространение в нашей стране нашли активные ЭФ, состоящие из ОЭ и КЭ. На КЭ относительно заземлённого ОЭ прикладывается отрицательный электрический потенциал высокого напряжения (десятки киловольт), способствующий ионизации загрязнений в пылевоздушной среде и ионизации кислорода. При дальнейшей транспортировке пылевоздушной смеси по газоходу осуществляется осаждение и коагуляция заряженных частиц на ОЭ. После накопления частиц на ОЭ и уплотнения слоя, осуществляется его отряхивание с помощью электромеханических молотковых ударных механизмов (или другого механического воздействия). Коагулированные частицы падают в золоприёмники и транспортируются в утилизационные устройства (или отвалы) сухим или мокрым способом. Такой электромеханический способ отряхивания приводит к значительному вторичному пыле уносу, что существенно снижает степень пыле очистки.

ЭФ имеют ряд преимуществ по сравнению с другими фильтрами - это большая долговечность, простота технического обслуживания, наличие непрерывного цикла золоудаления при достаточно высокой эффективности, отсутствие сменных элементов, большая пропускная способность и др. Наиболее распространенные способы повышения эффективности работы ЭФ уменьшение скорости газов, увеличение числа полей, химическое кондиционирование газов) сопряжены с необходимостью реконструкции ЭФ и газового тракта котла. Подобные изменения целесообразны на этапе разработки и создания новых установок и часто трудно осуществимы при модернизации действующих объектов.

Практически на всех крупных электростанциях России и стран СНГ используются трёхпольные (реже четырёхпольные) ЭФ с общей поверхностью ОЭ в сотни квадратных метров. В связи с постоянным ужесточением требований к величине ПДК, требуется-повышение степени пыле очистки уже действующих ЭФ. Для этого необходимо проведение коренной дорогостоящей реконструкции, а часто и замены всего ЭФ оборудования (газоходов, ОЭ, замены конструкции и увеличения площади ОЭ и КЭ, установки более мощных источников, обеспечивающих высоковольтное питание).

Один из наиболее экономичных способов повышения эффективности работы ЭФ — это применение ИП, формирующих специальные формы питающего напряжения [4]. Основные ИП, которые дадут существенное повышения эффективности пылеочистки, это источники формирующие знакопеременную форму напряжения.

Униполярные ИИП также способствуют существенному повышению эффективности пылеочистки. Многочисленные литературные данные свидетельствуют о высокой эффективности применения импульсной формы питающего напряжения микросекундной длительности при улавливании высо-коомных пылей. Широко известно, что применение импульсного питания позволяет:

• повысить заряд частиц за счёт более высокой напряжённости поля в момент подачи импульсов напряжения (импульсное напряжение превышает постоянное пробивное ОЭ - КЭ на 20. .30%);

• получить более равномерное распределение тока основного коронного разряда по сечению ЭФ.

Так как в нашей стране выпускаются только источники униполярного питания непосредственно от сети 220-380 В 50 Гц, то оценивать стоимостные показатели можно только по зарубежному производителю. Стоимость импортных ИИП в 4-5 раз больше стоимости ИУП, однако, в абсолютном значении стоимость реконструкции ЭФ значительно* больше стоимости новых источников. Промышленные испытания источников 31111 в режиме штатного отряхивания ОЭ, проведенные для пылей с УЭС (ру = 5-Ю10.5-1012 Ом-м) у нас в России на углях Кузнецкого, Канск-Ачинского, Экибастузского бассейнов показали возможность экономии энергопотребления на 20. .80% по сравнению с униполярным питанием. И те и другие источники с питанием от сети 50 Гц. В результате получено снижения концентрации пыли на выходе из газоочистительного аппарата в 1,5. .2 раза.

Принцип действия 31111 заключается в поочередной подаче на КЭ ЭФ напряжения положительной и отрицательной полярности. Периодическое изменение полярности прикладываемого напряжения предотвращает образование ОК. При этом период изменения прикладываемого напряжения устанавливают близким к времени накопления заряда на слое, не достигшего уровня достаточного для пробоя.

Следует отметить, что периодическое изменение полярности создаёт рыхлую слоистую структуру между коагулированными слоями пыли на ОЭ, при которой осуществляется их самоочистка без использования устройств механического отряхивания. Плавное сползание коагулированных слоев друг по другу приводит к уменьшению запыленности выходного потока за счёт уменьшения вторичного пылеуноса, так как нет жёсткого отряхивания ударными механизмами. Отсутствие механических ударов при очистке электродов приводит к повышению среднеэксплуатационной эффективности. Системы механического отряхивания - наименее надёжный элемент ЭФ и, кроме того, они создают эффект вторичного пылеуноса. Применение в источниках ЗПП промежуточного высокочастотного звена на частоте более 10 кГц позволит существенно снизить массогабаритные показатели, уменьшить уровень.пульсаций выходного напряжения, снизить себестоимость.

Поэтому проведены экспериментальные исследования источников типа ВИП-80к-1 с ВЧС с сетью, отечественной разработки, изготовленные на ОАО «Энергия» г. Раменское и ФГУП ВЭИ'г. Москва, на частоте около 12 кГц-при униполярном питании.

Наиболее перспективными следует считать следующие источники для питания ЭФ и РК, содержащие ВЧС с сетью на частоте около 12 кГц:

• автономные источники 31111 сек диапазона длительности импульсов;

• источники приставки мкс диапазона длительности импульсов к ИУП или ЗПП;

• автономные источники не длительности импульсов ЗПП пачечного или униполярного питания.

Проведенные экспериментальные исследования показали, например, что применение источника ЗПП сек-мс диапазона длительности импульсов позволяет при всех известных УЭС зол полностью отказаться от устройств механического отряхивания ОЭ, а при высокоомных золах, за счёт подавления ОК в 1,5.2 и более раз, повысить степень пыле очистки. Стоимость замены штатного 50 Гц источника УП на источник ЗПП по сравнению со стоимостью капитальной модернизации ЭФ для получения такого же эффекта в десятки раз ниже, при почти равной стоимости ИП. Кроме того, применение источника 31111 ЭФ снижает эксплуатационные затраты на его обслуживание, так как не требуется наличия устройств механического отряхивания ОЭ.

Возможность решения проблемы путём подключения ИИП отражена также в ряде научно-практических исследованиях, например, лаборатории ЕМЕЬ Италия. В частности, лабораторией проведено исследование возможного диапазона длительностей прямоугольных импульсов, частот повторения и амплитуд импульсных напряжений. Этот диапазон лежит в интервале 20. .200 мкс при частоте повторения 50. .1000 Гц и амплитуде 20.30 кВ. [5].

Для проведения практических исследований соискателем- в соавторстве создан экспериментальный источник-приставка униполярного импульсного-питания. В процессе теоретических исследований, и практических экспериментов выявлено, что применение этих ИИП ЭФ позволяет повысить эффективность пыле очистки в 2.3 раза не только для высокоомных, но также для среднеомных и низкоомных зол. Напрашивается вывод, что совмещение на ЭФ двух источников, импульсного и 31111, позволит получить оба преимущества:

• повышение степени пыле очистки для широкого диапазоны УЭС зол;

• отказ от устройств механического отряхивания ОЭ.

Для очистки от оксидов азота, серы, углерода или преобразования высокомолекулярных канцерогенных соединений в сравнительно безвредные, наиболее перспективны высоковольтные источники не диапазона длительности импульсов. Соискателем в соавторстве проведенные предварительные исследования по плазмохимическому преобразованию оксидов серы SOx в электрическом разряде на стендовом оборудовании показали, что длительности рабочих импульсов должны быть в диапазоне от десятков до сотен не при напряжениях в десятки киловольт. Для получения столь коротких и высоковольтных импульсов от коммутирующих приборов потребуются очень высокие скорости нарастания токов di/dt при высоких скоростях нарастания и спада напряжения du/dt. Для работы плазмохимических преобразователей потребуется создание специальных PK, имеющих малую электрическую ёмкость и индуктивность подводящих проводников.

Кроме того, необходимо создание систем экологического мониторинга, обеспечивающих контроль над выбросами, как твёрдыми, так и газообразными, в противном случае улучшить экологическую обстановку не возможно.

Для успешного решения представленной научно-технической проблемы ■? предложена концепции создания электрических схем источников высокого напряжения на основе нескольких типов ЭЛВ- при обязательном использовании ВЧС с сетью, а именно:

1) автономного УИП;

2) автономного источника 31111 сек-мс диапазона длительностей;

3) приставки УИП мкс длительности;

4) автономного источника высоковольтного импульсного униполярного и ЗИП не длительности;

А также ряда вспомогательных устройств: подмодуляторов, СУ для новых источников питания на основе микросхемной и микропроцессорной техники, реализующих наиболее оптимальные алгоритмы; комплекта стендового оборудования для исследования источников и коммутирующих приборов в режимах максимально приближённых к условиям реальной эксплуатации ЭФ; новых высоковольтных ЭЛВ, обеспечивающих большие токи и высокие анодные напряжения при большом сроке службы и малой вероятности отказа; оптических пылемеров, газоанализаторов, высоковольтных скомпенсированных делителей, регистраторов и др. вспомогательного оборудования; малоемкостной, защищенной от пробоев и пылевого загрязнения РК с соответствующими токоподводящими устройствами. Цель работы

Разработка научных основ конструирования электровакуумных и газоразрядных приборов, электрических схем для питания ЭФ и РК, повышающих степень пыле- и газоочистки дымовых газов промышленных предприятий. Для достижения поставленной цели необходимо было: 1) Исследовать процесс пылеочистки ЭФ, провести анализ режимов питания от источников: униполярного штатного и с высокочастотным звеном, знакопеременного, формирующего импульсы секундной длительности, а также при использовании дополнительно импульсного питания от приставок, формирующих импульсы микросекундной длительности;

2) Провести анализ различных типов высоковольтных электровакуумных и* ГП приборов с целью возможности их использования в агрегатах питания пыле- и газоочистки;

3) Создать научно-технические основы построения и оптимизации электрических схем источников знакопеременного и импульсного питания ЭФ на базе ЭЛВ и ГП для получения максимального электрического КПД, максимального срока службы и надёжности;

4) Разработать основы построения электрических схем источников питания РК одиночными униполярными и пачками знакопеременных импульсов наносекундной длительности;

5) Создать принципы оптимизации силовых электрических схем и подмо-дуляторов, методику работы с модельными схемами и основу построения схемотехнической компьютерной модели ЭЛВ, максимально приближенной к реальному прибору;

6) Создать оптимизированное устройство оперативного контроля и регистрации уровня запылённости дымохода и устройство оперативного контроля УЭС пыли;

7) Выработать концепцию научно-технических основ создания агрегатов питания универсального пыле- газоочистного комплекса, состоящего из унифицированных источников питания с оптимизированными электрическими схемами, формирующими импульсы специальной формы, а также устройств контроля запылённости и загазованности, включённых в цепь обратной связи систем управления агрегатами.

Методы исследований

Исследования проводились с использованием современных методов и экспериментальной техники, включающей специально разработанные стенды для исследования ЭЛВ, ГП и полупроводниковых приборов, в условиях экстремально высоких импульсных нагрузок.

Основой экспериментальной техники были источники униполярного, знакопеременного и импульсного питания.

Разработан- стенд, по своим параметрам максимально приближенный к реальному ЭФ, содержащий один КЭ и два ОЭ.

На стенде предусмотрена возможность изменения основных параметров пылевоздушной смеси и установлена система автоматического взвешивания ОЭ. Стенд предназначен для- проведения исследований с целью получения экспериментального материала по минимизации пылевых выбросов путём оптимизации электрических параметров и режимов работы-источников питания. А также стенд может быть применён, как оперативно перестраиваемый эквивалент нагрузки при оптимизации силовых схем агрегатов.

Основной метод оптимизации конструктивных и электрических параметров (ЭЛВ и электрических схем) — использование компьютерного моделирования.

Научная новизна

1. Доказана перспективность применения ЭЛВ в источниках питания ЭФ пылеочистки и РК газоочистки.

2. Научно обоснованы технические требования по повышению срока службы ЭЛВ до 20.30 т.ч., повышению анодного напряжения до 200.300 кВ, снижения собственных индуктивностей до 5. 10 мкГн, входной и выходной ёмкости до 30.50 пФ, прямого падения напряжения до 300.500 В, при максимальном среднем токе до 2 А, импульсном до 10 А для источников 31111 ЭФ и среднем токе до 50 А, импульсном до 500 А для источников импульсного питания ЭФ и пачечно-знакопеременного питания РК.

3. Впервые обоснованы критерии оптимизации характеристик электрических схем агрегатов питания ЭФ и РК с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц по максимуму эффективности пылеочистки:

- источников ЗПП ЭФ импульсами секундной длительности на основе ЭЛВ с управляемым двуполярным удвоением напряжения;

- резонансных приставок импульсного питания ЭФ импульсами микросекундной длительности на основе ЭЛВ и ГП;

- источников пачечно-знакопеременного питания РК импульсами нано-секундной длительности на основе импульсного ЭЛВ и подмодулятора с двойным преобразованием энергии.

4. Впервые разработаны обобщённые методики компьютерной оптимизации электрических схем источников питания ЭФ и РК на основе предложенной и разработанной универсальной компьютерной модели ЭЛВ в режиме токоограничения (1. .500 А).

5. Проведён детальный анализ процессов осаждения пыли, происходящих в ЭФ при ЗПП импульсами длительностью 1.100с, напряжении 40.60кВ, и влияние дополнительно импульсного униполярного питания длительностью 40.200 мкс, частотой повторения 200.500 Гц, напряжением 15.20 кВ при использовании агрегатов ВЧС с сетью на частоте 12 кГц.

6. Впервые разработаны научно-технические основы создания устройств питания технологического комплекса пыле- газоочистки на базе электрических схем, содержащих общий источник ВЧС с сетью для знакопеременного и импульсного питания, с системой управления, включающей обратную связь с приборами диагностики уровня выходной запылённости и содержания оксидов.

Практическая ценность работы

1. Разработаны технические предложения по созданию перспективных вентилей и созданы опытные образцы: ЭЛВ 2/200, ЭЛВ 4/40, ЭЛВ 50/100, ЭЛВ 50/100м, ЭЛГ 500.

2. Показано, что при промышленной эксплуатации наиболее перспективны источники с ВЧС с сетью, имеющие более высокий электрический КПД, высокую надёжность и малые массогабаритные показатели. Разработаны и изготовлены экспериментальные УИП с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц, проведены успешные испытания образцов источников на ТЭЦ 22.

3. Разработаны основы построения электрических схем,источников ЗПП секундной длительности импульсов с электрическим КПД более 93%, на основе ЭЛВ по схеме управляемого высоковольтного высокочастотного удвоения напряжения на частоте 12 кГц.

4. Разработаны резонансные источники-приставки на основе ГП и ЭЛВ, формирующие импульсы микросекундной длительности, позволяющие существенно повысить степень пылеочистки всего известного диапазона УЭС пыли.

5. Разработана на основе псевдоискрового разрядника ТПИ обобщённая схема источника импульсного высоковольтного резонансного удвоителя напряжения, формирующего униполярные импульсы наносекундной длительности для питания РК.

6. Разработана на основе ЭЛВ 4/40 или ЭЛВ 50/100 обобщённая схема источника формирующего на РК знакопеременные пачки импульсов наносекундной длительности.

7. Разработана обобщённая инженерная методика компьютерной оптимизации силовых электрических импульсных схем источников питания ЭФ и РК на основе ЭЛВ, подмодуляторов, систем управления и нагрузок. Проведена оптимизация параметров электрических схем источников при различных режимах работы ЭФ и РК. Подтверждена достоверность результатов испытаний.

8. Разработан стенд ЭФ, позволяющий исследовать влияние электрических режимов источников на степень пылеочистки, одновременно использующийся, как перенастраиваемый универсальный эквивалент нагрузки при испытаниях электрических схем источников питания.

9. Доказана перспективность 31111 с ВЧС с сетью на основе ЭЛВ для питания ЭФ очистки от твёрдых частиц, обеспечивающего повышение степени пылеочистки высокоомных пылей при УЭС (ру>1010.1012 Ом.м), а также доказана возможность отказа от устройств механического отряхивания- осади-тельных электродов для всего известного диапазона УЭС пыли.

Ю.Разработаны и реализованы два типа приборов диагностики:

- импульсный инфракрасный оптический пылемер, устойчивый к паразитной засветке;

- оперативный измеритель УЭС пыли.

Положения, выносимые на защиту

1. Использование знакопеременного питания с ВЧС с сетью обеспечивает увеличение эффективности пылеочистки высокоомной пыли при УЭС (ру > 109 Ом'м) и самоотряхивание осадительных электродов в широком диапазоне

Я 1 известного УЭС пыли (ру =10 . 10 Ом'м).

2. Использование дополнительно к ЗИП импульсного питания, с ВЧС с сетью, обеспечивает дополнительное повышение эффективности пылеочистки для всего известного УЭС пыли.

3. Оптимальным в устройствах пыле- и газоочистки является применение вакуумных ключевых приборов типа ЭЛВ с торможением электронного потока на аноде, обладающих малым прямым падением напряжения и способностью коммутировать напряжение более 200 кВ. На основе ЭЛВ возможно создание долговечных агрегатов знакопеременного и импульсного питания.

4. Сформулирована сумма технических требований к ЭЛВ двух типов:

- первого типа для 31111 на ток 2 А с фронтами до 0,1.0,2 мс, напряжением до 200 кВ средней мощностью до 500 кВт;

- второго типа для импульсного питания на импульсный ток до 500 А, напряжение до 100 кВ, фронт 20.30 не, длительность импульса 0,1.60 мке, средняя мощность до 1 мВт.

5. Разработана обобщённая универсальная схемотехническая компьютерная модель ЭЛВ, и инженерная методика оптимизации параметров всех типов электрических схем на её основе.

6. Разработаны научно-технические основы построения электрических схем источников с ВЧС с сетью и применением высоковольтных ЭЛВ и ГП:

- квазистационарного источника ЗПП ЭФ импульсами секундной длительности с управляемым удвоением напряжения;

- питания ЭФ импульсами микросекундной длительности от резонансных приставок;

- пачечно-знакопеременного питания РК импульсами наносекундной длительности с двойным резонансным преобразованием энергии.

7. Концепция построения универсального комплекса агрегатов питания пыле- газоочистки ЭФ и РК на основе разработанных электрических схем и приборов диагностики в цепи обратной связи систем управления.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на:

- Всесоюзной научно-технической конференции: Система управления и контроля электрических аппаратов высокого напряжения. Информэлектро (Москва, 1981 г.);

- международной конференции, VIISESP Conference, Technical University of Budapest, Budapest, Hungary, (Будапешт, Венгрия 1996 г.); th

- международной конференции, Proc. 7 International Conference on Electrostatic Precipitation. Kyngbuk, Korea, Южная Корея (1998 г.);

- международной конференции, 12th IEEE International Pulsed Power Conference 1999, loliforma, Monterey, (Лос-Анжелес США, 1999 г.);

- международном семинаре «Охрана окружающей среды», (Москва, 2004 г.);

- симпозиуме Травэк Электротехника 2010, (Московская обл. 2003 г., 2005 г., 2006 г.);

- научно-технической конференции ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина, к 85 летию ВЭИ (Москва, 2006 г.);

- симпозиуме Травэк Электротехника 2030 (Московская обл., 2007 г.);

- научно-техническом совещании Научно-инженерного центра силовой электроники ФГУП ВЭИ им. В.И. Ленина (Москва, 2008 г.);

- международной конференции, IEEE International Vacuum Electronics Conference 28-30 April 2009 Angelicum University Rome, Italy (Италия, 2009г.);

- второй международной конференции «Пылегазоочистка-2009», Гостиничный комплекс Измайлово (Москва, 2009 г.).

Публикации по теме диссертации 43 научные работы, содержащие: статьи, доклады, тезисы докладов на международных и отечественных научно-технических конференциях и симпозиумах, из них 2 авторских свидетельства и 7 патентов.

Объём и структура работы

Диссертационная работа состоит: из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, содержащего 192 источника. Диссертация содержит 333 стр. текста, 227 рисунков и 32 таблицы.

21

Выводы по разделу 4.5.

1. Применение комплексного питания экономически более целесообразно, чем реконструкция ЭФ, а при строительстве нового — получается меньше себестоимость при том же значении ПДК.

2. Комплексное питание должно содержать:

1) источники с ВЧС с сетью;

2) автономный источника 31111;

3) приставку ИИП мкс длительности импульса;

4) автономный источника питания РК импульсами не длительности;

5) приборы диагностики: а) импульсный оптический пылемер для определения запылённости; б) измеритель УЭС пыли; в) устройство диагностики химического состава отходящих топочных газов;

6) систему автоматического управления амплитудой, длительностью импульсов, частотой повторения и др. с системой обратной связи от приборов диагностики для обеспечения автоматического изменения электрических параметров источников питания при изменении характеристик пыли и атмосферных условий (влажности, температуры, давления и др.).

3. Пылеочистка от стеклянной пыли, кроме всех выше перечисленных устройств, должна содержать кондиционер-холодильник для понижения температуры пыли до 130. 150°С.

308

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решена важная научно-техническая задача.

1. Анализ характеристик электронных ламп показал, что в технологических установках пыле- и газоочистки наиболее целесообразно использовать ЭЛВ с рекуперацией энергии пучка на аноде.

2. Разработаны научно-технические основы конструирования ЭЛВ для использования в импульсных технологических устройствах пыле- и газоочистки, которые должны иметь срок службы 15.30 т.ч. при вероятности безотказной работы не менее 0,9, входную и выходную ёмкость не более 70 пФ при включении по схеме с общим катодом.

3. На основании анализа электрических режимов работы ЭФ и РК устройств пыле и газоочистки, разработаны основы создания конкурентоспособных электрических схем источников с ВЧС связью с сетью на частоте 12 кГц:

- схем ЗПП, содержащих высоковольтный высокочастотный трансформатор и схему управляемого высоковольтного двуполярного удвоения, позволяющих формировать напряжение на ЭФ от +100 кВ до -100 кВ на постоянный ток до 2А при напряжении до 200 кВ, при длительности импульса положительной или отрицательной полярности от 1 до 100 с, с помощью ЭЛВ 2/200;

- резонансных схем приставок к источникам униполярного или ЗПП, на основе двух включённых встречно-параллельно ЭЛВ 50/100 или одного ЭЛВ 50/100м и обратного диода, или ДЭЛВ, соединённых с ЭФ через высоковольтный разделительный конденсатор и силовую индуктивность, формирующих дополнительное напряжение на ЭФ до 25 кВ, импульсный ток до 400 А, длительность импульса колокольной формы до 50 мкс, частоту повторения до 400 Гц;

- источников на основе ЭЛВ 4/40 или ЭЛВ 50/100м (ЭЛГ 500) с двойным преобразованием энергии в подмодуляторе, пачечно-знакопеременного питания РК или предионизаторов на импульсный ток до 500 А при напряжении до 100 кВ, длительности импульса 100. 150 не, частоте повторения до 1 кГц.

4. Предложен принцип построения универсальной импульсно - знакопеременной схемы источника питания на основе ЭЛВ1/200 (2/200) и ЭЛВ 50/100м и ВЧС с сетью на частоте 12 кГц, обладающего минимально возможной себестоимостью, весогабаритными показателями, увеличенной надёжностью, долговечностью и электрическим КПД до 93%, сохраняющего все преимущества знакопеременного и импульсного питания.

5. Разработана концепция построения схемотехнической компьютерной модели ЭЛВ, обладающей пентодной вольтамперной характеристикой содержащей: ключ, транзистор, диод, резистор и источник тока. Разработаны принципы и инженерная методика оптимизации электрических схем подмодуля-торов и модуляторов в секундном, микросекундном и наносекундном диапазоне длительностей импульсов при реальных значениях рабочих напряжений.

6. На основе проведенных технологических испытаний предложена основа создания электрических схем, формирующих одиночные или пачки высоковольтных импульсов наносекундной длительности на основе ЭЛВ. С помощью подмодулятора на высоковольтном вакуумном приборе обеспечивается частичный разряд емкостного накопителя для зарядки индуктивного накопителя с последующим полным разрядом индуктивного накопителя на управляющий электрод выходного ЭЛВ.

7. В результате экспериментальных исследований на промышленных предприятиях, лабораторных стендах и теоретического анализа получены новые данные о разрядных процессах, протекающих в ЭФ пылеочистки и РК газоочистки, позволяющие систематизировать характер электрической нагрузки высоковольтных пыле- и газоочистных аппаратов, работающих с ВЧС с сетью на частоте 12 кГц. Установлено, что:

- для снижения уровня пылевых выбросов высокоомных пылей необходимо подавление обратной короны, что наиболее эффективно делается с помощью источника ЗПП при длительности импульса положительной полярности 1.2 с и отрицательной 40. 100 с, длительности переднего и заднего фронтов 8.12 мс;

- ЗПП способствует автоматическому удалению слоя пыли с осадительных электродов ЭФ, без постоянного применения устройств механического или другого вида отряхивания;

- для дополнительного снижения уровня пылевых выбросов ЭФ для всего известного диапазона УЭС пыли наиболее эффективно применение источника приставки импульсного питания, накладываемого на основное той же полярности, при длительности импульсов 50. 100 мкс колокольной формы, при напряжении равном 0,5 Шф, частоте повторения 300. .400 Гц;

- для снижения уровня газообразных выбросов оксидов (или уменьшения количества реагентов) наиболее эффективно питание РК пачечным стример-ным разрядом при длительности импульсов 100.200 не знакопеременной формы напряжения, содержащего 3 полупериода высокого напряжения амплитудой 50. 100 кВ, с частотой повторения пачек 100. .1000 Гц.

8. На основе проведенных экспериментальных исследований и теоретического анализа технологических процессов предложена концепция создания универсального комплекса источников питания пыле- газоочистного оборудования, состоящего из пачечно-знакопеременного ИИП наносекундной длительности РК (предионизатора), источника 31111 секундной длительности и приставки ИИП микросекундной длительности. Все источники питаются от общего устройства ВЧС с сетью на частоте 12 кГц. Алгоритм управления в процессе работы комплекса оптимизируется по критерию минимального уровня выходной запылённости и загазованности, благодаря использованию в цепях обратной связи систем управления агрегатами пылемеров и газоанализаторов.

9. Разработан многопроходный импульсный оптический пылемер на основе инфракрасного светодиода с передающим объективом, оптической схемой, работающей, как на просвет, так и на отражение, позволяющий работать на газоходах диаметром до 6 м при запылённости от 10 до 500 мг/м3 и любом, реально существующем уровне паразитной засветки.

10. Разработан и испытан на ТЭЦ-22 переносной измеритель УЭС пыли в

2 12 диапазоне ру= 10 .10 Ом'м.

11.Результаты диссертационной работы использованы: а) на ТЭЦ 22 г. Дзержинский, Мосэнерго; б) при создании стенда газоочистки ВТИ им. Куйбышева г. Москва; в) на Ачинском глинозёмном комбинате; г) при создании стенда пылеочистки научно-инженерного центра силовой электроники и СВЧ-комплексов ФГУП ВЭИ г. Москва; д) для питания ЭФ Назаровской ГРЭС; е) при разработке новых ЭЛВ на заводе «Контакт» г. Саратов; ж) при разработке курса лекций на тему: «Электровакуумные и газоразрядные приборы для высоковольтной импульсной техники» на кафедре Электронные приборы МЭИ г.Москва.

Таким образом, результатом диссертационных исследований явилось решение важнейшей научно-технической проблемы в области экологии по созданию высокоэффективных источников питания ЭФ и РК, обеспечивающих существенное улучшение степени пыле- и газоочистки ТЭС и промышленных предприятий.

312

1. Кудреватова О.В., Панибратец К.А., Покровский С.В., Симакин В.В., Щербаков А.В. 7.06 Экобезопасность и возможности экоэлектротехнологий (системный поход). VIII симпозиум «Электротехника 2010» Сборник тезисов. Московская область 24-26 мая 2005, с 271.

2. Исследование возможностей импульсных источников питания для снижения уровня пылевых выбросов. Отчёт фирмы ENEL. Research on electrostatic technologies for pollutant emissions control. Results and perspectives, 1995.

3. Верещагин И. П. и др. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М., Энергия, 1974. -480 с.

4. Левитов В.И. и др. Дымовые электрофильтры. М.Энергия. 1980.-448 с.

5. Krigmont Н. V., Сое Е. L. Experience in conditioning Electrostatic Precipitators.// Proceedings of The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, 1990, P.597-609.

6. Кизим М.А., Решидов И.К. Интенсификация процесса электроосаждения золы путем кондиционирования дымовых газов аммиаком.// Промышленная и санитарная очистка газов. №3 1972. С. 10-13.

7. Ma G.D., Zhu T.L., The conditioning of the high resistivity fly ash.// Proceedings of The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, 1990, P.610-615.

8. Crynac R.R. Fact: a Non traditional fly ash conditioning technology.// Proth ^ceedings of The 6 International Conference on Electrostatic Precipitation, 1996,1. P.394-400.

9. Li Z.S., Huang S.M., Liang Z. A study of wide-spacing ESP.// Proceedings of The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, 1990, P. 339-343.

10. Tang G.S., Gao J. The development and performance evaluation of wide spacing electrostatic precipitation. . Proc.// The 6th International Conference of Electrostatic Precipitation 1996, P. 343-348.

11. Altman R., Dismukes E., Rinard G. Tow options for the collection of Highth

12. Resistivity fly ash.// Proceedings of The 4 International Conference on Electrostatic Precipitation, 1990, P. 197-208.

13. Porle K., Maartmann S. On the choice of electrode geometries and voltageл thwaveforms for ESP's.// Proceedings of The 4 International Conference on Electrostatic Precipitation, 1990, P.320-330.

14. Porle K. On Back Corona in Precipitators and Suppressing it Using Differth •ent Energization Methods.// Proc. The 3 International Conference on Electrostatic Precipitation, October, 1987, P.280-291.

15. Sabert Olglesby, Jr., E. Carl Landham, Jr., Kenneth A. Kuhn. Analysis of intermittent ESP energization.// Proc. The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, 1990, P.393-407.

16. Kjell Porle, Sten Maartmann. On the choice of electrode geometries and voltage waveforms for ESP's.// Proc. The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, September, 1990, P. 320-330.

17. Jacobson H., Thimmansson M., Porle K., Kirsten M. Back corona control with help of advanced microprocessor enhanced performance.// Proc. The 6th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation 1996, P. 63-71.

18. H. Fujishima and K. Tomimatsy. Application of electrostatic precipitatorwith pulse energization system.// Proc. The 4 International Conference on Electrostatic Precipitation. 1990, P. 419-430.

19. Martin D., Radu A., Simionescu C., Macaric R. Pulsed energization application to cleaning of flue gases.// Proc. The 6th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation 1996, P. 602-608.

20. Hosokawa S., Musuda S. Application of pulse power for gas cleaning.// Proc. The 6th International Conference of Electrostatic Precipitation 1996,P.587-600

21. Capato A., Giacchetta G., Pelagagge M. Economical comparison of conventional and pulsed electrostatic precipitators in industrial applications.// Proc. The 6th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation. 1996, P. 215-221.

22. Porle K., Bradburn K., Bader P. FGC as a means for cost-effective ESPs for low sulfur coals.// . Proc. The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation. 1990, P. 417-419.

23. Dinelli G., Mattachini F., Bogani V., Baldacci R. Industrial demonstration of impulse energization on electrostatic precipitators.// Proc. The 3th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation 1987, P. 137-150.

24. Hall H.J. Critical electrostatic technology.// Proc. The 3th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation. 1987, P. 763-779.

25. Darby K. Pulse energization. An alternative of conditioning.// Proc. The 2th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation 1984, P. 575-584.

26. Lausen P. Application of pulse energization on ESP for various processes.// J. of Electrostatics. V25, 1990, P. 41-53.

27. Miller J., Schwab A.J., Fractional efficiency studies of an electrostatic precipitator energized by puises.// Proc. The 5th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation. Washington, USA 1993. P.473-482.

28. Wang R., Wang H., Sun B. Simple High voltage pulsating power supplythfor electrostatic precipitator.// The 4 International Conference on Electrostatic Precipitation. 1990, P. 452-456.

29. Naoyuki Y., Osamu T. Operating experience of a pulsed ESP at a modern 500 mW coal fired power plant in Japan.// Proc. The 6th Internetional Conference of Electrostatic Precipitation. 1996, P. 197-202.

30. Шварц 3. JI., Мирзабекян Г.З. Исследование импульсной системы питания промышленных электрофильтров.// Электричество, 1980, №2, С.50-52.

31. Мирзабекян Г.З. Коллективные процессы в аэрозолях.// Автореферат докт.техн.наук. -М., 1976, -18 с.

32. А.с. 548315 СССР, МКИ ВОЗС 3/00. Способ питания электрофильтров улавливающих высокоомную пыль. Шеваленко Н.С., Шустер К.П., Мирзабекян Г.З. (СССР), Опубл. 1978, Бюл. 24.

33. Шеваленко Н.С., Мирзабекян Г.З., Тимофеев А.И., Юрченко Т.И. Новый способ питания электрофильтров напряжением переменной полярности.// Промышленная и санитарная очистка газов. 1978. №2. С. 4-5.

34. Мирзабекян Г.З. и др. Определение оптимальной частоты знакопеременного питания электрофильтров.// Труды Московского энергетического, ин-та. 1987. Вып 124. С.5-10.

35. Мирзабекян Г.З., Дизиган В.П., Определение условий, исключающих возникновение обратной короны, при питании электрофильтра напряжением переменной полярности.// Электричество. 1978. №11., С. 25-29.

36. Шеваленко И.С., Мирзабекян Г.З. Разработка и исследование нового способа питания электрофильтров знакопеременным напряжением. М. Металлургия . 1981. С.73-75.

37. Шеваленко И.С., Трушин Г.З., Мирзабекян Г.З. Питание электрофильтров знакопеременным напряжением.// Огнеупоры. 1982. №7 С. 27-28.

38. Шеваленко И.С., Трушин Г.З., Мирзабекян Г.З. Применение знакопеременного напряжения для питания электрофильтров в огнеупорном производстве.//. Промышленная и санитарная очистка газов. ЦИНТИхимнеф-темш. 1983. №1 С. 13-15.

39. Мирзабекян Г.З. Очистка газов в пластинчатом электрофильтре.// Труды Московского энергетичексого ин-та. 1984. Вып. 27. С.80-82.

40. Мирзабекян Г.З., Воробьев П.В., Доганин Г.С., Ченятин С.В. Экспериментальное исследование питания электрофильтров знакопеременным напряжением.// Труды Московского энергетического ин-та. 1983. Вып. 74. С.96-103.

41. Мирзабекян Г.З., Руденко В.П. Определение пробивной напряженности слоя высокоомного порошка, нанесенного в электрическом поле.// Труды Московского энергетичексого ин-та. 1975. Вып. 224. С.80-84.

42. Коптев А.С., Мирзабекян Г.З., Яновский Л.П. Влияние фазировки знакопеременного питания на эффективность работы электрофильтра.// Электричество. 1989. №3 С. 15-19.

43. Мирзабекян Г.З., Воробьев П.В., Орлов А.В. Расчёт эффективности работы электрофильтра при питании знакопеременным напряжением низкой частоты.// Электричество. 1982. № 10. С. 14-17.

44. Воробьев J1.B., Мирзабекян Г.З. К вопросу улавливания высокоомных пылей. // Труды Московского энергетического ин-та. 1978. Вып 354. С. 20-26.

45. Лямин Ю.А. Обеспыливание: высокоомных аэрозолей в знакопеременном1 электрическом поле коронного разряда.// Труды; НИИЦемент. 1978: Вып. 53. С. 28-31.

46. Мирзабекян F.3., Воробьев П.В., Минакова Т.В. Определение оптимальной частоты знакопеременного питания; электрофильтров.// Трудьь Московского энергетического ин-та. 1987. Вып. 124. С. 5-10.

47. Шеваленко И:С., Мирзабекян! F.3i.Разработка и исследование нового способа, питания электрофильтров знакопеременным напряжением.// Защита окружающей среды от выбросов предприятий, черной металлургии. М. Металлургия. 1981С. 73-75.

48. Тениешвили З.Т. Разработка режимов питания электрофильтров от источника знакопеременного напряжения. Автореферат канд. техн. наук. -М., 1990. -18 с.

49. Мирзабекян Г.З., Тениешвили. З.Т. Влияние формы питающего-напряжения на электрические силы, действующие на осажденный слой в электрофильтре. // Электричество. 1989. №9 С. 26-30.

50. A.c. 1519777. СССР, Устройство нитания электрофильтров. Шапенко В.Н., Переводчиков В.И., Лисин В.Н., Стученков В.М., Хомский И.Г., Савин

51. A.A., Мареев В.Е, Петров Ю.Г. (СССР), 1984.

52. А.с 1339518 СССР, Многоканальный источник питания. Сикорский

53. B.И., Сухопаров Ю.Д., Кисельников И.А., Макальский Л.М., Мирзабекян I .3., Переводчиков В,И., Шапенко В.Н. (СССР). 1987.

54. A.c. 1382493. СССР, Устройство для питания электрофильтра знакопеременным напряжением. Александрова Л.П:, Липатов B.C., Ромадина H.A., Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Стученков В.М., Савин A.A. (СССР), 1987.

55. Мирзабекян Г.З., Сухопаров Ю.Д. Раздельное питание секций электрофильтра от одного источника высоковольтных ламп.// Труды Московского энергетического ин-та. 1983. Вып. 620. С. 14-20.

56. А.с 1269842. СССР. Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением. Догадин Г. С., Орлов А.В., Макальский Л.М., Мирзабекян Г.З., Переводчиков В.И., Савин А.А., Стученков В.М., Шапенко В.Н.(СССР), 1986.

57. А.с. 1333415. СССР. Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением. Александрова Л.П., Липатов B.C., Рассадина Н.А., Стученков В.М., Шапенко В.Н., Переводчиков В.И. (СССР), 1986.

58. Алиев Г.М., Гоник А.Е. Агрегаты питания электрофильтров. -М., Энергия, 1968,150 с.

59. Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Справочник -М. Металлургия 1986г.

60. Алиев Г.М., Гоник А.Е. Электрооборудование и режимы питания электрофильтров. -М. Энергия 1971, 120 с. <

61. Franz N. Precipitators with intelligent energization.// Proc. The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, September, 1990, P.431-438.

62. Ronyi W. at al. Apparent energy yield of a high-efficient pulse generator with respect to S02 and NOx removal.// Proc. IX Intern. Conf. On Electrostatic Precipitation, 1991, USA, №4.P.108-112

63. Massimo R., Giorgio D. Pulse Power electrostatic technology For the simultaneous removal of NOx and S02.// The 4th International Conference on Electrostatic Precipitation, September, 1990, P.624-634.

64. Keping Y., Ruinian L. Removal of NOx and SO2 by bipolar corona.// Theth

65. International Conference on Electrostatic Precipitation, September, 1990, p.635-645.

66. Yan W., Masuda S. The experiments and researches on removing of NOxfViwith short pulse corona discharges.// The 4 International Conference on Electrostatic Precipitation, September, 1990, P.650-654.

67. Ronyi W. at al. Apparent energy yield of a high-efficient pulse generator with respect to S02 and NOx removal. // Proc. IX Intern. Conf. On Electrostatic Precipitation, 1991, USA, №4. P. 85-90.

68. Кужекин И.П., Мусагалиев C.T., Подгорнов Д.JI. Характеристики импульсной короны и ее использование для очистки воздуха от примесей. //Информационный центр «Озон», Москва, 1994.

69. Getoffi N., Soler S. Radiation induced decomposition of clonnated phenols in water.// Radmt. Phys, Chem, Vol. 31 N1-3, 1988. P. 123-130.

70. Vlasuda S. Pulse Corona Induced Plasma Chemical Process A Horison Of New Plasma Chemical Technologies,// Proc. of 8th ISPC Tokyo 1987, P. 21872192.

71. Masuda S„ Wu Y., Urabe Т., Ono M. DeNOx and Control of Mercury Vapour from Combustion Gas by Pulse Corona // Induced Plasma Chemical Process (PPCP). ibid 1988. P. 2222.2227.

72. Masuda S., Wu Y., Urabe Т. Ono M. Pulse Corona Induced Plasma Chemical Process for DeNOx, DeSOx and Mercury Vapour Control of Combustion Gas.// IX International Conference on Electrostatic Precipitation, Padova Abano., 1987. P. 63-71

73. Masuda S., Wang J. DeNOx and DeSOx by PPCP and SPCP.// Proc. 8th 1 EPA/EPRI Symposium on Transfer and Utilisation of Particulate Control; Technology, 1990. USA

74. Masuda S„ Wu Y. Removal of NOx by Corona Discharge Induced by Sharp Prising Nanosecond-Pulse Voltage.// Electrostatics 1987, Oxford Inst. Phcs. Conf. Ser. N85, P. 249-254

75. Civitano L, Dinelli G., Busi F., Dangelontomo M„ Gallimberti I„ Rea M. Flue gas simultaneous DeNOx/DeSOx by impulse corona energization.// IE AE-TECDOC-428, 1987, P. 55-84.

76. Понизовский А.З. Оптимизация параметров электрофизических установок для очистки воздуха от экологически вредных газообразных примесей.//Электричество, 1992. С. 45-49.

77. Sidney J., Clements et al. Combined removal of NOx and SOx and fly ash from simulated flue gas using pulse streamer corona.// IEEE Trans, on IAS. Vol25.NL 1989. P. 62-69.

78. Misuno A., Clements J.S., Davis R.H. A method for the removal of sulphur dioxide from exhaust gas utilizing pulsed streamer corona for electron energization. // IEEE Trans, on IAS. 1986. V.1A-22. N 3 p. 516-522.

79. Masuda S., Nakao H. Control of NO by positive and negative pulse corona discharges.// EEE-IAS Annual Conference Denver, 1986. P. 201-211.

80. Sun W., Pashaic В., Honea F. Non-thermal plasma remediation of S02/N0 using a dielectric-barrier discharge.// J, Appl. Phys. 1996. V.79, No 7. P.3438-3444.

81. Дж. Мик, Дж. Крегс. Электрический пробой в газах, Иностранная литература, под ред, Комелькова В.С.,-М.:1960, 605 с.

82. Sun W., Pashaic В., Honea F. Non-thermal plasma remediation of SO2/NO using a dielectric-barrier discharge.// J, Appl. Phys. 1996. V.79, No 7. P.3438-3444.

83. Perevodchikov V.I., Fedorov V.A., Prosorov E.F. et al. Studies of SOi con-vesion in discharge with a ditlectric barrier at an alternating polarity form of the impulse voltage. //Proceedings ICESP VII, Sep.20-25, 1998. Kyohngju. Korea. P.306-309.

84. Sun W., Pashaie В., Honea F. Non-thermal plasma remediation of S02/N0 using a dielectric-barrier discharge.// J. Appl, Phys. 1996. V.79. No 7, P.3438-3444

85. ENEL research on electrostatic technologies for pollutant emissions control. Results and perspectives. 1995. P. 158.

86. ENGINEERING ASPECTS OF A PILOT ESP PROGRAMME

87. B.Bellagamba, G.Liberati, E.Riboldi,G.Malagnini. ENEL PISA, Italy, VEHEZIA, Italy, 1992. P.345.

88. Валуев А.А. и др. Радиационно-плазмохимические методы очистки дымовых газов. //Обзор. Теплофизика высоких температур. Том 28. №5. 1990.1. C.995-1008.

89. Amirov R.H., Belyaev V.V., Desiatrik Y.N., Kropp L.I., Samoilov I.S., Zykov A.M. Nanosecond corona induced SO2 oxidation in flue gas and effect of ash. // 9n Proc.: XXII Int. Conf. on Phenomena in Ionized Gases. Hoboken/ 1995. VI, P. 139-140.

90. Гордееня E.A., Матвеев А.А. Синтез озона в импульсной короне при знакопеременном питании. // Применение электронных пучков и импульсных разрядов для очистки дымовых газов. Материалы семинара, Москва, ИВТАН, 1993г., С.60-64.

91. Perevodchicov V.I., Ulyanov K.N., Matveev N.V., Prozorov E.F., Fedorov V.V., Shapenco V.N. Pulse corona discharge investigations and concept of combined effluents cleaning from dust and oxides.//. C.D.I. Budapest, Hungary, 1996. P.342-354.

92. Gordeyenya E.A., Kostinsky A.J., Terekchin V.E., Trpeznikov A.F.th

93. Ozone enthuses in High frequency pulsed discharges. // Proc. XX 9 Conference on Phenomena in Ionized Gases. Vol.4, Barga, Italy. 1991. P. 923-924.,

94. Gordeynya E.A., Matveev A.A. Effect of the Wave-form of voltage Pulses on the Efficiency of the Ozone Synthesis in corona Discharges. // Plasma Sources Sci. Technol. Vol. 3, 1994. P.575-583.

95. Воронков Е.П., Топчиев Г.М., Щербаков A.B. Высоковольтный импульсный электронно лучевой осциллограф. // ПТЭ, № 5, 1989,с.253.

96. Perevodchicov V.I., Ulyanov K.N., Matveev N.V., Prozorov E.F., Fedorov V.V., Shapenco V.N. Pulse corona discharge investigations and concept of combined effluents cleaning from dust and oxides. //C.D.I. Budapest, Hungary, 1996. P.279-286.

97. Perevodchicov V.I., Ulyanov K.N., Matveev N.V., Prozorov E.F., Fe-dorov V.V., Shapenco V.N. Pulse corona discharge investigations and concept of combined effluents cleaning from dust and oxides.// C.D.I. Budapest, Hungary, 1996. P. 243-251.

98. Gordeyenya E.A., Kostinsky A.J., Terekchin V.E., Trpeznikov A.F. Ozone enthuses in High frequency pulsed discharges.// Proc. XX 9~ Conference on Phenomena in Ionized Gases. Vol.4, Barga, Italy. 1991.P. 923-924.

99. Gordeynya E.A., Matveev A.A. Effect of the Wave-form of voltage Pulses on the Efficiency of the Ozone Synthesis in corona Discharges. // Plasma Sources Sci. Technol. Vol. 3, 1994. P.575-583.

100. G.Liberati, E.Riboldi,G.Malagnini. Engineering aspects of a pilot esp programme B.Bellagamba //, ENEL PISA, VEHEZIA, Italy, 1992.

101. Бочков В.Д., Гнедин И.Н. Источник питания стримерной короны по схеме Фитча, коммутируемой тиратронами с накалённым и холодным катодом. // 12- International Conference on High-Power Particle Beams (BEAMS'98) Haifa, Israel, June 7-12, 1998

102. Месяц Г.А., Насибов A.C., Кремнёв B.B. Формирование не импульсов высокого напряжения, -М., «Энергия, 1970, 152 с. с илл.

103. Месяц Г.А Генерирование мощных наносекундных импульсов., -М.: «Советское радио, 1974, 255 с. с илл.

104. Bulos F., Odian A., Ville F., Sjount D., Streamer chaber development.// Technical Report Repared under Contract AT(04-3) 515 for the USAEC San Francisco Operation, June 1967

105. Моругин JI.А., Глебович Г.В. Наносекундная импульсная техника. -М.: Советское радио. 1964, 623 с. ил.

106. Меерович Л.А., Ватин И.М., Зайцев Э.Ф., Кандыкина В.М. Магнитные генераторы импульсов. М.: ОборониздатД968. 480 с.

107. Карасёв В.В. Расчёт процесса перемагничивания магнитопровода насыщающихся реакторов // Электричество. 1982. №2. С. 26-32

108. Босамыкин А.С. СССР. А.С. 1098502. 1996 Бюл. №26.

109. Месяц Г.А., Насибов А.С., Кремнёв В.В. Формирование не импульсов высокого напряжения, -М.: «Энергия, 1970, 152 с. илл.

110. Avrutsky V.A., Kujekin I.P., Thernov E.N. Test and Electrophysical Equipment. Experimental Technique. Moscow. MPEI. 1983.

111. Щербаков A.B., Воронков Е.П., Пререводчиков В.И., Малогабаритный импульсный фоторегистратор на усилителях яркости. // ПТЭ №1,1991,с.238-239.

112. Predicting reliability of high-power. Klystrons "E,DN", BELL Telephone labs,.September,1965, 110 p.

113. Смирнов. В.А., Росковская Л.А., Кондратов Н.И., Справочник каталог по катодам. — М.: Институт электроника, 1970.

114. Рыбас К.П., Павлов В.К., Геленаев Б.А. Применение губчатых оксидно-никелевых катодов для получения интенсивных электронных пучков.// ПТЭ, 1971, №2, с.33-35.

115. Taguchi S., Suzuki Y., Saitoh S., Sasaki S. // J. Inst. Telev.Eng. Jap. 1992. V.46. □ 7. P. 919.

116. Mita N. // IEEE Tr. 1992. Y. ED39. □ 9. P. 2172..

117. Абанович С., Гродзенский С., Масленников О., Ушаков А. //Вакуумная наука и техника. М. Сент. 2003. Матер, конф. Т. 2. МИЭМ 2003. С. 442.

118. Firmain G. //Rev. Techn. Thomson-CSF. 1991. V.23. □ 4. P.1063.

119. Щербаков A.B., Импульсный модулятор.//Инф. лист о научно техническом достижении. № 319-82,август 1982, С. 2.

120. Переводчиков В.И. и др. Электронно-лучевой вентиль на ток 1А и напряжение 200 кВ.// Электротехника, 1983. №4 С. 42-43.

121. Переводчиков В.И. и др. Электронно-лучевые вентили.// Электротехника, 1980. №6 С. 5-7.

122. Стальков П.М. Проблемы оптимизации электронно-оптических систем электронно-лучевых вентилей.// Сборник научных трудов. Высоковольтная вакуумно-плазменная электроника. Под ред. В.И. Переводчикова. Москва 2008. С. 85-90.

123. Переводчиков В.И., Стальков П.М., Шапенко В.Н. Состояние и перспективы разработки электронно-лучевых вентилей.// Сборник научных трудов. Высоковольтная вакуумно-плазменная электроника. Под ред. В.И. Переводчикова. Москва 2008. С. 174-187.

124. A.c. 762059. Ерёмин В.И., Топчиев Г.М., Щербаков A.B., Электронно-лучевой импульсный источник оптического излучения. Бюл. 33, 1980, 3 с.

125. Wernekinck Е. A High Frequency a.s. d.c. converter with Unity Power Factor and Minimum Harmonic Distortion // IEEE Trans. On Power Electronics, 1991, P.6-12.

126. Royce Warnick, Martin Kirsten, Gerry Weiske, R.F. Ridgeway. Advanced Switched Integrated Rectifiers for ESP Energization.// Proceedings 8th ICESP Conference, Birmingham, USA, 2001 P. 1-3.

127. Royce Warnick, Martin Kirsten, Gerry Weiske, R.F. Ridgeway. Advanced Switched Integrated Rectifiers for ESP Energization.// Proceedings 8th ICESP Conference, Birmingham, USA, 2001 P. 1-3.

128. Reyes V., Wallgren В., Wrandemark A .A Novel and Versatile Switched Mode Power Supply for ESP's.// Proceedings 7th ICESP Conference, Kyongju, Korea, 1998, P.339-351.

129. Seitz D., Herder H. Switch Mode Power Suppliers for Electrostatic Precipitators.// Proceedings 8th ICESP Conference, Birmingham, USA, 2001 P. 1-3.

130. Переводчиков. В.И., Щербаков A.B., Кирюхин Ю.А., Чернышев E.B, Ефремиди А.Л. Источник питания электростатических фильтров.// Электрические станции. №2, 2007 г. С. 57-62.

131. Пат. на полезную модель 68819. Переводчиков В.И., Щербаков A.B., Шапенко В.Н., Мустафа Г.М., Кирюхин Ю.А. Устройство для питания электрофильтра, приоритет от 27 ноября 2007, Бюл.ЗЗ.

132. A.c. 1333415 СССР Александрова Л.П., Липатов B.C., Рассадина H.A., Стученков В.М., Шапенко В.Н., Переводчиков В.И. (СССР) Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением. 1986.

133. Пат. 2291000 СССР Щербаков A.B. Устройство для питания электрофильтра (варианты). Приоритет от 12 апреля 2005 г., заявка №2005110714, зарегистрирован 10 января 2007, Бюл.1.

134. Щербаков A.B., Перспективные источники знакопеременного и импульсного питания электрофильтра и реакторной камеры. // Электро. №5, 2006 г, С 16-20.

135. Карлащук В.К. Электронная лаборатория на IBM PC М.:, Electronics Workbench (EWB) разработка фирмы Interactive Image Technologies Солон-P. 1999. 501c. (www.interactiv.com).

136. Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стученков B.M. Оптимизация параметров импульсного источника для питания электрофильтров.// Электрические станции, 2002, №6, С. 75-77.

137. Шварц 3. Л., Мирзабекян Г.З. Исследование импульсной системы питания промышленных электрофильтров.// Электричество, 1980, №2, С.50-52.

138. Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стученков В.М. Импульсные источники микросекундной длительности импульсов для питания электрофильтров.// Электрические станции, 2002, № 12, С. 40-43.

139. Пат. 2214040 СССР. Щербаков A.B. Калинин В.Г. (СССР) Импульсный модулятор для питания емкостной нагрузки., приоритет от 08, 12,2000, 10.10.2003, Бюл. 28.

140. Пат. 2183903 СССР. Щербаков A.B., Калинин В.Г. (СССР) Импульсный модулятор для питания емкостной нагрузки, приоритет от 19.10.2000, зарегистрирован 20.06.2002, Бюл. 17.

141. Пат. 2234804, Щербаков A.B., Калинин В.Г. Импульсный модулятор (варианты). Зарегистрирован 20.08.2004 Бюл. 23.

142. Christensen J.А. // Microwave J. 1989. V.32. ч.2. P. 26.

143. Бугаева A.M., Маслова И.Д., Никонов Б.П. // Эл.техн. Сер.1. СВЧ техн. 1993. ч.2. С.22.

144. Пат. 2212729 СССР. Щербаков A.B. Коммутатор и устройство для питания нагрузки знакопеременным напряжением на его основе, приоритет от 08.01.2002. Зарегистрирован 20.09.2003 Бюл.26

145. Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стручков С.С. Исследование импульсных характеристик диодов.// Электричество, 2004, № 7, С.59-63.

146. Попов С.Н., Щербаков A.B. Силовая схема источника импульсного питания электрофильтра. ГУЛ ВЭИ им. В.И. Ленина. Сборник научных трудов под ред. В.Д. Ковалёва. Высоковольтная и преобразовательная техника. Москва 2001, с. 123-136.

147. Бернштейн Э.А., Рудяченко Н. К. Импульсные радиопередающие устройства. Киев.: Государственное издательство технической литературы УССР, 1963. 248с.

148. Месяц Г.А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. М.: Советское радио, 1974. 252с.

149. Щербаков A.B. Система питания и возбуждения генератора УВЧ-излучения.// Труды ВЭИ, Высоковольтная вакуумно-плазменная электроника, под общей редакцией В.И. Переводчикова, Москва 2008, с. 302-311

150. Зевеке Г.В. Ионкин П.А. Основы теории цепей. М.: Энергоатомиз-дат, 1989. 528с.

151. Щербаков A.B., Компьютерное моделирование силовых высоковольтных импульсных схем.// Доклад на Симпозиуме Травэк Электротехника 2010, Московская обл. 17. 19 май 2006.

152. Бочков В.Д и др. «Источник питания стримерной короны по схеме Фитча, коммутируемой тиратронами с накалённым и холодным катодом.» Материалы 12 International Conference on High-Power Particle Beams (BEAMS'98) Haifa, Israel, June 7-12, 1998

153. Калинин В.Г., Переводчиков В.И., Шапенко B.H., Щербаков А.В. Перспективные системы электропитания пылеулавливающих электрофильтров тепловых электростанций. Журнал Электричество № 8, 2000г, с.50-55

154. Щербаков А.В. Агрегаты питания электрофильтров и реакционных камер, на основе электронно-лучевых вентилей.// Доклад на второй международной конференции «Пылегазоочистка-2009», Москва, 29-30 сентября 2009 г., ГК «Измайлово». С.4.

155. Щербаков А. В., Трухачёв И.М. Работа электронно-лучевого вентиля в сильноточных устройствах генерирования УВЧ-колебаний.// Доклад на IX симпозиуме Травэк Электротехника 2030, 29-31 мая 2007 г.

156. Верещагин И. П., Левитов В. И., Мирзабекян Г. 3., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. М., Энергия, 1974. 480 с.

157. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков А.В., Калинин В.Г., Стученков В.М. Источники знакопеременного, импульсного и импульснознакопеременного питания электрофильтров. Электрические станции, 2003, № 1, с. 56-60.

158. Шварц 3. JL, Мирзабекян Г.З. Исследование импульсной системы питания промышленных электрофильтров. Электричество, 1980, №2, с.50-52.

159. Щербаков A.B., Калинин В.Г. Оптический измеритель концентрации твёрдых частиц пыли в газоходах. Журнал. Электрические станции, 1995, №7, с.11-17 .

160. Щербаков A.B., Калинин В.Г. Оптический пылемер. Журнал ПТЭ, N1,1994,с.211-212.

161. Калинин В.Г., Мурашов A.C., Щербаков A.B. Разработка и исследование прибора для оперативного измерения удельного электрического сопротивления золы. Электрические станции, 2004, № 5, с71-73.

162. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков A.B., Калинин В.Г., Стученков В.М. Способ питания электрофильтра и устройство для его реализации. ПАТЕНТ на изобретение. № 2207191, приоритет от 24.04.2001, Зарегистрирован 27.06.2003, БИ № 18.

163. Щербаков А. В. Перспективы разработки источников знакопеременного питания пылеулавливающих электрофильтров с высокочастотным звеном. Доклад на IX симпозиуме ТРАВЭК «Электротехника 2030. 29-31 мая 2007 г.

164. Щербаков A.B. Перспективные источники импульсного питания электрофильтров и реакционных камер для улучшения экологической обстановки. Электрические станции, 2010, №4., с 61-71.