基于PLC的溫度濕度檢測設計開題報告

1、山 東 科 技 大 學本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目 基于plc的溫度和濕度檢測顯示學 院 名 稱 機械電子工程學院 專業(yè)班級 測控技術與儀器2007-1班 學生姓名 馬超 學 號 200701041214 指 導 教 師 魏紹亮 填表時間： 2011年 03 月 09 日填表說明1.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。2.此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導教師簽署意見、相關系主任審查后生效。3.學生應按照學校統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式，用a4紙打印。4.參考文獻不少于8篇，其中應有適當?shù)耐馕馁Y料（一般不少于2篇）。5

2、.開題報告作為畢業(yè)設計（論文）資料，與畢業(yè)設計（論文）一同存檔。設計（論文）題目三相電除塵器的設計設計（論文）類型（劃“”）工程實際科研項目實驗室建設理論研究其它一、 本課題的研究目的和意義電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環(huán)境污染，提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設備。為了防止粉塵對人體的危害，世界各國制定了愈來愈嚴格的控制標準，大力發(fā)展凈化氣體的除塵設備。電除塵器作為高效除塵設備得到各國廣泛重視，但它們在國內(nèi)外還沒有得到大量應用，發(fā)展前景大。二、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）首先，對現(xiàn)有的單相供電電

3、除塵器改造，供電改為三相，力求達到節(jié)能、遠控、除塵效果好的效果；其次，電源改造設計；然后，信號檢測與控制。一、 控制系統(tǒng)采用先進的可編程序控制器（plc），西門子s7系列先進的可編程序控制器；能方便地滿足用戶的需要，適用于各種場合的檢測、監(jiān)測和自動化控制，能確保電除塵器運行的可靠性和安全性。二、 控制系統(tǒng)可實現(xiàn)優(yōu)化的振打控制，在控制程序的控制下自動工作；用戶可通過觸摸屏人機界面和上位機系統(tǒng)方便地修改工作參數(shù)、工作方式；振打控制還包括振打回路保護，其主要對振打電機的保護，通常采用微型斷路器、交流接觸器和熱繼電器組合方式，對振打回路進行短路、缺相、過載的保護三、 控制系統(tǒng)對電加熱器可程序（恒溫）控

4、制，用戶可通過觸摸屏人機界面和上位機系統(tǒng)方便地修改工作參數(shù)、工作方式；以確保所需加熱的溫度維持在所需的范圍內(nèi)；四、 控制系統(tǒng)可實現(xiàn)用戶指定的時序邏輯聯(lián)鎖關系，實現(xiàn)先這些時序邏輯聯(lián)鎖關系通過可編程器控制器（plc）程序可方式地實現(xiàn)；最后，完成顯示模塊的plc控制三、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）80年代以來，世界各國的除塵設備有了很大的發(fā)展。 1. 1 對環(huán)境污染的控制標準趨于嚴格 粉塵作為對人體健康及大氣環(huán)境污染的重要有害物，越來越為人們所重視，因而世界各國也采取了相應的限制措施，其中之一是制定嚴格的法律、法規(guī)和標準。 在美國，1963年頒布了潔凈空氣法(clean air act)以后

5、，于1970年、1975年、1977年多次修訂，1990年修訂和補充的潔凈空氣法經(jīng)國會通過后成為一部目前國際上最為嚴格和詳盡的法規(guī)。它的主要內(nèi)容包括確定有害空氣污染物的種類，并將全國劃分成達標區(qū)，未達標區(qū)(隨污染物不同而不同)，對后者限期達標，同時實行排放許可證制度，此外還有關于汽車排放、酸雨和臭氧層保護等有關條款。 在標準方面，美國制定了國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準(naaqs),國家有害污染物排放標準(ne-snaps)以及新污染源性能標準(nsps)等，這些標準控制了污染物排放，而且愈來愈趨于嚴格，例如對電站，本世紀初美國的排放標準是0. 6lb/106btu. 1971年的nsps規(guī)定為0.1

6、16/106btu，而1978年的nsps進一步降低到0. 031b/btu，僅為本世紀初的1/20。 在德國，規(guī)定各種工業(yè)污染物的排放標準為50mg/m3，不久前公布的17b1mschv標準中規(guī)定日平均濃度為l0mg/m3, 1/2小時的平均濃度為30mg/m3。 由于采用了嚴格的排放標準，德國粉塵排放量自60年代以來逐步降低，三十年來約降低了65%，并有進一步的降低趨勢，而環(huán)境中總懸浮物(tsp)濃度也降低了約65%。 日本對于通常的燃煤電廠煙氣凈化系統(tǒng)要求其出口粉塵排放濃度小于30mg/nm3，而在大城市附近的燃煤電廠，其要求與燃油電廠相似，要求低于10mg/nm3。 從以上可以看出，依

7、照發(fā)達國家的排放標準，煙囪上已經(jīng)看不見煙塵。 我國自1973年第一次公布13種物質(zhì)的試行排放標準以來，各個工業(yè)部門都相繼制定了本行業(yè)的粉塵排放標準。例如，工業(yè)鍋爐的排放標準是按照大氣環(huán)境標準的一、二、三類地區(qū)來確定的，1983年的標準(gb3841- 83)分別為200, 400, 600mg/nm3, 1992年公布的標準(gb13271一91)對于1992年8月1日前安裝的分別為200, 300, 400mg/nm3，而8月1日以后安裝的則分別為100,250, 350mg/nm3，同時對so2的排放濃度也提出了要求。顯然要達到新標準就需要采用更高效率的除塵設備。 1.2 著眼于對人體特別

8、有害的粉塵 細小的粉塵對人體危害較粗顆粒為大，因此從70年代以來各國都著重于研究微細粉塵(通常稱為微粒)的控制技術，并提出了許多相應的技術措施。在美國1992年潔凈空氣法中明確提出對小于lo微米的粉塵(pm10)進行分類。其達標區(qū)與非達標區(qū)是按pm10劃分的。在非達標區(qū)內(nèi)，中等程度的要求在1994年底前達標，再嚴重的要求在2001年底達標。 毒性粉塵對人體危害最大，1990年前neshaps僅對7種有毒污物染規(guī)定了標準，其中包括:汞、被、石棉、砷等。但在1990的潔凈空氣法中提出了189種有毒污染物(其中許多是固態(tài)粉塵)，涉及到許多工業(yè)部門，例如燃煤鍋爐的排放物中就有37種之多。1988年美國

9、這些有毒污染物排放的總量超過24億磅。 目前對這些毒物尚未制定標準，潔凈空氣法要求分期分批在10年內(nèi)完成對這些毒物的標準制定工作，而在未制定前要求降低90%，對粉塵要求降低96% 。 德國對某些毒物制定了標準，1986年的ta一lnft標準規(guī)定第i級的毒物:hg, cd,ti的總量要小于0.2mg/m3，第i級ag,co, ni, se, t。的總量要小于1. omg/m3，第.級pb, sb, cr,co,cu,mn,v,sn的總量要小于5mg/m，但是新近頒布的標準17blmsch v有所提高，規(guī)定cd,ti總量小于0. 05mg/m;sb,as,小于0. 5mg/m3，并且對dioxiu

10、s及呋喃的總量規(guī)定為0. oooooo1mg/m。 我國的衛(wèi)生標準對工作區(qū)內(nèi)不同毒性的粉塵有著不同的標準，但是在排放標準中尚未得到反映，只是根據(jù)不同工業(yè)、不同工藝規(guī)定了具體的排放標準。 1.3 除塵設備的市場不斷擴大 據(jù)美國r. w. meilvaine報道，1992年全世界的電除塵器及袋式除塵器的市場如表所示。 1992年除塵器的市場(百萬美圓) 美國歐洲/非洲 亞洲 總計 電除塵器 600 6001200 2400 袋式除塵器 800 700700 2200 合計 1400 1300 1900 4600 這兩類除塵器的銷售總和為46億美元。兩者的市場相差不大。但是電除塵器在亞洲的市場遠遠大

11、于美國和歐洲，而袋式除塵器則在美國占首位。 美國1993年粉塵控制設備的市場為1.53x 109，美元，略高于氣體處理設備1.456x109美元，其中的一個原因是電廠的煙氣脫硫設備減少。在空氣污染控制設備中，電站占第一位，其次是化工，造紙占第3位，石油精煉占第4位，再其次是冶金、水泥、礦山等。 我國的除塵設備自80年代以來也得到很大發(fā)展，全國生產(chǎn)各類除塵設備的制造廠約900多家，發(fā)展較快的是電除塵器和袋式除塵器。以電除塵器為例，70年代我們只有1-2個廠生產(chǎn)電除塵器，而目前電除塵器的生產(chǎn)廠已達136個，其中年產(chǎn)值超干萬元的20多家。全行業(yè)產(chǎn)值近10億元。到1992年為止已制造電除塵器2800余

12、臺，特別在電力工業(yè)中1979年全國僅18臺電除塵器，占火電廠鍋爐容量的4.8%,而到1989年10年間發(fā)展到165臺，占29. 96 0 o，目前在200mw及以上的大型發(fā)電機組已經(jīng)全部采用高效電除塵器。 l4 結合氣體凈化設備發(fā)展除塵設備 由于對環(huán)境要求的提高，對有害氣體如so, no:等也要求控制。在國外發(fā)展較快的一種形式是在噴霧吸收有害氣體的同時，用電除塵器或袋式除塵器回收其中的固體顆粒，這樣除塵設備成為氣體凈化系統(tǒng)中的重要組成之一。 近年來，意大利、日本以及我國的許多單位，都在開展用脈沖供電的電除塵器來同時清除煙氣中的so，并取得了較好的效果。 1.5 發(fā)展高效除塵器 由于各國排放標準

13、日趨提高，特別是對微粒控制的要求越來越嚴，致使高效除塵設備得到特別迅速的發(fā)展，同時也促進了高效除塵器的研究和開發(fā)，其中最為突出的是電除塵器和袋式除塵器。 在發(fā)展高效除塵器的同時，也出現(xiàn)了多種用不同機理組合的除塵設備，如電一袋式除塵器等，但此類除塵器無論在國內(nèi)還是國外都沒有得到大量應用。 2 袋式除塵器 袋式除塵器是目前應用非常廣泛的一種高效除塵器，國內(nèi)外都非常重視。因而近年來得到很快發(fā)展。 2.1濾料 濾料是袋式除塵器的核心，除塵器的效率、阻力以至于壽命都取決于濾料。我國目前主要采用的濾料有:耐溫130以下的聚酷類濾布:滌淪“208”絨布、729”筒形聚酷平布、滌綸針刺氈等。耐溫220以下的合

14、成纖維濾布:其主要纖維有諾美克斯(nomex)、芳楓綸、聚.惡二哩，可以作成機織平布，也可作成針刺氈。耐溫260以下的玻纖布，通常都經(jīng)過“硅油一石墨一聚四氟乙烯”處理。此外，最近研制成玻纖針刺氈和玻纖膨體紗。 但是國內(nèi)濾料品種少，還不能滿足袋式除塵器日益發(fā)展的需要，例如在鍋爐煙氣除塵中，還缺乏適當?shù)臑V料，以致袋式除塵器失去了很大的應用場合。 國外濾料的品種很多，可以滿足各種不同的需要(如溫度、耐酸、堿性等)，其中值得注意的有以下幾種。 聚丙烯酸纖維(dralon一t)，耐溫135c，具有良好的性能，特別在耐酸方面優(yōu)于聚醋和諾美克斯，是鍋爐煙氣除塵最為理想的濾料，澳大利亞新南威爾斯州煤的含硫低，

15、飛灰的比電阻高，目前已將該州的電廠原有的電除塵器改為袋式除塵器，其主要采用的濾料就是dralon-t。 ryton(賴登)和p一84濾料。這兩種濾料耐溫較高，分別達190和2600c，并具有良好的效率、阻力特性和耐酸的性能，可以用于鍋爐煙氣凈化，但其造價要比dralon一t高。 聚四氟乙烯(teflon)濾料，性能很好，但由于造價高而未廣泛應用。 玻纖濾料。國外在玻纖濾料方面著重于濾料的處理技術。除了硅油、石墨、聚四氟乙烯(sgt)處理外，還有防酸處理方法、teflonb處理方法，特別是近年來提出的blue - max -crf/70處理方法對玻纖濾料性能有了明顯的改善。由于這些處理方法的發(fā)展

16、，使玻纖濾料的應用范圍大為擴大，在美國的鍋爐煙氣凈化中，主要是采用經(jīng)過這些方法處理的玻纖濾料。 用玻璃纖維作成的針刺氈，除有良好的耐溫性能外，還有足夠的強度，可用于脈沖袋式除塵器，例如美國huyglas就是用超細玻璃纖維做成的針刺氈。我國建材研究院于1990年研制成功了玻纖針刺氈，并在脈沖袋式除塵器上采用。 gore一tex濾料。這是一種薄膜濾料，即由一層很薄的、極光滑、多微孔的膨體聚四氟乙烯薄膜表面層和底布粘結而成，根據(jù)其耐溫的要求，底布可以采用絳綸氈、諾梅克斯氈、玻纖氈或織布。底布只起支撐薄膜和增大強度的作用。由于薄膜上的微孔非常細，其除塵效率可達99. 999%以上。采用gore -te

17、x濾料，其排放濃度很低，可以將含塵空氣經(jīng)除塵后送回車間，實現(xiàn)空氣再循環(huán)。這對節(jié)約能源具有重要意義。我國已有引進的gore - tex濾料，在天津某電鍍廠拋光車間應用，出口粉塵濃度僅0. 054mg/m，空氣循環(huán)使用，節(jié)省了大量補風熱能。 抗靜電濾料。在一些有爆炸可能的除塵系統(tǒng)(如煤粉系統(tǒng))，袋式除塵器經(jīng)常會發(fā)生爆炸和燃燒。關鍵是濾料。采用防靜電濾料可以預防爆炸和燃燒。冀東水泥廠引進日本的抗靜電濾料是聚酷針刺氈，在基布中間隔2 2 -23mm，均布一條導電纖維。導電纖維的材質(zhì)也是聚酷纖維，但在其表面上涂有金屬元素層(主體為鐵元素，另外有少量鎳、鉻、鑰、鉆、錳等元素)，纖維直徑0. 142mm，電

18、阻0.1x10一3 。 我國生產(chǎn)的抗靜電濾料，其結構為聚酷針刺氈，基布中間隔8一12mm均布抗靜電纖維，后者有三種形式:尼龍66抗靜電纖維，滌綸導電纖維、睛綸導電纖維。 冀東水泥廠采用日本和國產(chǎn)的抗靜電濾料均可達到防止袋式除塵器爆炸和燃燒的目的。 2.2 袋式除塵器清灰與結構 袋式除塵器的結構是與清灰方式密切相關的，由于近年來我國引進了許多國家(日本、美國、德國、英國、瑞典等)的袋式除塵器，再加上我們國內(nèi)研究單位所研制的成果，袋式除塵器目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多新的類型。 2.2. 1脈沖噴吹清灰袋式除塵器 在原有脈沖袋式除塵器之外，又有以下幾種形式： 離線分室停風低壓噴吹脈沖袋式除塵器。其主要特點是

19、分室組合，清灰時該室停風上進風過濾，過濾風速1. 5m/min，組合后的處理風量可達1 x 10-7.2x106m3/h。壓縮空氣壓力為0. 2- 0. 3mpa，由勞動部勞動保護研究所研制成功。 低壓長袋大型袋式除塵器。是由冶金部安全環(huán)保研究院研制成功的。其主要特點是袋長由原來的2m左右增加到6m，必要時還可增加1 - 2 m，采用直通型雙薄膜片快速脈沖閥，噴吹壓力為0. 15 -0. 3mpa ,，過濾風速1. 5 - 2. 25m/min，分單元組合，組合后最大處理風量可達1.1x106m3/h。 氣箱式脈沖袋式除塵器。這是由美國富爾公司引進的技術。采用了分室結構，停風整室脈沖噴吹清灰。

20、噴吹壓力。.5 -0. 7mpa，過濾風速1. 2m/min，處理風量可達2. 7 x l ow/h 。 回轉臂脈沖噴吹袋式除塵器，這是澳大利亞魯奇公司(原為澳大利亞howden公司)的技術，在澳大利亞，電站電除塵器改造成袋式除塵器，許多是采用了魯奇的這種技術。通常的回轉臂反吹袋式除塵器中是用高壓風機反吹的，而魯奇是利用大型脈沖閥(整個除塵器只用一個脈沖閥)用壓縮空氣噴吹，噴吹壓力0.2-0. 25mpa，清灰強度大，濾袋長度可達6m，斷面為橢圓形(長、短軸為152.4 x 68. 6mm)，與回轉臂垂直布置?；剞D臂為雙肩，一側臂噴 吹單數(shù)圈，另一臂則噴吹雙數(shù)圈，過濾風速1. 2m/min。澳

21、大利亞munmcrah電站350mw機組，從電除塵器改成了這仲脈沖袋式除塵器，處理風量為1. 9 x 103m/h,共安裝有48個單元除塵器，每個單元276條袋，是目前世界上最大的袋式除塵器。 2.2.2反吹風清灰袋式除塵器 70年代末期以來，我國從國外引進了各種形式的反吹風袋式除塵器，特別是大型袋式除塵器，其中有的已經(jīng)經(jīng)過消化移植，形成了我國的產(chǎn)品，其中主要的有： 上海寶鋼從日本引進的分室反吹及大氣反吹袋式除塵器，其中有正壓反吹和負壓反吹。目前國內(nèi)已開發(fā)有多種形式，例如重慶鋼鐵設計院的tfc型，過濾面積最大可達15600m，過濾風量達936000m/h，過濾風速小于 1m/min,濾料采用國

22、產(chǎn)的729聚酷圓筒形濾袋或玻纖濾袋，袋長可達l0m。 美國富爾公司的分室反吹袋式除塵器，由平頂山電除塵器廠生產(chǎn)，結構上分成為標準型和和用戶型，處理風量在200000m丫h時采用標準型,m一6000型(每單元過濾面積10000ft2)及m一7500型(每單元過濾面積7500ft2) ,濾袋長8-9m,濾料為720濾料或玻纖濾料。 美國久益公司的反吹清灰袋式除塵器，由哈爾濱環(huán)保設備研究所引進后開發(fā)了hjl型分室反吹袋式除塵器，每室204條濾袋，袋長約l om，過濾風速0. 46m/min，總過濾面積可達16000m，采用玻纖濾料。美國已大量用于電站鍋爐除塵器中。這種除塵器采用薄板式提升閥代替國內(nèi)傳

23、統(tǒng)的箱式切換閥，其漏風率只有0. 04，并采用設備內(nèi)部潔凈氣體反吹，使反吹系統(tǒng)始終處于潔凈、干燥、不結露狀態(tài)。 2.2.3扁袋除塵器 2.2.3. 1回轉反吹扁袋除塵器 這種除塵器是目前應用最廣泛的一種袋式除塵器，特別適用于中小型塵源。為此，近幾年來發(fā)展較快，在結構上有各種改進，開發(fā)出各種不同形式的除塵器，其中主要的改進有:在濾袋下部氣流入口處設旋風圈，避免入口含塵氣流直接沖刷濾袋;反吹旋臂改為雙肩(或三肩)形式，自平衡性能好，反吹噴嘴的前、后帶拖板或僅帶后拖板;反吹呈脈動型，以加強清灰效果;采用步進定位噴吹，以代替勻速回轉反吹，可使每個濾袋的反吹時間從0.5秒增加到3-5秒;利用小部分反吹氣

24、流推動反吹旋臂，取消減速機構;采用多種形式的上蓋:平車揭蓋、回轉揭蓋、分片揭蓋等，以及回轉頂蓋噴吹。 目前這種除塵器過濾面積最大可達2000m2,袋長7m。此外還開發(fā)出內(nèi)濾式回轉反吹袋式除塵器和雙層圓袋回轉反吹袋式除塵器。 2.2-3.2旁插扁袋除塵器 國內(nèi)已有多種形式，貴陽鋁鎂設計院消化移植日本三興鐵工所的設備，每個單元7條扁袋，過濾面積27m2，組合后最大處理風量可達1 x 106m/h，其特點是:上部側向進風，分單元停風，采用反吹風清灰，滌綸針刺氈濾料，過濾風速0. 5-2. 2m/min。 寶鋼設計院等單位采用回轉切換定位噴吹清灰裝置并加脈動閥，使清灰效果大大優(yōu)于一般整室反吹。 機械部

25、設計研究院的fp型旁插扁袋除塵器采用高密閉性反吹切換和高性能濾袋自振裝置，可以利用大氣反吹清灰。 2.2-3.3蜂窩狀袋式除塵器 沈陽鋁鎂設計院消化移植法國空氣工業(yè)公司的產(chǎn)品，其特點是每個過濾單元由6-10個扁袋組成，由上部插入過濾室，采用聚丙烯針刺氈，過濾風速0.8-1. 5m/min，每m容積的過濾面積為12. 9m。分單元采用停風反吹清灰，反吹風機風壓為2000-3000pa,濾袋在10秒中內(nèi)膨脹收縮三次，以加強清灰效果。 2.2-3.4振打清灰玻纖扁袋除塵器 這是由鞍鋼設計院研制成功的，其特點是將玻纖扁袋拉緊安裝在剛度大的單體箱框架上，整個單體箱推入除塵器內(nèi)，采用積木式單元組合，高度方

26、向每室內(nèi)可布置6-8層單體箱，大型的可達12-14層單體箱，單位容積內(nèi)的過濾面積可達40m2/m，水平方向根據(jù)需要可由多個室組成。采用分室停風用撓臂錘振打整個框架進行清灰。濾料除采用通常的玻纖濾布外，還可采用玻纖膨體紗濾布，過濾風速為0.45-0. 7m/min。 2.2.4筒狀折疊形濾袋除塵器 這是美國唐納森公司推出的產(chǎn)品，稱為cartridge filter，其特點是每個濾袋上的濾料折疊成多角筒形，因而過濾面積可增大很多，每個濾袋高約0.6m-1.om,直徑325mm，其過濾面積可達18m,，單位容積內(nèi)的過濾面積可達142m2/m3 0濾料采用合成纖維，厚度較薄，但密度大，用特殊機械壓制成

27、折疊形，過濾率很高，過濾風速一般為。.39-0-65m/min，采用脈沖噴吹清灰。這種除塵器在國外發(fā)展很快，其銷售額每年以15%增長。我國煙草行業(yè)已經(jīng)引進了這種產(chǎn)品，但濾料還不能生產(chǎn)。 2.2.5袋式除塵器的輔助技術 為了提高袋式除塵器的性能，特別是降低除塵器的運行阻力，已經(jīng)開發(fā)了多種技術，下面介紹幾種： 2.2.5.1聲波清灰器 美國在大型反吹風袋式除塵器上大量采用了聲波清灰器，它配合反吹風清灰，可使袋式除塵器的阻力降低250-750pa，從而保證了除塵器的正常運行。目前我國已有聲波清灰器生產(chǎn)。 2.2-5.2預附層技術 為了防止粘性粉塵糊袋，采用特制的粉塵預附在濾袋上，使除塵器的阻力明顯降

28、低，而除塵效率也有所提高。美國bila公司的預附層粉塵為neutralite，其重要成分為sio, ai,o, na,0,kzo,mgo,cao,fe,o,等。預附層粉塵還可起到吸附有害氣體的作用。 2.2-5.3煙氣調(diào)質(zhì)技術 美國北達科地大學在除塵器前加入25ppm的氨、12ppm的s03，可使阻力明顯降低，效率可達99. 99999 0 0，是一種非常值得注意的技術。 2.2-5.4檢漏技術 美國bha公司采用稱為v i-solite的示蹤粉塵和單色光照射，能準確地發(fā)現(xiàn)破袋的位置及其嚴重程度。 3 電除塵器 電除塵器作為高效除塵設備在世界各國都得到廣泛的重視。我國60年代開始開展電除塵器的

29、研究，80年代中期以后結合引進國外的先進技術，促使電除塵器得到特別迅速的發(fā)展，數(shù)量急劇增加，目前已廣泛用于電力、冶金、水泥、化工等行業(yè)中。特別是通過“七五”科研攻關，我國在電除塵技術、理論、結構、供電等方面也有很大進展。 電除塵技術的發(fā)展主要有以下幾個方面: 電除塵的理論研究; 改進除塵器結構，提高除塵效率，以滿足不斷提高的排放標準; 采取各種有效措施提高對高比電阻粉塵的捕集效率; 擴大電除塵器的應用范圍。 電除生的理論研究更著重于電場(靜電場、離子流場等)方程組的建立與求解、除塵效率的計算、電風、反電暈、電場及電流密度的測定方法及測試結果、電除塵器的數(shù)學模型等等。這里主要介紹電除塵器結構方面

30、的進展。 3.1常規(guī)電除塵器的結構改進 常規(guī)電除塵器(間距為300mm左右)的核心是線、板的形式及其配置.國外各電除塵器公司都有其自己獨特的線及板的形式。我國許多單位從電場強度、電流密度及其在板面上的分布均勻性以及除塵效率等方面對各種形式進行了評價和研究，提出了一些新的形式。 3.1.1放電線 我國目前應用較多的放電線之一是r-s線(管形芒刺線)。r一s線不斷線，電流大，板面場強高，但板面電流密度不均勻，對應于中心管處有電流死區(qū)。通過試驗提出的改進措有:在中心管上增加輔助芒刺以消除死區(qū)，并經(jīng)優(yōu)化找出最佳尺寸參數(shù)，其中包括刺距、齒身寬度和長度等。 3.1.2收塵極 我國目前應用較多的是寬385m

31、m的z形板和寬480mm的c形板，80年代中期引進的魯奇公司的zt-24型波形板，其板電流密度較均勻，通過試驗，用zt一24板與新開發(fā)的十字形電暈線相配可得到最均勻的電流密度。 3.1.3振打清灰 復旦大學長期從事電除塵器電極的振打研究，對電極的懸吊、固定方式提出了許多重要的改進意見。例如對電暈線的三種固定方式(重錘懸吊式、掛鉤式、框架式)的試驗結果表明，在r-s線常用的掛鉤式不利于振打力的傳遞，效果不如框架式，而框架式中外伸式又比封閉式好。 我國干式電除塵與歐洲式相同，大多采用撓臂錘振打，龍巖無線電廠采用頂部電磁錘振打，其提升高度及振打力可調(diào)，有明顯的優(yōu)越性，可用在中、小型電除塵器上。 3.

32、2各種類型的干式電除塵器 近年來由于電除塵器的迅速發(fā)展，開發(fā)出了許多類型的電除塵器，并已用于工業(yè)中。 3.2. 1 sf及f系列電除塵器 這是上海礦山機器廠和諸暨電除塵器總廠在引進瑞典菲達公司技術的基礎上發(fā)展的，它是與300m w和600mw電站燃煤鍋爐配套的設備，收塵極為735c形板，放電板為高鎳耐腐蝕不銹鋼螺旋線，處理風量可高達1. 95xlosm/h。 3.2.2 bs780系列電除塵器 平頂山及西安礦山機器廠引進德國魯奇公司的技術，采用zt一24收塵極，電暈線為b5鋸齒線，單臺設備最大處理量可達2. 88 x iow/h，已廣泛用于水泥工業(yè)的預熱窯尾、熱料冷卻機、水泥磨機和煤磨等。 3

33、.2.3 kfh型電除塵器 蘭州電力修造廠為鍋爐配套用設備，最大可配2000t/h鍋爐，最大煙氣處理量可達3.8 xl0w/h，斷面面積最大達230m,電場風速0. 9-1. 4m/s。收塵極采用480c形板，放電極為魚骨線配管狀輔助電極，同極間距0.3-0. 41m，電場區(qū)內(nèi)荷電區(qū)由若干根魚骨線排列而成，收塵區(qū)由魚骨線配輔助電極組成，出口設兩排橫向槽形板，采用撥動式整體錘頭振打清灰。 3.2.4 gd和gtd型電除塵器 這是帶有管狀輔助電極(第三電極)的電除塵器，西安重型機械研究所在日本原式電除塵器的基礎上發(fā)展的，收塵極為管狀，放電線為魚骨線，放電極之間插入輔助管狀電極，收塵極間間距為0.

34、25-0-45m。這種設備適應粉塵比電阻范圍寬，對工況條件產(chǎn)生的波動不敏感。設備性能穩(wěn)定。已用于水泥、冶金、電子等行業(yè)中。 3.2.5工字型三電極電除塵器 這是“七五”攻關中由武漢建筑高等學校新開發(fā)的產(chǎn)品，它的收塵極為工字形，與氣流方向垂直布置，放電極為魚骨形，同時在工字形側板之間沿氣流方向插入帶負電的平板輔助電極。工字形電極橫向布置使電場力與流場力一致，加強收塵效果并可防止二次揚塵，該電極所誘發(fā)的紊流，可使粉塵停留時間加長，表面場強均勻，輔助電極還能收集荷正電的粉塵并穩(wěn)定電場。目前已經(jīng)在冶金企業(yè)得到應用。 3.2.6超高壓寬極距電除塵器 這類除塵器近年來得到國內(nèi)外普遍認可，首先是日本已經(jīng)在工

35、業(yè)中采用.我國在寶鋼燒結機尾排風系統(tǒng)引進的是日本escs寬極距電除塵器，同極距。.6m,電壓90kv，電場風速1. 3m/s，處理煙氣量最大可達1. 26 x 10m/h。此外我國自行開發(fā)的寬間距電除塵器在有色冶金、水泥、電站等工業(yè)中也得到應用。國內(nèi)外的研究表明，間距在0. 4-0.6m較為合理。此外還開發(fā)出了立式寬間距電除塵器。 3.2.7 屋頂電除塵器 屋頂電除塵器是捕集二次煙塵的最好裝置之一，日本已經(jīng)在若干個鋼鐵廠采用，冶金部建筑研究院在“七五”攻關項目中第一次在鞍鋼三號轉爐的上方安裝了18m,的屋頂電除塵器，并取得了較好的效果。這種除塵器是采用立式寬間距結構(間距400mm )，直接架

36、設在屋頂上，不須另外設抽風機。為了減輕重量，收塵極可采用薄鋁板或輕型導電合成樹脂，放電極為必3mm的不銹鋼圓線。采用間歇噴水清灰，污水由接水盤流槽排走。 3.2.8 粘性粉塵轉動式靜電凈化裝置 這是清華大學開發(fā)的一種電除塵器，它采用動態(tài)電極結構，通過電極的連續(xù)傳動清灰以適應煙氣狀況的變化，從而使電場始終處在最佳工作狀態(tài)，最大處理風量達3000m3/h，除用于粘性粉塵外，還用于凈化油煙、油霧、焦油等。 3.3 濕式電除塵器 濕式電除塵器在工業(yè)中的應用已有較長的歷史。由于有水的污染曾經(jīng)發(fā)展較慢，但近年來由于對環(huán)保的要求更趨嚴格，濕式電除塵器得到新的發(fā)展，與干式電除塵器比較，濕式電除塵器的除塵效率較

37、高，并不受粉塵比電阻的影響。主要形式有： 3.3. 1臥式濕式電除塵器 這是在普通常規(guī)電除塵器的基礎上，取消振打清灰裝置，改用水噴淋清灰，因而內(nèi)部結構簡單得多，但在一些煙氣中可能存在酸性和其它腐蝕性氣體時，要特別注意防腐，通常外殼可用普遍鋼板，但要內(nèi)襯防腐層，內(nèi)部結構(電極等)采用不銹鋼。日本三菱重工的濕式電除塵器就屬這一類。 3.3.2立式濕式電除塵器 這是濕式電除塵器應用最早的一種形式，即在外殼內(nèi)豎立并列若干排圓管，各管中心設放電極。但是近年來出現(xiàn)許多新的形式。 3.3.2. 1 e一管式電除塵器 它是美國geoenergy公司的產(chǎn)品，小圓管的直徑250mm，長3-4.5m，電場風速最大4

38、. 6m/s,根據(jù)處理風量大小確定小圓管的數(shù)量，其特點是中心的放電極上每隔約300mm設一個直徑為50- 70mm的圓盤，在外加電壓為57-59kv時，其電場強度可達8- lokv/cm，為常規(guī)電除塵器的2-3倍。因除塵器效率高，體積可縮小。 3.3-2.2蜂巢式電除塵器 為了充分利用除塵器斷面面積，將圓管改為多角形，例如六角形斷面。美國beltran公司采用的是方形斷面。據(jù)介紹，雖然方形斷面沿收塵板面的電流密度分布不很均勻，但結構要簡單得多。此外，它作為雙區(qū)電除塵器，其放電極較粗。與收塵極組成收塵區(qū)，但下部為細的尖端，形成荷電區(qū)，從而可提高其除塵效率，電場風速可達4m/s。 濕式電除塵器還有

39、其它一些形式，例如法國lab公司的edv除塵器等。 3.4煙氣的調(diào)質(zhì) 為了降低粉塵比電阻，國外很早就已經(jīng)采用了在煙氣中加入調(diào)質(zhì)劑的技術，例如在干法水泥窯的煙氣中廣泛采用高壓噴霧增濕。據(jù)統(tǒng)計，到1990年世界上在電站鍋爐煙氣中加入s03的有325臺，總發(fā)電量達9413萬kw,雖然加入50:的方法不同，但效果是肯定的。在鍋爐煙氣中，同時噴入so。和nh,。效果更為明顯，如以不加調(diào)質(zhì)劑的改善系數(shù)為1,只加so,為2.25，加s03和nh,為3. 60。據(jù)統(tǒng)計，到199。年采用這種方法的有43臺鍋爐，發(fā)電量達1645萬kw。此外在國外還提出了一些新的調(diào)質(zhì)劑，其中有的還需要進一步進行技術和經(jīng)濟的論證。

40、美國電力研究所(epri)試驗了一種無調(diào)質(zhì)劑的煙氣調(diào)節(jié)方法，即在鍋爐溫度為400-450 c的區(qū)域中抽取少量煙氣，使其通過催化劑，將煙氣中的so,大部分轉化成so,，然后噴入到電除塵器前的煙道內(nèi)，由于so:的作用，飛灰比電阻降低。 我國西安冶金建筑學院通過試驗得出，用水基調(diào)質(zhì)劑調(diào)質(zhì)能降低飛灰比電阻，提高電除塵器火花電壓，采用鍋爐排污水的調(diào)質(zhì)效果比水好，此外，加少量chj-l型式dustally型濕潤劑，可提高水或鍋爐排污水的調(diào)質(zhì)效果。 3.5供電電源 總的來說，我國的供電電源的技術性能和可靠性已不低于國外水平，近年來又有不小進展，在電壓自動控制、變壓器容量及電壓等級等方面均有很大提高，為擴大電除塵器體積及推廣寬間距電除塵器提供了條件。 近年來國外對脈沖供電開展了許多研究工作，并在實際中得到采用，取得了較好效果。這些