電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰控制技術(shù)

———電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰控制技術(shù)摘要：脈沖清灰掌握技術(shù)被廣泛應(yīng)用于袋式除塵器和電袋復(fù)合除塵器，通過對以往閱歷的總結(jié)，并結(jié)合電袋復(fù)合除塵器的特點(diǎn)開發(fā)出一套以PLC為掌握核心，配套上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的脈沖清灰掌握系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)踐證明該系統(tǒng)穩(wěn)定牢靠，自動化程度高，清灰效果顯著。該文對電袋復(fù)合除塵器的脈沖清灰掌握技術(shù)的掌握原理、主要功能和軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。

在電袋復(fù)合除塵器尚未問世之前，脈沖清灰掌握技術(shù)就已經(jīng)被運(yùn)用于袋式除塵器中。近年來隨著國家環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，傳統(tǒng)的工業(yè)除塵器由于除塵機(jī)理及設(shè)備的局限性，已經(jīng)很難同時(shí)滿意高標(biāo)準(zhǔn)排放及經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的要求[1]。而電袋復(fù)合式除塵器的消失，為除塵行業(yè)帶來新的氣象，由于其具有低排放、牢靠、節(jié)能、高效等優(yōu)點(diǎn)受到廣闊用戶的青睞。濾袋是袋式除塵器核心，清灰技術(shù)直接影響除塵器的使用壽命及性能，較小的清灰強(qiáng)度不能較好地實(shí)現(xiàn)清灰，過大清灰強(qiáng)度（高壓）又簡單加速濾袋磨損，影響濾袋壽命。脈沖清灰掌握技術(shù)作為袋區(qū)清灰的主要掌握技術(shù)也在電袋復(fù)合式除塵器上得到更廣泛的運(yùn)用，因此討論脈沖清灰掌握技術(shù)對電袋復(fù)合除塵器進(jìn)展尤為重要。

1電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰系統(tǒng)構(gòu)成

電袋復(fù)合除塵器的脈沖噴吹清灰裝置以壓縮空氣作為清灰氣源，由脈沖閥、氣包、噴吹管組成。每排濾袋上方設(shè)有噴吹管，每根噴吹管上設(shè)有若干個(gè)噴吹孔，每個(gè)噴吹孔對準(zhǔn)下部濾袋，噴吹管的一端與氣包相連，氣包進(jìn)入壓縮空氣，氣包上安裝一個(gè)沉沒式脈沖閥（帶電磁閥）。電磁閥動作帶動脈沖閥的膜片作短暫動作，氣包內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)脈沖閥瞬間通過噴吹管從小孔噴入濾袋內(nèi)，使濾袋快速向外膨脹，當(dāng)袋壁膨脹到極限位置時(shí)，很大的張力使其受到劇烈的沖擊振動，并獲得最大反向加速度從而開頭向內(nèi)收;但附著在濾袋表面的粉塵層不受張力作用，由于慣性力的作用而從濾袋上脫落，實(shí)現(xiàn)濾袋的清灰[3]。

脈沖噴吹清灰裝置的電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電磁脈沖閥，通過掌握電磁脈沖閥，來達(dá)到掌握脈沖清灰井然有序進(jìn)行的目的。脈沖清灰系統(tǒng)以電磁脈沖閥為掌握對象，采納可編程規(guī)律掌握器（PLC）作為核心掌握器，配有壓力/壓差變送器、鉑熱電阻等檢測儀表進(jìn)行信號采集，在現(xiàn)場設(shè)有就地操作箱用于現(xiàn)場調(diào)試、操作，并設(shè)有上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)供用戶進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控，整套系統(tǒng)功能完善，穩(wěn)定牢靠。

2電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰掌握功能及設(shè)計(jì)

2.1脈沖清灰掌握原理

脈沖清灰掌握原理圖采納行列矩陣掌握形式，電磁脈沖閥跨接在行線和列線之間，通過行線、列線的接通，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電磁脈沖閥的噴吹掌握。

脈沖清灰掌握有“自動”和“就地”兩種工作方式。在“自動”方式下，由PLC掌握行選開關(guān)和列選開關(guān)的通斷來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電磁脈沖閥的噴吹掌握。在“就地”方式下，可在現(xiàn)場就地操作箱上通過操作面板上的行選轉(zhuǎn)換開關(guān)和列選對應(yīng)按鈕來實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電磁脈沖閥的噴吹掌握。

2.2脈沖清灰掌握主要功能

脈沖清灰掌握系統(tǒng)具有以下主要功能。

（1）定時(shí)清灰。

定時(shí)清灰是指根據(jù)預(yù)先設(shè)定的脈沖寬度、脈沖間隔等運(yùn)行參數(shù)不斷的循環(huán)進(jìn)行脈沖清灰工作。定時(shí)清灰方式為電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰的優(yōu)先選用方式，使用定時(shí)清灰方式，可使除塵器系統(tǒng)阻力趨于穩(wěn)定。

（2）定壓清灰。

定壓清灰是將除塵器實(shí)際進(jìn)出口壓差狀況作為掌握脈沖清灰運(yùn)行的依據(jù)。當(dāng)進(jìn)出口壓差大于設(shè)定的上限值時(shí)，開頭脈沖清灰工作;當(dāng)進(jìn)出口壓差小于設(shè)定的下限值時(shí)，停止脈沖清灰工作。使用定壓清灰方式，可以在確保除塵器系統(tǒng)阻力保持在肯定范圍內(nèi)的同時(shí)，降低系統(tǒng)的能耗。但該方式下，系統(tǒng)阻力的穩(wěn)定性較差。

（3）在線清灰。

在線清灰是指濾袋在過濾工作狀態(tài)時(shí)，對濾袋進(jìn)行清灰。在線清灰為電袋復(fù)合除塵器各分室的優(yōu)選工作模式。

（4）離線清灰。

離線清灰是指在對濾袋進(jìn)行清灰前，把煙氣流隔離不經(jīng)過濾袋，然后再進(jìn)行清灰。離線清灰一般需要除塵器有分室結(jié)構(gòu)和切斷分室煙氣的閥門機(jī)構(gòu)。一般不推舉使用離線清灰方式，只有在煙氣粉塵消失特別細(xì)粘時(shí)，且濾袋阻力大于正常范圍時(shí)方才選用。

（5）超越功能。

選擇了超越功能，該分室的閥門機(jī)構(gòu)將關(guān)斷，煙氣流將被隔離不經(jīng)過濾袋，并且脈沖清灰工作停止。正常狀況下禁止進(jìn)行超越功能操作，一般只在在線檢修的狀況下進(jìn)行該操作。

（6）預(yù)涂灰。

預(yù)涂灰是指除塵器在投運(yùn)前給濾袋噴涂一層干燥粉煤灰，是防止系統(tǒng)啟動時(shí)的低溫油、濕煙氣粘污濾袋導(dǎo)致初始阻力增大或糊袋的一種愛護(hù)措施。在進(jìn)行預(yù)涂灰前，打開各室提升閥（或風(fēng)門），關(guān)閉旁路閥，并停止脈沖清灰工作。

（7）旁路愛護(hù)。

旁路愛護(hù)指系統(tǒng)在燃油點(diǎn)火、超超群低溫時(shí)，煙氣直接從旁路煙道到除塵器出口而達(dá)到愛護(hù)濾袋的一種愛護(hù)方式。當(dāng)除塵器進(jìn)口煙溫超限，將啟動旁路愛護(hù)，此時(shí)旁路閥打開，提升閥（或風(fēng)門）關(guān)閉，同時(shí)脈沖清灰工作停止。

2.3脈沖清灰掌握硬件設(shè)計(jì)

脈沖清灰掌握系統(tǒng)采納PLC作為核心掌握器，PLC具有編程便利、工作穩(wěn)定、抗干擾力量強(qiáng)、牢靠性高和系統(tǒng)配置敏捷等優(yōu)點(diǎn)。

PLC通過掌握行列選開關(guān)的通斷來掌握相應(yīng)電磁脈沖閥的動作，這里我們采納固態(tài)繼電器作為行列選開關(guān)，實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)掌握，動作時(shí)間快速、靈敏，解決了信號滯后問題，使掌握更為精準(zhǔn)、牢靠。另外，我們還采納隔離二極管和續(xù)流二極管對電磁閥進(jìn)行愛護(hù)。

2.4脈沖清灰掌握軟件設(shè)計(jì)

電磁脈沖閥一般按分室進(jìn)行布置，逐行進(jìn)行噴吹，假設(shè)有四個(gè)分室，則室工作挨次為1→2→3→4。為防止相鄰電磁脈沖閥因連續(xù)噴吹造成的“二次揚(yáng)塵”現(xiàn)象發(fā)生，每個(gè)分室實(shí)行錯(cuò)位進(jìn)行噴吹的方式，假設(shè)分室有10個(gè)電磁脈沖閥，則噴吹挨次為1→6→2→7→3→8→4→9→5→10。

清灰方式有定時(shí)清灰和定壓清灰兩種，優(yōu)先采納定時(shí)清灰。在定時(shí)清灰方式下，袋區(qū)各分室根據(jù)設(shè)定的時(shí)間參數(shù)和固定的清灰挨次不斷進(jìn)行循環(huán)清灰。定壓清灰是以進(jìn)出口壓差作為掌握依據(jù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)掌握，當(dāng)進(jìn)出口壓差大于工作壓差上限值時(shí)，啟動脈沖清灰，當(dāng)進(jìn)出口壓差小于工作壓差下限值時(shí)，停止脈沖清灰，清灰挨次與定時(shí)清灰相同。

每個(gè)分室設(shè)有在線清灰和離線清灰兩種工作模式，當(dāng)當(dāng)前工作分室的工作模式為離線清灰時(shí)，該室提升閥（或風(fēng)門）關(guān)斷阻隔煙氣后進(jìn)行清灰，清灰結(jié)束該室提升閥（或風(fēng)門）重新開啟，并進(jìn)入下一室進(jìn)行清灰工作。另外，每個(gè)室還具有“超越”功能，實(shí)施“超越”功能后，該室將處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)不再進(jìn)行清灰工作。為避開因關(guān)閉分室過多而導(dǎo)致系統(tǒng)阻力過大，不允許同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上分室處于關(guān)閉狀態(tài)。

在除塵器投運(yùn)前，為愛護(hù)濾袋需進(jìn)行預(yù)涂灰。在進(jìn)行預(yù)涂灰前應(yīng)將提升閥（或風(fēng)門）打開，旁路閥關(guān)閉，同時(shí)停止脈沖清灰工作，使干燥粉煤灰能很好的附著在濾袋上。

旁路愛護(hù)以進(jìn)口煙溫作為掌握依據(jù)，當(dāng)進(jìn)口煙溫超限，啟動旁路愛護(hù)。為確保進(jìn)口煙溫檢測的精確?????性，我們采納了“三選二”的檢測方式，并在檢測到煙溫超限持續(xù)時(shí)間達(dá)到5s后才啟動旁路愛護(hù)，以此防止誤操作的發(fā)生。為降低因閥門動作對鍋爐負(fù)荷的影響，閥門動作遵循“先開后關(guān)”原則，并按肯定的間隔時(shí)間逐一動作。

除了以上掌握工藝設(shè)計(jì)外，我們還對重要的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，如進(jìn)出口壓差、進(jìn)出口煙溫、清灰氣包壓力等。當(dāng)這些系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)消失特別狀況時(shí)，將作出相應(yīng)的聲光報(bào)警，以提示運(yùn)行人員進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3結(jié)語

通過對以往布袋除塵器中脈沖清灰運(yùn)用案例的總結(jié)，并結(jié)合電袋復(fù)合除塵器的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的脈沖清灰掌握技術(shù)充分發(fā)揮了其優(yōu)異的性能，不僅提高了清灰效率，同時(shí)也降低了系統(tǒng)能耗，為電袋復(fù)合除塵器袋區(qū)清灰供應(yīng)了有力的保障。

摘要：脈沖清灰掌握技術(shù)被廣泛應(yīng)用于袋式除塵器和電袋復(fù)合除塵器，通過對以往閱歷的總結(jié)，并結(jié)合電袋復(fù)合除塵器的特點(diǎn)開發(fā)出一套以PLC為掌握核心，配套上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的脈沖清灰掌握系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)踐證明該系統(tǒng)穩(wěn)定牢靠，自動化程度高，清灰效果顯著。該文對電袋復(fù)合除塵器的脈沖清灰掌握技術(shù)的掌握原理、主要功能和軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。

在電袋復(fù)合除塵器尚未問世之前，脈沖清灰掌握技術(shù)就已經(jīng)被運(yùn)用于袋式除塵器中。近年來隨著國家環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，傳統(tǒng)的工業(yè)除塵器由于除塵機(jī)理及設(shè)備的局限性，已經(jīng)很難同時(shí)滿意高標(biāo)準(zhǔn)排放及經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的要求[1]。而電袋復(fù)合式除塵器的消失，為除塵行業(yè)帶來新的氣象，由于其具有低排放、牢靠、節(jié)能、高效等優(yōu)點(diǎn)受到廣闊用戶的青睞。濾袋是袋式除塵器核心，清灰技術(shù)直接影響除塵器的使用壽命及性能，較小的清灰強(qiáng)度不能較好地實(shí)現(xiàn)清灰，過大清灰強(qiáng)度（高壓）又簡單加速濾袋磨損，影響濾袋壽命。脈沖清灰掌握技術(shù)作為袋區(qū)清灰的主要掌握技術(shù)也在電袋復(fù)合式除塵器上得到更廣泛的運(yùn)用，因此討論脈沖清灰掌握技術(shù)對電袋復(fù)合除塵器進(jìn)展尤為重要。

1電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰系統(tǒng)構(gòu)成

電袋復(fù)合除塵器的脈沖噴吹清灰裝置以壓縮空氣作為清灰氣源，由脈沖閥、氣包、噴吹管組成。每排濾袋上方設(shè)有噴吹管，每根噴吹管上設(shè)有若干個(gè)噴吹孔，每個(gè)噴吹孔對準(zhǔn)下部濾袋，噴吹管的一端與氣包相連，氣包進(jìn)入壓縮空氣，氣包上安裝一個(gè)沉沒式脈沖閥（帶電磁閥）。電磁閥動作帶動脈沖閥的膜片作短暫動作，氣包內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)脈沖閥瞬間通過噴吹管從小孔噴入濾袋內(nèi)，使濾袋快速向外膨脹，當(dāng)袋壁膨脹到極限位置時(shí)，很大的張力使其受到劇烈的沖擊振動，并獲得最大反向加速度從而開頭向內(nèi)收;但附著在濾袋表面的粉塵層不受張力作用，由于慣性力的作用而從濾袋上脫落，實(shí)現(xiàn)濾袋的清灰[3]。

脈沖噴吹清灰裝置的電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電磁脈沖閥，通過掌握電磁脈沖閥，來達(dá)到掌握脈沖清灰井然有序進(jìn)行的目的。脈沖清灰系統(tǒng)以電磁脈沖閥為掌握對象，采納可編程規(guī)律掌握器（PLC）作為核心掌握器，配有壓力/壓差變送器、鉑熱電阻等檢測儀表進(jìn)行信號采集，在現(xiàn)場設(shè)有就地操作箱用于現(xiàn)場調(diào)試、操作，并設(shè)有上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)供用戶進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控，整套系統(tǒng)功能完善，穩(wěn)定牢靠。

2電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰掌握功能及設(shè)計(jì)

2.1脈沖清灰掌握原理

脈沖清灰掌握原理圖采納行列矩陣掌握形式，電磁脈沖閥跨接在行線和列線之間，通過行線、列線的接通，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電磁脈沖閥的噴吹掌握。

脈沖清灰掌握有“自動”和“就地”兩種工作方式。在“自動”方式下，由PLC掌握行選開關(guān)和列選開關(guān)的通斷來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)電磁脈沖閥的噴吹掌握。在“就地”方式下，可在現(xiàn)場就地操作箱上通過操作面板上的行選轉(zhuǎn)換開關(guān)和列選對應(yīng)按鈕來實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電磁脈沖閥的噴吹掌握。

2.2脈沖清灰掌握主要功能

脈沖清灰掌握系統(tǒng)具有以下主要功能。

（1）定時(shí)清灰。

定時(shí)清灰是指根據(jù)預(yù)先設(shè)定的脈沖寬度、脈沖間隔等運(yùn)行參數(shù)不斷的循環(huán)進(jìn)行脈沖清灰工作。定時(shí)清灰方式為電袋復(fù)合除塵器脈沖清灰的優(yōu)先選用方式，使用定時(shí)清灰方式，可使除塵器系統(tǒng)阻力趨于穩(wěn)定。

（2）定壓清灰。

定壓清灰是將除塵器實(shí)際進(jìn)出口壓差狀況作為掌握脈沖清灰運(yùn)行的依據(jù)。當(dāng)進(jìn)出口壓差大于設(shè)定的上限值時(shí)，開頭脈沖清灰工作;當(dāng)進(jìn)出口壓差小于設(shè)定的下限值時(shí)，停止脈沖清灰工作。使用定壓清灰方式，可以在確保除塵器系統(tǒng)阻力保持在肯定范圍內(nèi)的同時(shí)，降低系統(tǒng)的能耗。但該方式下，系統(tǒng)阻力的穩(wěn)定性較差。

（3）在線清灰。

在線清灰是指濾袋在過濾工作狀態(tài)時(shí)，對濾袋進(jìn)行清灰。在線清灰為電袋復(fù)合除塵器各分室的優(yōu)選工作模式。

（4）離線清灰。

離線清灰是指在對濾袋進(jìn)行清灰前，把煙氣流隔離不經(jīng)過濾袋，然后再進(jìn)行清灰。離線清灰一般需要除塵器有分室結(jié)構(gòu)和切斷分室煙氣的閥門機(jī)構(gòu)。一般不推舉使用離線清灰方式，只有在煙氣粉塵消失特別細(xì)粘時(shí)，且濾袋阻力大于正常范圍時(shí)方才選用。

（5）超越功能。

選擇了超越功能，該分室的閥門機(jī)構(gòu)將關(guān)斷，煙氣流將被隔離不經(jīng)過濾袋，并且脈沖清灰工作停止。正常狀況下禁止進(jìn)行超越功能操作，一般只在在線檢修的狀況下進(jìn)行該操作。

（6）預(yù)涂灰。

預(yù)涂灰是指除塵器在投運(yùn)前給濾袋噴涂一層干燥粉煤灰，是防止系統(tǒng)啟動時(shí)的低溫油、濕煙氣粘污濾袋導(dǎo)致初始阻力增大或糊袋的一種愛護(hù)措施。在進(jìn)行預(yù)涂灰前，打開各室提升閥（或風(fēng)門），關(guān)閉旁路閥，并停止脈沖清灰工作。

（7）旁路愛護(hù)。

旁路愛護(hù)指系統(tǒng)在燃油點(diǎn)火、超超群低溫時(shí)，煙氣直接從旁路煙道到除塵器出口而達(dá)到愛護(hù)濾袋的一種愛護(hù)方式。當(dāng)除塵器進(jìn)口煙溫超限，將啟動旁路愛護(hù)，此時(shí)旁路閥打開，提升閥（或風(fēng)門）關(guān)閉，同時(shí)脈沖清灰工作停止。

2.3脈沖清灰掌握硬件設(shè)計(jì)

脈沖清灰掌握系統(tǒng)采納PLC作為核心掌握器，PLC具有編程便利、工作穩(wěn)定、抗干擾力量強(qiáng)、牢靠性高和系統(tǒng)配置敏捷等優(yōu)點(diǎn)。

PLC通過掌握行列選開關(guān)的通斷來掌握相應(yīng)電磁脈沖閥的動作，這里我們采納固態(tài)繼電器作為行列選開關(guān)，實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)掌握，動作時(shí)間快速、靈敏，解決了信號滯后問題，使掌握更為精準(zhǔn)、牢靠。另外，我們還采納隔離二極管和續(xù)流二極管對電磁閥進(jìn)行愛護(hù)。

2.4脈沖清灰掌握軟件設(shè)計(jì)

電磁脈沖閥一般按分室進(jìn)行布置，逐行進(jìn)行噴吹，假設(shè)有四個(gè)分室，則室工作挨次為1→2→3→4。為防止相鄰電磁脈沖閥因連續(xù)噴吹造成的“二次揚(yáng)塵”現(xiàn)象發(fā)生，每個(gè)分室實(shí)行錯(cuò)位進(jìn)行噴吹的方式，假設(shè)分室有10個(gè)電磁脈沖閥，則噴吹挨次為1→6→2→7→3→8→4→9→5→10。

清灰方式有定時(shí)清灰和定壓清灰兩種，優(yōu)先采納定時(shí)清灰。在定時(shí)清灰方式下，袋區(qū)各分室根據(jù)設(shè)定的時(shí)間參數(shù)和固定的清灰挨次不斷進(jìn)行循環(huán)清灰。定壓清灰是以進(jìn)出口壓差作為掌握依據(jù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)掌握，當(dāng)進(jìn)出口壓差大于工作壓差上限值時(shí)，啟動脈沖清灰，當(dāng)進(jìn)出口壓差小于工作壓差下限值時(shí)，停止脈沖清灰，清灰挨次與定時(shí)清灰相同。

每個(gè)分室