毕业论文脉冲清灰袋式除尘器电控系统设计.doc

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1、 毕业设计脉冲清灰袋式除尘器电控系统设计学生姓名： 学号： 系 部： 专 业： 指导教师： 二 年 月诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 脉冲清灰袋式除尘器电控系统设计 系部： 专业： 班级： 学生： 指导教师（含职称）： 专业负责人： 1设计（论文）的主要任务及目标在对脉冲清灰袋式除尘器的结构与工作原理进行分析的基础上，设计出其电气控制系统，采用PLC作为电气控制系统的核心，编制程序并进行调试，并分析结果。通过对脉冲清灰袋式除尘器电气控

2、制系统的设计，加深对脉冲清灰袋式除尘器原理的理解，通过这次设计锻炼分析能力，提高解决问题实践能力，熟悉PLC在实际系统中的应用。2设计（论文）的基本要求和内容（1）脉冲清灰袋式除尘器结构与原理分析（2）脉冲清灰袋式除尘器电控系统配置 （2）PLC输入、输出配置及控制程序（3）调试程序，分析结果。3主要参考文献1 侯大刚、胡建鹏、梁显文，LMC低压长袋脉冲袋收尘器的设计特点J新世纪水泥导报,2004,(增刊):52-552 徐平安、李青、田立忠，高温高效喷吹式袋收尘器在水泥厂的应用A中硅会环境保护分会2004年学术年会论文集C.80-853 周杰，唐必光，吴斐大型袋式除尘器在火电厂烟气除尘中的应

3、用前景【J】发电设备，20046：3643664 朱燕袋式除尘器在火电厂的应用分析【J】山西电力，2004，5：45475 杨玉军袋式除尘器在燃煤电厂中的应用叨电力建设，2004，25(10)：14166 宋颐，李双叶，赵世雄脉冲袋式除尘器清灰系统设计【J】山西机械，2002，3：17197 刘建华，贾云升，江家辉脉冲袋式除尘器的清灰及检测技术【J】中国环保产业，2008，l：36398 郝文阁，石伟，丁妹，赵光玲，裴莹莹气箱式脉冲袋式除尘器清灰技术【J】环境科学学报，2008，28(3)：464-4679 张超火电厂除灰阀门PLC控制系统的设计【D】北京：华北电力大学，200210 吴中俊，

4、黄永红.可编程控制器原理及应用.北京：机械工业出版社，200311 雷声.电力控制与PLC应用. 北京：机械工业出版社，199612 廖长初.可编程序控制器的编程方法与工程应用.重庆：重庆大学出版社，200113 卢巧.欧姆龙PLC编程指令与梯形图快速入门.北京：电子工业出版社，201014 皮特鲁泽拉（美）.Programmable Logic Controllers.北京：人民邮电出版社，199915 H.J.White.In dustrial ectrostatic Precipitation.Addison-Wesley.ReadinMass.19634进度安排序号设计（论文）各阶段名

5、称起 止 日 期1查阅相关资料设计开始后的1周2开题报告答辩设计开始后的2周3脉冲清灰袋式除尘器结构与原理分析设计开始后的3-5周4脉冲清灰袋式除尘器电控系统配置设计开始后的6-8周5调试程序，撰写论文，做PPT，准备答辩设计开始后的9-14周注：一式4份，系部、指导教师各1份、学生2份：毕业设计（论文）及答辩评分表各一份摘 要国家对环保标准的要求越来越严，排放浓度由200mg/m降为50mg/m，很多小型电厂因排放达不到环保要求，被迫停产。研究开发技术先进、具有市场竞争力的小型袋式除尘器具有重要的意义。论文介绍了袋式除尘器在国内外的研究现状，概述了不同除尘方式的特点，详细分析了脉冲袋式除尘器

6、的结构、工作原理和工艺流程，系统的介绍、总体设计、硬件、软件的设计、调试。对袋式除尘器控制系统进行了仿真测试，运行效果良好。关键字：脉冲袋式除尘器，PLC控制，除尘方式，仿真试验ABSTRACTWith the higher and higher requirement on the environmental protectionstandards，some small power plants have to stop production because they can not meet the environ mental requirement，because the releas

7、ing concentration decreases from 200mg/m to 50mg/mThus，it is quite meaningful to develop the advancedminiature bag filters which have high market competitive abilityIn this paper，the author briefly introduces the studies on bag filters at home and on abroad，illustrates the features of different filt

8、ering methods，and analyzes the structure，working principle and technological process of pulse bag filters and the overall design, hardware, software design，the debugging. The control system of the bag filter is simulated and the operation effect is good.Key words: Pulse Packs Dust Catcher，PLC Contro

9、l，filtering methods，simulate目 录第1章 绪论11.1 安装除尘设备的目的11.2 袋式除尘器在电厂的应用情况21.3 除尘技术的发展现状21.3.1 除尘方式21.3.2 电除尘和袋式除尘的比较3第2章 PLC的介绍42.1 PLC技术在除尘器中的应用52.1.1 PLC的发展及特点52.1.2 PLC的优点52.2 PLC与其它工业控制装置的比较6第3章 脉冲清灰袋式除尘器73.1 脉冲清灰袋式除尘器的结构83.2 工作原理9第4章 总体控制系统104.1 控制系统114.1.1 组成114.1.2 主要控制功能114.2 清灰系统124.2.1 清灰原理124

10、.2.2 喷吹动作流程124.3 清灰检测13第5章 电控系统的硬件设计135.1 电控系统配置145.2 系统报警状态155.3 烟气检测控制系统165.4 除尘喷吹控制系统16第6章 系统的软件设计176.1 软件设计的内容186.2 欧姆龙CX Programmer编程软件的介绍186.2.1 CX-P编程软件的主要功能186.2.2 CX-P编程软件的使用206.3 控制系统的程序框图206.4 控制系统PLC程序设计216.5 系统调试与结论316.5.1 仿真测试326.5.2 结论32参考文献33致谢34附录35第1章 绪论1.1 安装除尘设备的目的在国内的工业除尘设备制造行业、

11、以及广大的除尘设备用户中，普遍存在一种误解，即除尘设备并非主要的生产设备。安装除尘设备的主要目的，仅仅是为了达到环保执法单位的要求，从而减少企业的排污费用负担、保证企业的正常生产。但事实上，在更多的行业中，除尘设备的确是主要的产品生产加工设备。在这些生产工序中，除尘设备的效率将直接影响到企业的生产产量。这些除尘设备的主要功能是在各道工序中对粉末产品进行回收，回收后的粉末经过进一步的加工处理将作为成品推出市场。这些工业包括水泥、碳黑、石棉、塑料、石灰、陶瓷、制药、粮食、奶粉、烟草、有色金属冶炼、稀有土矿加工等等。除尘设备在以上各行业的应用中，普遍称为收尘器。在另一种需要高效率除尘设备的工业领域中

12、，除尘设备的主要用途是保障产品质量、保护下一道工序生产设备的正常运作，以及保护厂区内生活环境和员工的身体健康。例如：电子制造业的真空房、医院、科学实验室等无尘环境的进气通风口除尘；燃气轮机（GTS）的入口气体过滤；空分净化；回收高炉煤气进入发电机（TRT）系统前的气体净化，以及车间内烧焊、喷沙、喷涂气体和焚化炉有毒气体的净化除尘等等。以上各种除尘和净化设备的应用，远远跨越一个企业对国家的环保责任，同时也涉及到企业对其职工应承担的劳保责任，对其生产设备的应用维护以及建立保证产品质量的现代化管理制度。如果除尘设备在以上工序中失效，将导致企业蒙受巨大的时间，金钱和名誉损失。在中国进入WTO以后，国内

13、对大气排放要求将会逐渐与欧美各国的排放水平接轨。目前，欧共体的平均排放要求是低于20mg/m。如果需要达到此水平，应用目前的科技也只有采用高效的滤袋除尘器。因此，国内各有关环保组织正在大力呼吁和推广滤袋除尘器代替静电除尘器，应用在电厂燃煤锅炉的除尘系统上。最后，根据2000年9月1日实施的中华人民共和国大气污染防治法中第十四、十五条规定，国家将按照各企业的大气污染物排放总量征收排污费。只有使用高效率、高质量的除尘设备才能够长期为企业节省排污费用。由上可见，除尘设备并不仅仅是一种辅助设备。它在各种工业环境中，将对企业产品的质量和产量，生产运作费用，厂房内外环境，以及职员的安全和设备的维护保养起到

14、关键性作用。1.2 袋式除尘器在电厂的应用情况环境保护现在已成为全世界的一个重要课题。我国是以煤炭为主要能源的国家之一，资源的国情决定我国能源结构是以火电为主、水电为辅、核电风能作补充，电力结构发展很不平衡。预计在近十年内火力发电所占的比重仍将在70以上。如果我国要保持7的经济增长速度，每年就要新增装机容量约25000MW，其中，火电厂要新增装机约18000MW。新增的燃煤锅炉每年耗标准煤约5000万吨，这将产生大量含尘烟气。据统计，我国90二氧化硫、67氮氧化物、70烟尘排放量来自于煤炭的燃烧。其中，燃煤电站、燃煤工业锅炉、燃煤炉窑等烟气排放污染问题最为突出。随着我国社会、经济的不断发展和人

15、民生活水平的不断提高，国家对烟尘的排放标准也将越来越严格，因此，这些含尘烟气都要经过高效除尘器处理后才能够排放。从目前的技术来看，静电除尘器和袋式除尘器将分享这块市场，但是一批老除尘器会改造成袋式除尘器，预计今后袋式除尘器将会得到较大的发展随着环保标准的不断提高以及袋式除尘技术的不断发展，袋式除尘器在火电厂锅炉中应用潜力很大，具有广阔的发展空间。我国的火电厂大型燃煤锅炉除尘，是高效除尘设备的巨大市场。由于种种原因，我国的袋式除尘器在这个市场还未打开局面，而国外发达国家火电厂除尘、脱硫，袋式除尘器占有相当的份额，特别是澳大利亚火电厂除尘，绝大多数都采用袋式除尘器，运行稳定，效果良好。目前我国对烟

16、气中的S0加强控制，粉尘比电阻上升，使得电除尘器的应用变得困难和不经济，袋式除尘器成为合理的选择。1.3 除尘技术的发展现状我国从上世纪50年代，特别是从改革开放以来，广泛引进国外的先进除尘技术，并通过进一步开发研制取得了迅猛的发展，目前已接近世界先进水平。1.3.1 除尘方式除尘的方式很多，根据原理的不同可大体分为静电式除尘、液体除尘、滤袋除尘，现在应用最多的是滤袋除尘器和电除尘器。电除尘器当前国内技术研发的热点主要在以下几个方面：泛比电阻电除尘器技术、移动电极电除尘器技术、薄膜电除尘器技术、层流电凝聚技术。滤袋除尘根据压力的不同，可分为正压除尘和负压除尘，但目前我国普遍采用负压除尘。袋式除

17、尘器有脉冲喷吹式、长袋低压脉冲式、分室引射脉冲式、滤简脉冲喷吹式、扁袋脉冲喷吹式、回转反吹式、气箱脉冲式等多种结构形式。1.3.2 电除尘和袋式除尘的比较国家对环保标准的要求越来越严，目前火电厂大气污染物排放标准GBl3223200X版已经由国家环境保护总局发布，第三时段烟气允许排放浓度由原标准的200mgm降为50mgm。该标准不但提高了烟尘的排放标准，而且加强了硫化物排放的限制，这将导致普遍应用石灰石进行炉内脱硫的循环流化床锅炉；同时，煤粉炉也会采用向炉膛或烟道中加入脱硫剂的各种干法或半干法脱硫措施以降低S02的排放。这些脱硫措施将会增加烟气中的粉尘浓度，提高烟尘的比电阻。针对上述实际情况

18、，对电除尘器和袋式除尘器作以下比较。(1)电除尘器的特点优势：除尘效率高，可达99以上。烟气通过设备的压力损失低，一般大约只有几十毫米水柱。可以适用较广的温度范围(从露点到金属的温度极限)。对于亚微米粒子和粗粒子的除尘效率高。如果运行得当，需要的维护量少。缺点：锅炉工况和负荷的变化等影响其净化效率，导致排放的不稳定。除尘效率受粉尘比电阻影响大，煤质的改变会影响其效率。维修时需要停止设备的运行。(2)袋式除尘器的特点优势：除尘效率高，可达9999以上。除尘效率不受粉尘比电阻、浓度、粒度的影响，锅炉负荷的变化、烟气量波动对袋式除尘器的出口的排放浓度影响不大。一般袋式除尘器采用分室结构，并在设计中留

19、有裕量，使除尘器可轮换检修而不影响锅炉的运行。袋式除尘器能更有效地捕集微细粉尘，除去飞灰中重金属微粒比静电除尘器要多。附属设备较少，技术要求没有静电除尘器那么高。结合喷雾干燥等设备，可以解决烟气的S0污染问题。缺点：袋式除尘器对操作和维护的要求比较高。锅炉运行中的负荷不稳定，尤其是在点炉、启动、停炉等情况下，烟气的性质也不同，这也会影响到袋式除尘器的使用寿命。压力损失较大，一般在1000Pa1500Pa，甚至更高。若清灰系统失灵，将形成恶性循环，导致阻力急剧升高，甚至影响锅炉运行。第2章 PLC的介绍2.1 PLC技术在除尘器中的应用2.1.1 PLC的发展及特点在电厂、炼钢等除尘设备中，传统

20、的手动操作已远远不能获得好的控制品质。目前，在电气控制领域，国内外普遍采用PLC。特别是最近几年的冶金行业中，PLC以其在工业恶劣环境下仍能高可靠性工作，及抗干扰能力强的特点而获得更为广泛的使用。PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。由于PLC是专为工业控制而设计的，其结构紧密、坚固、体积小巧，是实现机电一体化的理想控制设备。随着微电子技术的快速发展，PLC的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。在先进工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备，应用几乎覆盖了所有工业企业，日益跃居现代工业自动化三大支柱(PLC，RO

21、BOT，CADCAM)的主导地位。可编程序控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备都应该按照易于与控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。2.1.2 PLC的优点(1)极高的可靠性由于工业生产的环境条件远比通用计算机所处的环境差，因此要求PLC具有很强的抗干扰能力，并且应能在比较恶劣的运行环境中(如高温、过电压、强电磁干扰和高湿度等)长期可靠地运行。(2)使用方

22、便操作方便：对PLC的操作包括程序输入的操作和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根据所需的地址编号继电器编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。编程方便：PLC有梯形图、布尔助记符、功能表图多种程序控制设计语言可供使用。维修方便：当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可根据有关故障信号灯的指示和故障代码的显示，或通过编程器和CRT屏幕的显示，很快地找到故障所在的部位，为迅速排除故障和修复节省了时间。(3)灵活性高PLC的灵活性表现在下列三方面：编程的灵活性：PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块图等，只

23、要掌握其中一种语言就可进行编程。扩展的灵活性：PLC根据应用的规模的不断扩展，它不仅可以通过增加输入、输出卡件增加点数，通过扩展单元来扩大容量和功能，也可通过多台PLC的通信来扩大容量和功能。操作的灵活性：操作的灵活性指设计的工作量大大减少，编程的工作量和安装施工的工作量大大减少，操作十分灵活方便，监视和控制变得容易。 (4)机电一体化PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，它的体积大大减小，功能不断完善，抗干扰性能增强，机械和电气部件被有机地结合在一个设备内，把仪表电子和计算机的功能综合在一起。2.2 PLC与其它工业控制装置的比较(1)PLC与继电器控制系统传统的继电器控制系统是针对一

24、定的生产机械、固定的生产工艺而设计，采用硬接线方式安装而成，只能完成既定的逻辑控制、定时和计数等功能，一旦生产工艺过程改变，继电器控制系统就必须重新设计、重新配线。而PLC由于应用了微电子技术和计算机技术，各种控制功能是通过软件来实现的，只要改变程序并改动少量的接线端子，就可适应生产工艺的改变。从适应性、可靠性、方便性及设计、安装、维护等各方面比较，PLC都有显著的优势。因此在用微电子技术改造传统产业的过程中，传统的继电器控制系统势必被PLC取代。(2)PLC与集散控制系统的比较PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，初期的功能以数字量的顺序控制为主。随着微电子技术、计算机技术和通信的发展，PL

25、C在逻辑运算功能的基础上增加了数值运算、闭环调节的功能，提高了运算速度，扩大了输入输出的规模，并开始与小型计算机联成网络，构成以PLC为重要部件的初级分散型控制系统。集散控制系统DCS是由回路仪表控制系统发展而来，初期的功能以回路调节为主，随着微处理器和单片微机的出现，它把顺序控制技术、数据采集、过程控制的模拟量仪表和过程监控装置等有机结合在一起，形成了新一代的集散型控制系统。不论是PLC还是DCS，在发展过程中，始终是相互渗透，互为补充。新一代的PLC增强了模拟量控制功能，可配置各种智能模块，它还有PID调节功能，可构成网络系统，并能组成分级控制系统。集散控制系统既有单回路控制功能，也有多回

26、路控制功能，同时也具有顺序控制功能。因此现今的PLC与集散系统的发展越来越接近，很多生产过程的控制既可用PLC实现，也可用集散系统实现。(3)PLC与工业控制计算机工业控制计算机是通用微型计算机适应工业生产控制要求发展起来的一种控制设备。硬件结构方面总线标准化程度高、兼容性强，而软件资源丰富，特别是有实时操作系统的支持，故对要求快速、实时性强、模型复杂、计算工作量大的工业对象的控制占有优势。但是，使用工业控制机控制生产工艺过程，要求开发人员具有较高的计算机专业知识和微机软件编程的能力。PLC最初则是针对工业顺序控制应用而发展来的，硬件结构专用性强，通用性差，很多优秀的微机软件也不能直接使用，必

27、须经过二次开发。但是，PLC使用了工厂技术人员熟悉的梯形图语言编程，易学易懂，便于推广应用。从可靠性方面看，PLC是专为工业现场应用而设计的，结构上采用整体密封或插件组合型，并采用了一系列抗干扰措施，具有很高的可靠性。而工控机虽然也能在恶劣的工业环境下可靠运行，但毕竟是由通用计算机发展而来，在整体结构上要适应现场生产环境，还要做工作。另一方面，PLC用户程序是在PLC监控程序的基础上运行的，软件方面的抗干扰措施，在监控程序里已经考虑很周全，而工控机用户程序则必须考虑抗干扰问题，一般的编程人员很难考虑周全。这也是工控机应用系统比PLC应用系统可靠性低的原因。尽管现代PLC在模拟量信号处理、数值运

28、算、实时控制等方面有了很大提高，但在模型复杂、计算量大且较难、实时性要求较高的环境中，工业控制机则更能发挥其专长。第3章 脉冲清灰袋式除尘器脉冲清灰除尘器（又称行喷吹脉冲）是目前国际上最普遍、最高效的滤袋除尘器。其特式是在每一个脉冲阀的出口安装喷吹管，负责对准安装在喷吹孔底下的滤袋进行高效脉冲清灰。优点：(1)可根据现场工艺的实际情况，灵活设计在线或离线的高效率均匀清灰系统，克服以上各种清灰方法的不足。(2)可以根据工艺需要和系统压力，选择高压或低压；在线或离线脉冲清灰。(3)结构简单，选择不同尺寸的滤袋和脉冲阀，可灵活设计滤袋的分布，制造各种处理风量的机组。(4)脉冲阀工作寿命一般为5年以上

29、，滤袋是2年以上。(5)运作费用低，采用压缩气能源喷射引流，保证滤袋底部清灰压力。(6)在国内具有大量的成功应用实例。3.1 脉冲清灰袋式除尘器的结构某锅炉烟气袋式除尘器有两个进口、两个出口，相应有两台引风机（引风机已有控制设备，不包括在本项目内）。除尘器共有 4个室，每个室有两只进口提升阀，两只出口提升阀，1只冷风阀；除尘器两侧各有两只旁路提升阀；全套除尘器共有14组24只提升阀，这些阀门采用电磁气阀控制，其线圈电压DC 24V。每个除尘室装有56只脉冲电磁阀，每只阀控制16只滤袋，共计896只滤袋。以4只脉冲电磁阀为一组，共有14组。每个室的烟气入口和净气出口之间装设1只差压传感器，当差压

30、值达上限（约900Pa，可调整）时，说明滤袋被烟尘堵塞，透气性已明显下降，14组脉冲电磁阀按规定次序逐一通电进行喷吹，（喷吹时间0.20.4s，间隔时间约为2030s，由PLC控制）直到压差值恢复正常值（例如500Pa，可调整）为止。除尘器每两个室有一只大灰斗，装有一个灰位上限监测器，当存灰达到上限时发出声光报警信号，提示值班人员及时清灰，灰位下降后报警停止。在两个净气出口处各装设氧量仪（021%）O2一只，以监测滤袋工作条件。在两个烟气进口处各装两只温度传感器，当任何一个测点的烟气温度达到设定值（可调整）时，应采取必要的安全措施，防止滤袋损坏。每个除尘室设有两只压缩空气联箱，全套除尘器共有8

31、只联箱，压缩空气由8 m/min空气机供给，其驱动电动机为55kw，在除尘器的压缩空气总管上装1只压力传感器，当其压力低于下限（例如0.45Mpa，可调整）说明压力不足，应发出报警信号，提示值班人员采取必要的应对措施。在烟气进气口总管及净气口总管之间装设差压传感器一只，以监测全系统运行情况。脉冲袋式除尘器基本结构由气包、上箱、下箱、灰斗、控制4部分组成。上箱体部分包括：上箱体、出风口、喷吹管等；下箱体部分包括：下箱、孔板、滤袋、框架； 灰斗部分包括：灰斗、支腿、进风口、螺旋输送器、卸灰阀；控制部分包括：脉冲仪、电磁脉冲阀。其原理图如下图3.1所示：出风口已净化的空气滤袋喷吹口压缩空气进风口检修

32、口出灰口气包图3.1 脉冲清灰袋式除尘器原理图3.2 工作原理含尘气体从袋式除尘器进口引入后，通过烟气分配装置均匀进入滤袋，在此过程中粉尘即被滤袋的外侧所阻挡，经过净化处理的气体从出口排出，粉尘则附着在滤袋外表面上，当粉尘达到一定厚度时，电磁脉冲阀开启，压缩空气从滤袋出口处的文丘里喷嘴自上而下吹入滤袋，将吸附在滤袋外表面的粉尘清落到下面的灰斗中，然后由回转排灰阀将粉尘排出，文丘里喷嘴可以 诱导大量的刚被净化的气体进入袋中，其体积数倍于喷嘴喷出的压缩空气，而且流速很高，形成空气波，使滤袋口至底部发生急剧膨胀和冲击振动，具有很强的清灰效果。除尘器内的滤袋分为若干组，每组滤袋的喷射时间只需0.20.

33、5s左右，一组喷射完毕经过1530s左右的间隔时间后，接着对下一组进行喷射，全部滤袋喷射完毕至下一周期的间隔时间则根据滤袋数量和积灰情况决定。由于滤袋积灰能够及时清理，故使得除尘器总是保持良好的工作状态。脉冲清灰袋式除尘器需要根据烟气的温度、流量、粉尘浓度和粒度、粘性、酸碱性等等以及场地情况进行设计配置。第4章 总体控制系统4.1 控制系统4.1.1 组成一般具有定时和压差两种清灰功能和各种自动控制功能。定时式清灰控制是按人为设定的时间顺序自动控制清灰机构的工作状态。压差清灰控制是根据滤袋外壁沉积粉尘厚度的变化而引起袋式除尘器压差值的变化实行自动清灰。一般在工况条件稳定的状况下，可按定时清灰设

34、置；对于不同的烟尘工况条件和除尘系统的要求，可按压差清灰设置，随着滤袋外表面阻留的积灰增多，达到预定的过滤阻力时，电磁脉冲阀按照电控仪设定的程序，进行喷吹清灰，可保证除尘器稳定运行。其组成如下图所示：清灰输出继电器卸灰输出继电器喷吹电磁阀卸灰指示灯卸灰电机接触器清灰指示灯风机电机启动柜启动状态电机启动清灰控制逻辑卸灰控制逻辑风机控制逻辑清灰控制开关清灰控制开关清灰控制开关E8Y-A5C压差传感器TD200文本终端图4.1 控制系统组成4.1.2 主要控制功能（1）布袋清灰可编程序控制（2）清灰方式分为：现场手动和本地自动；其中自动方式又分为定时自动控制和压差自动控制。（3）除尘器的卸灰控制卸灰

35、方式分为：现场本地手动卸灰和现场手动卸灰。4.2 清灰系统清灰系统是脉冲袋式除尘器的核心，也是其技术的关键所在。清灰系统主要包括检测和控制两部分，其设计是否合理决定着除尘器设计的成败。4.2.1 清灰原理在进入清灰流程中后，需要清灰的舱室关闭舱口(舱El由提升阀控制)，此舱室暂时停止除尘。然后，由PLC给脉冲阀信号后，脉冲阀依次迅速动作01至02秒，这时，喷吹阀内的密封膜片打开，气包中的压缩空气由于压力作用，从喷吹口迅速喷出，使脉冲阀下面正对着的滤袋猛地膨胀。压缩空气高速地通过滤袋，将积聚在滤袋外壁的粉尘吹落在灰斗中，从而达到清灰目的。除尘器清灰系统的关键就是要求脉冲阀准确迅速的动作，这样才能

36、达到最好的喷吹效果，使滤袋上的灰尘能够完全清除。而且，在两个喷嘴喷吹之间要有一定的时间间隔，以防止两个布袋之间互相干扰。4.2.2 喷吹动作流程本设计的脉冲袋式除尘器有4个独立除尘舱室，每个舱室有10个脉冲阀，那么除尘器的脉冲喷吹动作流程描述如下：1室：提升阀l闭合(舱室1关闭)一等待3秒(确保舱门关闭紧密)一脉冲阀1喷吹(对滤袋1进行反向喷吹以清除过滤带上附着的灰尘)一等待1秒一脉冲阀2喷吹一等待1秒一脉冲阀3喷吹一等待1秒一脉冲阀10喷吹一等待5秒(等待灰尘自然沉降至灰斗)一提升阀1打开(舱室1开启重新进入除尘状态)一等待下次除尘并激活2舱室清灰2室：提升阀2闭合(舱室2关闭)一等待3秒(

37、确保舱门关闭紧密)一脉冲阀1喷吹(对滤袋1进行反向喷吹以清除过滤带上附着的灰尘)一等待1秒一脉冲阀2喷吹一等待1秒一脉冲阀3喷吹一等待1秒一脉冲阀10喷吹一等待5秒(等待灰尘自然沉降至灰斗)一提升阀2打开(舱室2开启重新进入除尘状态)一等待下次除尘并激活3舱室清灰3室，4室动作流程同上4室除尘完毕后进入清灰间隔期(所有舱室都处于除尘状态)一等待下次清灰指令发出(例如时间定时，压差方式，或手动指令)其除尘喷吹动作流程见附录。4.3 清灰检测可采用在线清灰方式和离线清灰方式。在线清灰：指在进行脉冲喷吹时，滤袋仍然处在过滤烟气的状态。喷吹系统需要采用比较高的喷吹气流阻挡过滤烟气，同时用瞬间的脉冲振荡

38、使尘饼剥落，进入灰斗。在线清灰除尘器内部是一个大空间静态气室，气流分布比较均匀，使滤料所承受的过滤负荷变化不太大，这样可以延长滤袋使用寿命。离线清灰系统需要把除尘器内部划分成若干个密封气室，每个气室花板上的出气口独立安装挡板以及气缸、电磁阀等压缩空气控制系统。在对每个气室进行脉冲清灰前，需要首先控制挡板使这个气室不再进行烟气过滤。因此离线清灰构造比较复杂，造价和维护量比在线清灰要高。但采用离线清灰方法可减低“二次扬尘，使清灰更加彻底，达到降低设备阻力的效果。本设计除尘器采用离线清灰方式。清灰检测包括压缩空气过滤系统压力检测；含尘气体管道内压力、温度检测；脉冲阀状态监测；以及压差检测、风速检测等

39、。第5章 电控系统的硬件设计5.1 电控系统配置在控制室装设三台电控柜和一套工控机及19in（1in=25.4mm）彩显等设备，对除尘器运行状态进行全面控制和监测。三台电控柜中，一台为电源柜，具有双电源自动投切装置，并装设电流、电压表、空压机控制电路以及储罐压力数显表和闪光报警仪、其他开关电器等。两台控制柜门上装有温度、差压，净气氧含量数字仪表，8路闪光报警仪及喷吹阀指示灯组、操作按钮、指示灯等，电控系统有“手动调试”、“自动运行”两种工作方式：（1）手动调试控制系统接通电源后，电源柜上AC 220V、DC 24V指示灯亮。电磁气阀电源开关应全部接通并将柜门上的选择开关置于“手动调试”挡位，相

40、应黄色指示灯亮。值班人员应先启动空压机组，为系统提供气源。值班人员接通进口阀、出口阀、冷风阀、旁路阀的控制开关，相应的电磁阀通电，上述阀门便提升到全开位置，柜门上绿色指示灯亮，断开控制开关则提升阀处于关闭位置，相应的红色指示灯亮。值班人员接通喷吹试验开关，上方绿色指示灯亮，相应的脉冲电磁阀组开始轮流工作，柜门上小型绿色LED指示灯组轮流闪亮，其发光时间就是电磁阀接通脉冲电流时间，十分清晰。控制柜门上装设的净气氧含量、除尘室差压、烟气入口温度等数字显示仪表指示当前数值，其上、下限可以根据需要设定，既直观，又方便。电源柜上装设压缩空气压力数显表，总管差压数显表，3台控制柜上各有一只八路闪光报警控制

41、仪，可以按动“试验”按钮进行检查。在“手动调试”方式时，各个电气设备都可以根据需要独立进行操作。（2）自动运行接通控制柜电源，并将电源柜门上的选择开关置于“自动运行”挡位，相应的蓝色指示灯亮。启动空压机组后如储罐压力传感器检测的压缩空气压力和4只烟气进口温度传感器检测的温度均为正常值，则除尘器4组8只烟气进口提升阀、4组8只净气出口提升阀全部打开，4只冷气阀和4只烟气旁路阀全部关闭，此时除尘器处于正常运行状态。滤袋脉冲喷吹用转换开关选择定时或定阻方式，所谓“定时”，是脉冲电磁阀组按预定间隔时间喷吹一周；“定阻”喷吹即是当除尘室的差压值达上限时，相应的小型LED指示灯组闪亮。还应说明的是，当某个

42、除尘室正在进行喷吹时，其余除尘室即使差压达到上限，也不能进行喷吹，须待这个除尘室喷吹过程结束后才能开始。在自动运行过程中如需更换某室滤袋时，只要把该室进口，出口提升阀关闭并将相应的电磁气阀电源开关断电即可进行作业。 5.2 系统报警状态在三台控制柜上各有一只8路闪光报警控制仪，上方有14回路红色报警灯，下方有58回路黄色报警灯，分别由报警信号控制，它们的报警条件设定如下：（1）1#电源柜报警仪设置：压缩空气储罐的压力低于0.5Pa（可在压力仪表上调整）备用。系统烟气总管与净气总管之间的压力大于900Pa（可在仪表上调整）。备用电源A失电。电源B失电。控制变压器二次电压失电。24V失电。（2）2

43、#、3#控制柜报警仪设置：烟气温度达到第一设定值220（4只温度仪表设定值应调至相同值）。烟气温度达到第二设定值210（4只温度仪表设定值应调至相同值）。1#室（或3#室）差压值达到上限设定值900Pa（可在相应的仪表上调整）。1#室（或3#室）差压值达到下限设定值500Pa（可在相应的仪表上调整）。净气含氧量达到8%以上（可在仪表调整）。1#室（或2#室）灰位达到上限（不可调整）。2#室（或4#室）差压值达到上限设定值900Pa（可在相应的仪表上调整）。2#室（或4#室）差压值达到下限设定值500Pa（可在相应的仪表上调整）。任何一处烟气温度达到第二设定值时，应打开4个除尘室的冷风阀，此时值

44、班人员应密切注意除尘室的运行状情况；达到第二设定值时，应立即打开两组旁路阀，关闭四组进口阀和出口阀，使烟气直接从引风机排出，防止滤袋温度过高发生损坏。当有报警信号输入时，相应的报警灯闪亮，并发出报警声音，提示值班人员采取必要的对策，值班人员可按下报警器下方的“消音”按钮，使声音停止，但灯光仍然保持到报警信号消除为止。如工控机监控系统也在运行，则工控机相应的画面也有声光报警信号出现。当按下报警器下方的“试验”按钮时，报警器将发出声光报警信号，用于检查该报警器是否正常。在锅炉运行过程中除尘器的进、出口阀不能关闭，为此本控制系统备有在线不简短电源UPS，其容量为2kVA/h，当工作交流电源突然断电时

45、仍能维持PLC及各提升阀的24V控制电源，使提升阀的状态保持不变，另外设有备用交流电源自动投入电路，以尽可能缩短交流电源中断时间，保证系统安全运行。5.3 烟气检测控制系统在烟道入口处是以烟气检测控制系统为核心的控制系统，为了满足设计要求，使除尘器能够安全高效的运行，并且达到节能环保的目标，就需要对进入除尘器前烟气的温度、湿度、进风量进行实时检测控制，防止过高温度的烟气进入除尘器，把除尘器的滤袋烧毁。烟道入口处系统控制方案主要包括两大部分：风机变频调速模糊控制模块和喷淋水流量的烟气控制模块。当烟气温度变化误差范围小于10，风机通过风速控制模块，采取通过调节风机转速控制烟道负压模糊控制策略。同时喷水阀少量喷水，主要提供增湿作用，使水颗粒和烟尘颗粒碰撞，凝聚增体，对提高除尘效果十分有利。当超出这一误差范围，风机则进入全速运行状态，同时应跟随除尘过程中温度与湿度的变化，通过改变喷水阀门的个数调节喷淋水流量，实现烟气温度的智能控制。根据现场的专家经验划分得出不