【正文】 電為輔、核電風能作補充，電力結(jié)構(gòu)發(fā)展很不平衡。據(jù)統(tǒng)計，我國 90％二氧化硫、 67％氮氧化物、 70％煙塵排放量來自于煤炭的燃燒。我國的火電廠大型燃煤鍋爐除塵，是高效除塵設備的巨大市場。 除塵方式 除塵的方式很多，根據(jù)原理的不同可大體分為靜電式除塵、液體除塵、濾袋除塵，現(xiàn)在應用最多的是濾袋除塵器和電除塵器。 電除塵和袋式除塵的比較 國家對環(huán)保標準的要求越來越嚴，目前《火電廠大氣污染物排放標準》 GBl3223— 200X版已經(jīng)由國家環(huán)境保護總局發(fā)布，第三時段煙氣允許排放濃度由原標準的200mg／ m3 降為 50mg／ m3 。 (1)電除塵器的特點 優(yōu)勢： ①除塵效率高，可達 99％以上。 ⑤如果運行得當，需要的維護量少。 (2)袋式除塵器的特點 優(yōu)勢： ①除塵效率高，可達 99． 99％以上。 ⑤附屬設備較少，技術要求沒有靜電除塵器那么高。 ③壓力損失較大，一般在 1000Pa～ 1500Pa， 甚至更高。特別是最近幾年的冶金行業(yè)中， PLC以其在工業(yè)惡劣環(huán)境下仍能高可靠性工作，及抗干擾能力強的特點而獲得更為廣泛的使用。在先進工業(yè)國家中 PLC 已成為工業(yè)控制的標準設備，應用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，日益躍居現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱 (PLC， ROBOT， CAD／ CAM)的主導地位。 PLC 的優(yōu)點 (1)極高的可靠性 由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠比通用計算機所處的環(huán)境差，因此要求 PLC 具有很強的抗干擾能力，并且應能在比較惡劣的運行環(huán)境中 (如高溫、過電壓、強電磁干擾和高濕度等 )長期可靠地運行。 ②編程方便： PLC 有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設計語言可供使用。 ③操作的靈活性：操作的靈活性指設計的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。從適應性、可靠性、方便性及設計、安裝、維護等各方面比較， PLC都有顯著的優(yōu)勢。集散控制系統(tǒng) DCS是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能以回路調(diào)節(jié)為主，隨著微處理器和單片微機的出現(xiàn)，它把順序控制技 術、數(shù)據(jù)采集、過程控制的模擬量儀表和過程監(jiān)控裝置等有機結(jié)合在一起，形成了新一代的集散型控制系統(tǒng)。因此現(xiàn)今的 PLC與集散系統(tǒng)的發(fā)展越來越接近，很多生產(chǎn)過程的控制既可用 PLC實現(xiàn)，也可用集散系統(tǒng)實現(xiàn)。 PLC最初則是針對工業(yè)順序控制應用而發(fā)展來的，硬件結(jié)構(gòu)專用性強，通用性差，很多優(yōu)秀的微機軟件也不能直接使用，必須經(jīng)過二次開發(fā)。另一方面， PLC用戶程序是在 PLC監(jiān)控程序的基礎上運行的，軟件方面的抗干擾措施，在監(jiān)控程序里已經(jīng)考慮很周全，而工控機用戶程序則必須考慮抗干擾問題，一般的編程人員很難考慮周全。其特式是在每一個脈沖閥的出口安裝噴吹管，負責對準安裝在噴吹孔底下的濾袋進行高效脈沖清灰。 (4)脈沖閥工作壽命一般為 5 年以上，濾袋是 2 年以上。除塵器共有 4 個室，每個室有兩只進口提升閥，兩只出口提升閥， 1 只冷風閥；除塵器兩側(cè)各有兩只旁路提升閥；全套除塵器共有 14組 24 只提升閥，這些閥門采用電磁氣閥控 制，其線圈電壓 DC 24V。 除塵器每兩個室有一只大灰斗，裝有一個灰位上限監(jiān)測器，當存灰達到上限時發(fā)出聲光報 警信號，提示值班人員及時清灰，灰位下降后報警停止。 在煙氣進氣口總管及凈氣口總管之間裝設差壓傳感器一只，以監(jiān)測全系統(tǒng)運行情況。 除塵器內(nèi)的濾袋分為若干組，每組濾袋的噴射時間只需 ～ 左右，一組噴射完畢經(jīng)過 15～ 30s 左右的間隔時間后，接著對下一組進行噴射，全部濾袋噴射完畢至下一周期的間隔時間則根據(jù)濾袋數(shù)量和積灰情況決定。定時式清灰控制是按人為設定的時間順序自動控制清灰機構(gòu)的工作狀態(tài)。 （ 3） 除 塵器的卸灰控制 卸灰方式分為：現(xiàn)場本地手動卸灰和現(xiàn)場手動卸灰。然后，由 PLC給脈沖閥信號后，脈沖閥依次迅速動作 0． 1至 0． 2秒，這時，噴吹閥內(nèi)的密封膜片打開，氣包中的壓縮空氣由于壓力作用，從噴吹口迅速噴出，使脈沖閥下面正對著的濾袋猛地膨脹。 噴吹動作流程 本設計的脈沖袋式除塵器有 4個獨立除塵艙室，每個艙室有 10個脈沖閥，那么除塵器的 脈沖噴吹動作流程描述如下： 1室：提升閥 l閉合 (艙室 1關閉 )一等待 3秒 (確保艙門關閉緊密 )一脈沖閥 1噴吹(對濾袋 1進行反向噴吹以清除過濾帶上附著的灰塵 )一等待 1秒一脈 沖閥 2噴吹一等待 1秒一脈沖閥 3噴吹一等待 1秒 ?? 在線清灰：指在進行脈沖噴吹時，濾袋仍然處在過濾煙氣的狀態(tài)。在對每個氣室進行脈沖清灰前，需要首先控制擋板使這個氣室不再進行煙氣過濾。 清灰檢測包括壓縮空氣過濾系統(tǒng)壓力檢測；含塵氣體管道內(nèi)壓力、溫度檢測；脈沖閥狀態(tài)監(jiān)測；以及壓差檢測、風速檢測等。電磁氣閥電源開關應全部接通并將柜門上的選擇開關 置于“手動調(diào)試”擋位，相應黃色指示燈亮。 控制柜門上裝設的凈氣氧含量、除塵室差壓、煙氣入口溫度等數(shù)字顯示儀表指示當前數(shù)值，其上、下限 可以根據(jù)需要設定，既直觀，又方便。啟動空壓機組后如儲罐壓力傳感器檢測的壓縮空氣壓力和 4 只煙氣進口溫度傳感器檢測的溫度均為正常值，則除塵器 4組 8只煙氣進口提升閥、4 組 8 只凈氣出口提升閥全部打開， 4只冷氣閥和 4 只煙氣旁路閥全部關閉， 此時除塵器處于正常運行狀態(tài)。 系統(tǒng)報警狀態(tài) 在三臺控制柜上各有一只 8 路閃光報警控制儀，上方有 1~4 回路紅色報警燈，下方有 5~8 回路黃色報警燈，分別由報警信號控制，它們的報警條件設定如下： （ 1） 1電源柜報警儀設置： ① 壓縮空氣儲罐的壓力低于 （可在壓力儀表上調(diào)整） ② 備用。 ⑦ 控制變壓器二次電壓失電。 ③ 1室（或 3室）差壓值達到上限設定值 900Pa（可在相應的儀表上調(diào)整）。 ⑦ 2室（或 4室）差壓值達到上限設定值 900Pa（可在相應的儀表上調(diào)整）。如工控機監(jiān)控系統(tǒng)也在運行，則工控機相應的畫面也有聲光報警信號出現(xiàn)。 煙道入口處系統(tǒng)控制方案主要包括兩大部分：風 機變頻調(diào)速模糊控制模塊和噴淋水流量的煙氣控制模塊 。根據(jù)現(xiàn)場的專家經(jīng)驗劃分得出不同的溫差范圍和濕度變化，以及相應的噴水量。 噴吹系統(tǒng)的控制是整個除塵器除塵流程中最為關鍵的部分，噴吹控制系統(tǒng)的性能直接影響除塵效果，也關系到節(jié)能、節(jié)省原料成本等重要技術指標。調(diào)試通過后，程序即可進入正常運行模式， PLC通過檢測差壓傳感器的測量值，選擇相應的運行方式；當差壓檢測值大于設定上限值時，選擇差壓方式運行。 用戶可以根據(jù)需要在各模塊之間切換，監(jiān)控模塊主要完成對現(xiàn)場溫度和差壓數(shù)據(jù)的顯示，各控制室及其內(nèi)部各閥的實時動作，風機運轉(zhuǎn)情況，冷風閥打開與關閉情況，氣包曲線的變化情況，以及對下位機的開關機操作。 診斷模塊主要是對系統(tǒng)中的設備進行診斷，以發(fā)現(xiàn)其是否存在故障，便于及時做出反應，避免設備運行時造成嚴重的 設備損壞 。 （ 1） 菜單條 ① 1）文件菜單可完成如新建、打開、關閉、保存文件、文件的頁面設置、打印預覽和打印設置等操作。 ⑤ PLC 菜單用于實現(xiàn)與 PLC 聯(lián)機時的一些操作，如設置 PLC 的在線或離線工作方式以及編程、調(diào)試、監(jiān)視和運行 4種工作模式；所有程序在線編譯；上載或下載程序；查看 PLC 的信息等。 ⑨ 幫助（ Help）菜單項可以方便地檢索各種幫助信息，而且在軟件操作過程中，可隨時按 F1 鍵來顯示在線幫助。一個工程可生成多個 PLC，每個 PLC 包含全局符號表、設置、內(nèi)存、程序等內(nèi)容，而每個程序又包含本地符號表和程序段。 （ 6） 查看窗口 在查看窗口中，可以同時顯示多個 PLC 中某個地址編號的繼電器的內(nèi)容，以及它們的在線工作情況。 （ 1） 啟動 CXP 編程軟件 在開始菜單中找到 Omron/CX Programmer/ CX Programmer 選項即可啟動CXP 編程軟件 （ 2） 建立新工程文件 啟動 CXP后，單擊文件菜單中的“新建”命令，或者直接點擊工具條上的“新建”按鈕來創(chuàng)建一個新工程。 在完成以上的設置后，單擊“改變 PLC”對話框下方的“確定”按鈕，則顯示CXP 編程軟件的操作界面，該操作界面為新工程的離線編程狀態(tài)。如下圖 圖 噴吹控制系統(tǒng)程序框圖 噴吹運行 開始 壓差、定時方式 壓差、定時方式 壓差、定時方式 清灰間隔時間到 4 提升閥關艙門 間隔噴吹 1～ 4室 1 室提升閥關艙門 1～ 14 號脈沖閥 順序噴吹 1～ 14 號脈沖閥 順 序噴吹 定時方式 壓差方式 Y Y N N 省略 4 室 畢業(yè)設計 24 控制系統(tǒng) PLC程序設計 IO分配表如下： 表 輸入輸出 輸入地址 功能 輸出地址 功能 1手動噴吹 ～ 1室 14 組脈沖閥 1差壓噴吹 ～ 2室 14 組脈沖閥 1室噴吹 ～ 3室 14 組脈沖閥 2手動噴吹 ～ 4室 14 組脈沖閥 2差壓噴吹 1室噴吹 3手動噴吹 3差壓噴吹 1室噴吹 4手動噴吹 4差壓噴吹 1室噴吹 具體工作程序如圖。每個艙室首先關閉提升閥，使艙門關閉暫停進風，然后脈沖閥依次噴吹對濾袋清灰。 ③ 在“網(wǎng)絡類型”欄中選擇 PLC 的網(wǎng)絡類型，一般采用系統(tǒng)的默認值。 （ 8） 狀態(tài)欄 在編程時，狀態(tài)欄將提供一些有用的信息，如即時幫助、 PLC 在線或者離線狀態(tài)、 PLC工作模式、連接的 PLC 和 CPU 類型、 PLC 連接時的循環(huán)時間及錯誤信息等。 （ 4） 圖表工作窗口 圖表工作窗口用于編輯梯形圖程序或語句表程序，并可顯示全局變量或本地畢業(yè)設計 22 變量等內(nèi)容?？梢杂谩耙晥D”菜單中的“工具欄”選項來顯示或隱藏各種按鈕。 ⑦ 工具菜單用于設置 PLC 的型號和網(wǎng)絡配置工具、創(chuàng)建快捷鍵、以及改變梯形圖的顯示內(nèi)容。 ③ 視圖菜單可以設置編程軟件的開發(fā)環(huán)境，如選擇梯形圖或助記符編程窗口，打開或關閉 其他窗口（如工程窗口、查看窗口、輸出窗口等），顯示全局符號表或本地符號表等。另外，為了便于操作人員的管理，系統(tǒng)設置了密碼管理功能，操作人員每次操作前必須進行身份驗證，以防止由于非操作人員的誤操作而造成不必要的損失。參數(shù)設置模塊主要完成對各控制參數(shù)的設置，包括進入口溫度的上下限，進出口差壓上下限，定時控制噴吹時間與時間間隔，定阻控制提升閥動作時間，噴吹時間與時間間 隔，卸灰控制動作時間、時間間隔及周期。異常處理主要為溫度異常，此時應停止運行，并開 啟相應的冷風閥，降溫處理后繼續(xù)運行。按照生產(chǎn)線的工藝要求和控制規(guī)則， PLC運行方式分為自動工作和手動調(diào)試兩種方式，其中自動工作方式又分為定時和定阻兩種形式。 畢業(yè)設計 19 除塵噴吹控制系統(tǒng) 采用的是閉環(huán)控制系統(tǒng)。同時噴水閥少量噴水，主要提供增濕作用，使水顆粒和煙塵顆粒碰撞，凝聚增體，對提高除塵效果十分有利。 在鍋爐運行過程中除塵器的進、出口閥不能關閉，為此本控制系統(tǒng)備有在線不簡短 電源 UPS，其容量為 2kV?A/h，當工作交流電源突然斷電時仍能維持 PLC 及各提升閥的 24V 控制電源，使提升閥的狀態(tài)保持不變，另外設有備用交流電源自動投入電路，以盡可能縮短交流電源中斷時間，保證系統(tǒng)安全運行。 任何一處煙氣溫度達到第二設定值時，應打開 4個除塵室的冷風閥，此時值畢業(yè)設計 18 班人員應密切注意除塵室的運行狀情況； 達到第二設定值時，應立即打開兩組旁路閥，關閉四組進口閥和出口閥，使煙氣直接從引風機排出，防止濾袋溫度過高發(fā)生損壞。 ⑤ 凈氣含氧量達到 8%以上（可在儀表調(diào)整）。 （ 2） 3控制柜報警儀設置： ① 煙氣溫度達到第一設定值 220℃ （ 4只溫度儀表設定值應調(diào)至相同值）。 ④ 備用 ⑤ 電源 A 失電。還應說明的是，當某個除塵室正在進行噴吹時，其余除塵室即使差壓達到上限，也不能進行噴吹，須待這個除塵室噴吹過程結(jié)束后才能開始。 在“手動調(diào)試”方式時，各個電氣設備都可以根據(jù)需要獨立進行操作。 值班人員接通進口閥、出口閥、冷風閥、旁路閥的控制開關，相應的電磁閥通電，上述閥門便提升到全開位置，柜門上綠色指示燈亮，斷開控制開關則提升閥處于關閉位置，相應的紅色指示燈亮。三臺電控柜中，一臺為電源柜，具有雙電源自動投切裝置，并裝設電流、電壓表、空壓機控制電路以及儲罐壓力數(shù)顯表和閃光報警儀、其他開關電器等。但采用離線清灰方法可減低“二次揚塵 ，使清灰更加徹底，達到降低設備阻力的效果。在線清灰除塵器內(nèi)部是一個大空間靜態(tài)氣室，氣流分布比較均勻，使濾料所承受的過濾負荷變化不太大，這樣可以延長濾袋使用壽命。一脈沖閥 10噴吹一等待 5秒 (等待灰塵自然沉降至灰斗 )一提升閥 2打開 (艙室 2開啟重新進入除塵狀態(tài) )一等待下次除塵并激活 3艙室清灰 3室， 4室動作流程 同上 4室除塵完畢后進入清灰間隔期 (所有艙室都處于除塵狀態(tài) )一等待下次清灰指令發(fā)出 (例如時間定時，壓差方式，或手動指令 )