【正文】 其除塵噴吹動(dòng)作流程見附錄。除塵器清灰系統(tǒng)的關(guān)鍵就是要求脈沖閥準(zhǔn)確迅速的動(dòng)作，這樣才能達(dá)到最好的噴吹效果，使濾袋上的灰塵能夠完全清除。清灰系統(tǒng)主要包括檢測和控制兩部分，其設(shè)計(jì)是否合理決定著除塵器設(shè)計(jì)的成敗。一般在工況條件穩(wěn)定的狀況下，可按定時(shí)清灰設(shè)置；對(duì)于不同的煙塵工況條件和除塵系統(tǒng)的要求，可按壓差清灰設(shè)置，隨著濾袋外表面阻留的積灰增多，達(dá)到預(yù)定的過濾阻力時(shí)，電磁脈沖閥按照電控儀設(shè)定的程序，進(jìn)行噴吹清灰，可保證除塵器穩(wěn)定運(yùn)行。脈沖清灰袋式除塵器需要根據(jù)煙氣的溫度、流量、粉塵濃度和粒度、粘性、酸堿性等等以及場地情況進(jìn)行設(shè)計(jì)配置。上箱體部分包括：上箱體、 出 風(fēng)口、噴吹管等；下箱體部分包括：下箱、孔板、濾袋、框架； 灰斗部分包括：灰斗、支腿、進(jìn)風(fēng)口、螺旋輸送器、卸灰閥；控制部分包括：脈沖儀、電磁脈沖閥。 在兩個(gè)煙氣進(jìn)口處各裝兩只溫度傳感器，當(dāng)任何一個(gè)測點(diǎn)的煙氣溫度達(dá)到設(shè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 定值（可調(diào)整）時(shí)，應(yīng)采取必要的安全措施，防止濾袋損壞。以 4只脈沖電磁閥為一組，共有 14 組。 (6)在國內(nèi)具有大量的成功應(yīng)用實(shí)例。 (2)可以根據(jù)工藝需要和系統(tǒng)壓力，選擇高壓或低壓；在線或離線脈沖清灰。盡管現(xiàn)代 PLC在模擬量信號(hào)處理、數(shù)值運(yùn)算、實(shí)時(shí)控制 等方面有了很大提高，但在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中， 工業(yè)控制機(jī)則更能發(fā)揮其專長。 從可靠性 方面看， PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)上采用整體密封或插件組合型，并采用了一系列抗干擾措施，具有很高的可靠性。硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高、兼容性強(qiáng)，而軟件資源豐富，特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜、計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢。新一代的PLC增強(qiáng)了模擬量控制功能，可配置各種智能模塊，它還有 PID調(diào)節(jié)功能，可構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并能組成分級(jí)控制系統(tǒng)。 (2)PLC與集散控制系統(tǒng)的比較 PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能以數(shù)字量的順序控制為主。 PLC與其它工業(yè)控制裝置的比較 (1)PLC與繼電器控制系統(tǒng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是針對(duì)一定的生產(chǎn)機(jī)械、固定的生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)，采用硬接線方式安裝而成，只能完成既定的邏輯控制、定時(shí)和計(jì)數(shù)等功能，一旦生產(chǎn)工藝過程改變，繼電器控制系統(tǒng)就必須重新設(shè)計(jì)、重新配線。 (3)靈活性高 PLC 的靈活性表現(xiàn)在下列三方面： ①編程的靈活性： PLC 采用的編程語言有梯形圖、布爾助記 符、功能表圖、功能模塊圖等，只要掌握其中一種語言就可進(jìn)行編程。大多數(shù)PLC 采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、 計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。由于 PLC 是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固、體積小巧，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 PLC的介紹 PLC 技術(shù)在除塵器中的應(yīng)用 PLC 的發(fā)展及特點(diǎn) 在電廠、煉鋼等除塵設(shè)備中，傳統(tǒng)的手動(dòng)操作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能獲得好的控制品質(zhì)。 缺點(diǎn)： ①袋式除塵器對(duì)操作和維護(hù)的要求比較高。 ③一般袋式除 塵器采用分室結(jié)構(gòu)，并在設(shè)計(jì)中留有裕量，使除塵器可輪換檢畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 修而不影響鍋爐的運(yùn)行。 ②除塵效率受粉塵比電阻影響大，煤質(zhì)的改變會(huì)影響其效率。 ③可以適用較廣的溫度范圍 (從露點(diǎn)到金屬的溫度極限 )。這些脫硫措施將會(huì)增加煙氣中的粉塵濃度，提高煙塵的比電阻。濾袋除塵根據(jù)壓力的不同，可分為正壓除塵和負(fù)壓除塵，但目前我國普遍采用負(fù)壓除塵。目前我國對(duì)煙氣中的 S02 加強(qiáng)控制，粉塵比電阻上升，使得電除塵器的應(yīng)用變得困難和不經(jīng)濟(jì)，袋式除塵器成為合理的選擇。隨著我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，國家對(duì)煙塵 的排放標(biāo)準(zhǔn)也將越來越嚴(yán)格，因此，這些含塵煙氣都要經(jīng)過高效除塵器處理后才能夠排放。如果我國要保持 7％的經(jīng)濟(jì)增長速度，每年就要新增裝機(jī)容量約 25000MW，其中，火電廠要新增裝機(jī)約 18000MW。它在各種工業(yè)環(huán)境中，將對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，生產(chǎn)運(yùn)作費(fèi)用，廠房內(nèi)外環(huán)境，以及職員的安全和設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)起到關(guān)鍵性作用。因此，國內(nèi)各有關(guān)環(huán)保組織正在大力呼吁和推廣濾袋除塵器代替靜電除塵器，應(yīng)用在 電廠燃煤鍋爐的除塵系統(tǒng)上。如果除塵設(shè)備在以上工序中失效，將導(dǎo)致企業(yè)蒙受巨大的時(shí)間，金錢和名譽(yù)損失。除塵設(shè)備在以上各行業(yè)的應(yīng)用中，普遍稱為收塵器。 但事實(shí)上，在更多的行業(yè)中，除塵設(shè)備的確是主要的產(chǎn)品生產(chǎn)加工設(shè)備。 論文介紹了袋式除塵器在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，概述了不同除塵方式的特點(diǎn)，詳細(xì)分析了脈沖袋式除塵器的結(jié)構(gòu)、工作原理和工藝流程， 系統(tǒng)的介紹、總體設(shè)計(jì)、硬件、軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試。 2．設(shè)計(jì)（論文）的基本要求和內(nèi)容 （ 1） 脈沖清灰袋式 除塵器 結(jié)構(gòu)與原理分析 （ 2） 脈沖清灰袋式 除塵器電控系統(tǒng)配置 （ 2） PLC輸入、輸出配置及控制程序 （ 3） 調(diào)試 程序 ， 分析結(jié)果 。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文 中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 通過 對(duì) 脈沖 清灰袋式 除塵器 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ，加深對(duì) 脈沖清灰袋式 除塵器原理的 理解，通過這次設(shè)計(jì)鍛煉分析能力 ，提高解決問題實(shí)踐能力 ，熟悉 PLC在 實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。研究開發(fā)技術(shù)先進(jìn)、具有市場競爭力的小型袋式除塵器具有重要的意義。安裝除塵設(shè)備的主要目的，僅僅是為了達(dá)到環(huán)保執(zhí)法單位的要求，從而減少企業(yè)的排污費(fèi)用負(fù)擔(dān)、保證企業(yè)的正常生產(chǎn)。這些工業(yè)包括水泥、碳黑、石棉、塑料、石灰、陶瓷、制藥、糧食、奶粉、煙草、有色金屬冶煉、稀有土礦加工等等。以上各種除塵和凈化設(shè)備的應(yīng)用， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)跨越一個(gè)企業(yè)對(duì)國家的環(huán)保責(zé)任，同時(shí)也涉及到企業(yè)對(duì)其職工應(yīng)承擔(dān)的勞保責(zé)任，對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用維護(hù)以及建立保證產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)代化管理制度。如果需要達(dá)到此水平，應(yīng)用目前的科技也只有采用高效的濾袋除塵器。 由上可見，除塵設(shè)備并不僅僅是一種輔助設(shè)備。預(yù)計(jì)在近十年內(nèi)火力發(fā)電所占的比重仍將在 70％以上。其中，燃煤電站、燃煤工業(yè)鍋爐、燃煤爐窯等煙氣排放污染問題最為突出。由于種種原因，我國的袋式除塵器在這個(gè)市場還未打開局面，而國外發(fā)達(dá)國家火電廠除塵、脫硫，袋式除塵器占有相當(dāng)?shù)姆蓊~，特別是澳大利亞火電廠除塵，絕 大多數(shù)都采用袋式除塵器，運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。電除塵器當(dāng)前國 內(nèi)技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)主要在以下幾個(gè)方面：泛比電阻電除塵器技術(shù)、移動(dòng)電極電除塵器技術(shù)、薄畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 膜電除塵器技術(shù)、層流．電凝聚技術(shù)。該標(biāo)準(zhǔn)不但提高了煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且加強(qiáng)了硫化物排放的限制，這將導(dǎo)致普遍應(yīng)用石灰石進(jìn)行爐內(nèi)脫硫的循環(huán)流化床鍋爐；同時(shí)，煤粉爐也會(huì)采用向爐膛或煙道中加入脫硫劑的各種干法或半干法脫硫措施以降低S02的排放。 ②煙氣通過設(shè)備的壓 力損失低，一般大約只有幾十毫米水柱。 缺點(diǎn)： ①鍋爐工況和負(fù)荷的變化等影響其凈化效率，導(dǎo)致排放的不穩(wěn)定。 ②除塵效率不受粉塵比電阻、濃度、粒度的影響，鍋爐負(fù)荷的變化、煙氣量波動(dòng)對(duì)袋式除塵器的出口的排放濃度影響不大。 ⑥結(jié)合噴霧干燥等設(shè)備，可以解決煙氣的 S02 污染問題。若清灰系統(tǒng)失靈，將形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致阻力急劇升高，甚至影響鍋爐運(yùn)行。 PLC 將電氣、儀表、控制這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要 求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。 可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 (2)使用方便 ①操作方便：對(duì) PLC 的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 ③維修方便：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的指示和故障代碼的顯示，或通過編程器和 CRT 屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。 (4)機(jī)電一體化 PLC 是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強(qiáng)，機(jī)械和電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)， 把儀表電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因 此在用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的過程中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)勢必被 PLC取代。 不論是 PLC還是 DCS，在發(fā)展過程中，始終是相互滲透，互為補(bǔ)充。 (3)PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是通用微型計(jì) 算機(jī)適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)控制要求發(fā)展起來的一種控制設(shè)備。但是， PLC使用了工廠技術(shù)人員熟悉的梯形圖語言編程，易學(xué)易懂，便于推廣應(yīng)用。這也是工控機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)比 PLC應(yīng)用系統(tǒng)可靠性低的原因。 優(yōu)點(diǎn)： (1)可根據(jù)現(xiàn)場工藝的實(shí)際情況，靈活設(shè)計(jì)在線或離線的高效率均勻清灰系統(tǒng)，克服以上各種清灰方法的不足。 (5)運(yùn)作費(fèi)用低，采用壓縮氣能源噴射引流，保證濾袋底部清灰壓力。 每個(gè)除塵室裝有 56 只脈沖電磁閥，每只閥控制 16 只濾袋，共計(jì) 896 只濾袋。 在兩個(gè)凈氣出口處各裝設(shè)氧量儀（ 0～ 21%） O2 一只，以監(jiān)測濾袋工作條件。 脈沖袋式除塵器基本結(jié)構(gòu)由氣包、上箱、下箱、灰斗、控制 4 部分組成。由于濾袋積灰能夠及時(shí)清理，故使得除塵器總是保持良好的工作狀態(tài)。壓差清灰控制是根據(jù)濾袋外壁沉 積粉塵厚度的變化而引起袋式除塵器壓差值的變化實(shí)行自動(dòng)清灰。 清灰系統(tǒng) 清灰系統(tǒng)是脈沖袋式除塵器的核心，也是其技術(shù)的關(guān)鍵所在。壓縮空氣高速地通 過濾袋，將積聚在濾袋外壁的粉塵吹落在灰斗中，從而達(dá)到清灰目的。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 1打開 (艙室 1開啟重新進(jìn)入除塵狀態(tài) )一等待下次除塵并激活 2艙室清灰 2室：提升閥 2閉合 (艙室 2關(guān)閉 )一等待 3秒 (確保艙門關(guān)閉緊密 )一脈沖閥 1噴吹畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 (對(duì)濾袋 1進(jìn)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 ??噴吹系統(tǒng)需要采用比較高的噴吹氣流阻擋過濾煙氣，同時(shí)用瞬間的脈沖振蕩使塵餅剝落，進(jìn)入灰斗。因此離線清灰構(gòu)造比較復(fù)雜，造價(jià)和維護(hù)量比在線清灰要高。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第 5章 電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 電控系統(tǒng)配置 在控制室裝設(shè)三臺(tái)電控 柜和一套工控機(jī)及 19in（ 1in=）彩顯等設(shè)備，對(duì)除塵器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面控制和監(jiān)測。值班人員應(yīng)先啟動(dòng)空壓機(jī)組，為系統(tǒng)提供氣源。 電源柜上裝設(shè)壓縮空氣壓力數(shù)顯表，總管差壓數(shù)顯表， 3臺(tái)控制柜上各有一只八路閃光報(bào)警控制儀，可以按動(dòng)“試驗(yàn)”按鈕進(jìn)行檢查。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 濾袋脈沖噴吹用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇定時(shí)或定阻方式，所謂“定時(shí)”，是脈沖電磁閥組按預(yù)定間隔時(shí)間噴吹一周；“定阻”噴吹即是當(dāng)除塵室的差壓值達(dá)上限時(shí)，相應(yīng)的小型 LED 指示燈組閃亮。 ③ 系統(tǒng)煙氣總管與凈氣總管之間的壓力大于 900Pa（可在儀表上調(diào)整）。 ⑧ 24V 失電。 ④ 1室（或 3室）差壓值達(dá)到下限設(shè)定值 500Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 ⑧ 2室（或 4室）差壓值達(dá)到下限設(shè)定值 500Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 當(dāng)按下報(bào)警器下方的“試驗(yàn)”按鈕時(shí)，報(bào)警器將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，用于檢查該報(bào)警器是否正常。 當(dāng)煙氣溫度變化誤差范圍小于 10℃ ，風(fēng)機(jī)通過風(fēng)速控制模塊，采取通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制煙道負(fù)壓模糊控制策略。以滿足袋式除塵器運(yùn)行在正常的工作溫度中。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 第 6 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 軟件設(shè)計(jì)主要由兩部分組成，第一部分 是按工藝要求對(duì) PLC的幾種工作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)差壓檢測值小于設(shè)定下限值時(shí)，選擇定時(shí)方式運(yùn)行。調(diào)試模塊主要完成對(duì)各控制室和室內(nèi)的相應(yīng)閥門的調(diào)試，針對(duì)具體的閥門，判斷其是否正常。 工藝流程以繪圖界面展現(xiàn)出該系統(tǒng)的清晰流程，使用戶對(duì)系統(tǒng)的工藝有清晰直觀的了解。 ② 編輯菜單提供編輯程序用的各種工具，如選擇、剪切、復(fù)制、粘貼程序塊或數(shù)據(jù)塊的操作，以及查找、替換、插入、刪除和微分等功能。 ⑥ 程序菜單實(shí)現(xiàn)梯形圖和助記符程序的編譯。 （ 2） 工具條 工具條是將 CXP 編程軟件中最常用的操作以按鈕形式顯示，提供更加快捷的鼠標(biāo)操作。工程窗口可以實(shí)現(xiàn)快速編輯符號(hào)、設(shè)定 PLC、以及切換各個(gè)程序段的顯示。 （ 7） 地址引用工具窗口 地址引用工具窗口用來顯示具有相同地址編號(hào)的繼電器在 PLC 程序中的位置和使用情況。 ① 在“設(shè)備名稱”欄中鍵入新建工程的名稱 ② 在“設(shè)備型號(hào)”欄中選擇 PLC 的系列號(hào)，然后再點(diǎn)擊其右邊的“設(shè)置”按鈕，設(shè)置 PLC 型號(hào)、程序容量等內(nèi)容。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 控制系統(tǒng)的程序框圖 除塵器開始自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先手動(dòng)選擇運(yùn)行方式 (壓差方式或定時(shí)方式 )，在壓差方式時(shí)，如果長 時(shí)間沒有達(dá)到規(guī)定壓差，也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次噴吹