【正文】 頤，李雙葉，趙世雄．脈沖袋式除塵器清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)【 J】．山西機(jī)械， 20xx，3： 17— 19 [7] 劉 建華，賈云升，江家輝．脈沖袋式除塵器的清灰及檢測技術(shù)【 J】．中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)， 20xx， l： 36— 39 [8] 郝文閣，石偉，丁妹，趙光玲，裴瑩瑩．氣箱式脈沖袋式除塵器清灰技術(shù)【 J】 ．環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx， 28(3)： 464467 [9] 張超．火電廠除灰閥門 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【 D】．北京：華北電力大學(xué)， 20xx． [10] 吳中俊，黃永紅 .可編程控制器原理及應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [11] 雷聲 .電力控制與 PLC 應(yīng)用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 [12] 廖長初 .可編程序控制器的編程 方法與工程應(yīng)用 .重慶：重慶大學(xué)出版社， 20xx [13] 盧巧 .歐姆龍 PLC 編程指令與梯形圖快速入門 .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx [14] 皮 特魯澤拉（美） .Programmable Logic ：人民郵電出版社， 1999 [15] dustrial ectrostatic 4．進(jìn)度安排 序號 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱相關(guān)資料 設(shè)計(jì)開始后的 1 周 2 開題報(bào)告答辯 設(shè)計(jì)開始后的 2 周 3 脈沖清灰袋式 除塵器 結(jié)構(gòu)與原理分析 設(shè)計(jì)開始后的 35周 4 脈沖清灰袋式 除塵器電控系統(tǒng)配置 設(shè)計(jì)開始后的 68周 5 調(diào)試程序， 撰寫論文，做 PPT，準(zhǔn)備答辯 設(shè)計(jì)開始后的 914周 注：一式 4 份， 系部 、指導(dǎo)教師各 1 份、學(xué)生 2 份： [畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ]及答辯評分 表 各一份 畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 國家對環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越嚴(yán)，排放濃度由 200mg/m3 降為 50mg/m3 ，很多小型電廠因排放達(dá)不到環(huán)保要求，被迫停產(chǎn)。目前，歐共體的平均排放要求是低于 20mg/m3 。我國的火電廠大型燃煤鍋爐除塵，是高效除塵設(shè)備的巨大市場。 ⑤如果運(yùn)行得當(dāng)，需要的維護(hù)量少。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(qiáng)的特點(diǎn)而獲得更為廣泛的使用。 ③操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計(jì)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。 PLC最初則是針對工業(yè)順序控制應(yīng)用而發(fā)展來的，硬件結(jié)構(gòu)專用性強(qiáng)，通用性差，很多優(yōu)秀的微機(jī)軟件也不能直接使用，必須經(jīng)過二次開發(fā)。除塵器共有 4 個室，每個室有兩只進(jìn)口提升閥，兩只出口提升閥， 1 只冷風(fēng)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。定時式清灰控制是按人為設(shè)定的時間順序自動控制清灰機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。 在線清灰：指在進(jìn)行脈沖噴吹時，濾袋仍然處在過濾煙氣的狀態(tài)。 控制柜門上裝設(shè)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(dāng)前數(shù)值，其上、下限 可以根據(jù)需要設(shè)定，既直觀，又方便。 ③ 1室（或 3室）差壓值達(dá)到上限設(shè)定值 900Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。根據(jù)現(xiàn)場的專家經(jīng)驗(yàn)劃分得出不同的溫差范圍和濕度變化，以及相應(yīng)的噴水量。 診斷模塊主要是對系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行診斷，以發(fā)現(xiàn)其是否存在故障，便于及時做出反應(yīng)，避免設(shè)備運(yùn)行時造成嚴(yán)重的 設(shè)備損壞 。一個工程可生成多個 PLC，每個 PLC 包含全局符號表、設(shè)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。如下圖 圖 噴吹控制系統(tǒng)程序框圖 噴吹運(yùn)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(guān)艙門 間隔噴吹 1～ 4室 1 室提升閥關(guān)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(shè)計(jì) 24 控制系統(tǒng) PLC程序設(shè)計(jì) 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。 （ 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(shè)計(jì) 22 變量等內(nèi)容。另外，為了便于操作人員的管理，系統(tǒng)設(shè)置了密碼管理功能，操作人員每次操作前必須進(jìn)行身份驗(yàn)證，以防止由于非操作人員的誤操作而造成不必要的損失。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 除塵噴吹控制系統(tǒng) 采用的是閉環(huán)控制系統(tǒng)。 ⑤ 凈氣含氧量達(dá)到 8%以上（可在儀表調(diào)整）。 在“手動調(diào)試”方式時，各個電氣設(shè)備都可以根據(jù)需要獨(dú)立進(jìn)行操作。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(fù)荷變化不太大，這樣可以延長濾袋使用壽命。一般在工況條件穩(wěn)定的狀況下，可按定時清灰設(shè)置；對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，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。以 4只脈沖電磁閥為一組，共有 14 組。 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。 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。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。 ②除塵效率受粉塵比電阻影響大，煤質(zhì)的改變會影響其效率。目前我國對煙氣中的 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。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。 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。 通過 對 脈沖 清灰袋式 除塵器 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ，加深對 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。以上各種除塵和凈化設(shè)備的應(yīng)用， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)跨越一個企業(yè)對國家的環(huán)保責(zé)任，同時也涉及到企業(yè)對其職工應(yīng)承擔(dān)的勞保責(zé)任，對其生產(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。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。 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。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。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 ③維修方便：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，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)省了時間。 (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。 (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。由于濾袋積灰能夠及時清理，故使得除塵器總是保持良好的工作狀態(tài)。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 ??值班人員應(yīng)先啟動空壓機(jī)組，為系統(tǒng)提供氣源。 ⑧ 24V 失電。 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。調(diào)試模塊主要完成對各控制室和室內(nèi)的相應(yīng)閥門的調(diào)試，針對具體的閥門，判斷其是否正常。 （ 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。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 控制系統(tǒng)的程序框圖 除塵器開始自動運(yùn)行時，首先手動選擇運(yùn)行方式 (壓差方式或定時方式 )，在壓差方式時，如果長 時間沒有達(dá)到規(guī)定壓差，也會自動進(jìn)行一次噴吹清灰。 （ 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的繼電器在 PLC 程序中的位置和使用情況。 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。 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 PLC的幾種工作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 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）。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 濾袋脈沖噴吹用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇定時或定阻方式，所謂“定時”，是脈沖電磁閥組按預(yù)定間隔時間噴吹一周；“定阻”噴吹即是當(dāng)除塵室的差壓值達(dá)上限時，相應(yīng)的小型 LED 指示燈組閃亮。因此離線清灰構(gòu)造比較復(fù)雜，造價和維護(hù)量比在線清灰要高。 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。 在兩個凈氣出口處各裝設(shè)氧量儀（ 0～ 21%） O2 一只，以監(jiān)測濾袋工作條件。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。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。 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、煙氣量波動對袋式除塵器的出口的排放濃度影響不大。電除塵器當(dāng)前國 內(nèi)技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)主要在以下幾個方面：泛比電阻電除塵器技術(shù)、移動電極電除塵器技術(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)。 由上可見，除塵設(shè)備并不僅僅是一種輔助設(shè)備。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)。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文 中作了明確的說明并表示了謝意。除塵設(shè)備在以上各行業(yè)的應(yīng)用中，普遍稱為收塵器。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。這些脫硫措施將會增加煙氣中的粉塵濃度，提高煙塵的比電阻。 缺點(diǎn)： ①袋式除塵器對操作和維護(hù)的要求比較高。大多數(shù)PLC 采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。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)，并能組成分級控制系統(tǒng)。 (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。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。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。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(shè)電流、電壓表、空壓機(jī)控制電路以及儲罐壓力數(shù)顯表和閃光報(bào)警儀、其他開關(guān)電器等。 ④ 備用 ⑤ 電源 A 失電。 在鍋爐運(yùn)行過程中除塵器的進(jìn)、出口閥不能關(guān)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(dāng)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(shè)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(yùn)行。異常處理主要為溫度異常，此時應(yīng)停止運(yùn)行，并開 啟相應(yīng)的冷風(fēng)閥，降溫處理后繼續(xù)運(yùn)行。 ⑦ 工具菜單用于設(shè)置 PLC 的型號和網(wǎng)絡(luò)配置工具、創(chuàng)建快捷鍵、以及改變梯形圖的顯示內(nèi)容。 ③ 在“網(wǎng)絡(luò)類型”欄中選擇 PLC 的網(wǎng)絡(luò)類型，一般采用系統(tǒng)的默認(rèn)值。 （