【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圍的空氣在極短的時(shí)間內(nèi)噴入濾袋，使濾袋產(chǎn)生脈沖膨脹振動(dòng)，同時(shí)在逆氣流的作用下，濾袋上的粉塵被剝落掉入灰斗。這種方式的清灰強(qiáng)度大，可以在過(guò)濾工作狀態(tài)下進(jìn)行清灰，允許的過(guò)濾風(fēng)速也高。脈沖噴吹清灰是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。由于它具有許多優(yōu)點(diǎn)，因而近年來(lái)發(fā)展很快，成為袋式除塵器的一種主要清灰方式。4）聲波清灰：聲波清灰是采用聲波發(fā)生器使濾料產(chǎn)生附加的振動(dòng)而進(jìn)行清灰的。聲波發(fā)生器使塵塊由濾料上振落下來(lái)，這種方法有時(shí)用作反吹風(fēng)或反吸風(fēng)清灰的補(bǔ)充。聲波通?？捎冒逭駝?dòng)、汽笛、諧振警報(bào)器等發(fā)生，后兩者采用壓縮空氣，有效聲強(qiáng)需155dB以上。 按除塵器內(nèi)的壓力分類(lèi)1）負(fù)壓式除塵器：在通常的除塵系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)置于除塵器的后面，使除塵器處于負(fù)壓，將含塵氣流吸入除塵器進(jìn)行凈化。這種方式的特點(diǎn)是進(jìn)入風(fēng)機(jī)的氣流是已經(jīng)凈化的氣流，可以防止風(fēng)機(jī)被磨損。2）正壓式除塵器：考慮到袋式除塵器除塵效率高，含塵氣流凈化后有時(shí)可直接排入室內(nèi)大氣，因而將風(fēng)機(jī)設(shè)于除塵器前，除塵器在正壓下工作。這種方式的管道布置緊湊，對(duì)外殼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求不高。但風(fēng)機(jī)易磨損，不適用于濃度高、粗顆粒、硬度大、磨損性強(qiáng)的粉塵。 負(fù)壓式和正壓式除塵器a—負(fù)壓式；b—正壓式 按濾袋形狀分類(lèi)1）圓袋：通常的袋式除塵器的濾袋都采用圓袋[(b)～(e)]。圓袋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于清灰。濾袋的直徑一般為100～300mm。最大不超過(guò)600mm。直徑太小時(shí)有堵灰的可能，直徑太大，則有效空間的利用較少，袋長(zhǎng)為2～12 m，脈沖噴吹袋式除塵器袋長(zhǎng)較小，而反吹風(fēng)袋式除塵器袋長(zhǎng)可大一些，袋長(zhǎng)時(shí)，濾袋直徑也相應(yīng)要求長(zhǎng)。2）扁袋：扁袋[(a)]除塵器是由一系列扁長(zhǎng)濾袋所組成，濾袋的厚度以及濾袋之間的間隙25～50 mm，因此在單位體積內(nèi)所布置的過(guò)濾面積要大很多。扁袋高度一般為600～1200 mm，深300～500 mm。扁袋內(nèi)部用骨架（或彈簧）支撐，盡管扁袋除塵器在節(jié)約占地面積方面有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是目前在工業(yè)中的使用量仍大大少于圓袋除塵器，其主要原因是扁袋的結(jié)構(gòu)和清灰較復(fù)雜，換袋困難及濾袋與骨架的磨損較大。 按含塵氣流進(jìn)入濾袋的方向分類(lèi)1)內(nèi)濾式[(c)、（e）]：含塵氣流首先進(jìn)入濾袋內(nèi)部，由內(nèi)向外過(guò)濾，粉塵積于濾袋內(nèi)表面。內(nèi)濾式的濾袋外部為干凈氣體側(cè)，便于檢查和換袋。當(dāng)過(guò)濾氣體沒(méi)有毒性，溫度又不高時(shí)，甚至可以在過(guò)濾狀態(tài)下進(jìn)入除塵器內(nèi)。內(nèi)濾式一般適用于機(jī)械清灰和逆氣流清灰的袋式除塵器。2）外濾式[(b)、(d)]：含塵氣流由濾袋外部通過(guò)濾料進(jìn)入濾袋內(nèi)，凈化后排出。為了便于過(guò)濾，濾袋內(nèi)要設(shè)支撐骨架（袋籠）。外濾式適用于脈沖噴吹袋式除塵器、高壓氣流反吹袋式除塵器、扁袋除塵器等。 按進(jìn)氣口的位置分類(lèi)1）下進(jìn)風(fēng)：含塵氣流由除塵器下部、灰斗部分進(jìn)入除塵器內(nèi)[(b)、(c)]。2）上進(jìn)風(fēng)：含塵氣流由除塵器上部進(jìn)入除塵器[(d)、(e)]。當(dāng)采用下進(jìn)風(fēng)時(shí)，除塵器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但由于氣流的方向與粉塵下落的方向相反，容易使部分下落的微細(xì)粉塵還未落到灰斗就又重新返回到濾袋表面上從而降低了清灰效果，使設(shè)備阻力增加[13]。 平板式向上，向下或水平流動(dòng)(a)圓筒式向上流動(dòng)外側(cè)過(guò)濾內(nèi)側(cè)過(guò)濾（b）(c)(d)(e)向下流動(dòng) 袋式除塵器濾袋形狀 高爐煤氣袋式除塵系統(tǒng)從高爐爐頂出來(lái)的煤氣沿下降管進(jìn)入重力除塵器,重力除塵器利用灰塵顆粒的重力沉降作用除掉一部分灰塵,這就是所謂的粗除塵。從重力除塵器出來(lái)的荒煤氣進(jìn)入除塵箱體內(nèi)，為了防止荒煤氣溫度過(guò)高而燒壞布袋，增加了一個(gè)熱交換器。從布袋除塵箱體出來(lái)的煤氣是經(jīng)過(guò)除塵的凈煤氣。當(dāng)濾袋表面積塵達(dá)到一定厚度時(shí)，由清灰控制裝置(差壓反吹或定時(shí)反吹方式)按設(shè)定程序關(guān)閉提升閥，控制當(dāng)前單元離線(xiàn)，并打開(kāi)電磁脈沖閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經(jīng)由卸灰閥排出后，利用輸灰系統(tǒng)送出。布袋除塵裝置位于煉鐵高爐旁，風(fēng)吹日曬，溫度高、灰塵重，要求現(xiàn)場(chǎng)安裝的控制設(shè)備具有較高的環(huán)境適應(yīng)性。 高爐煤氣布袋除塵的機(jī)理布袋除塵能將高爐煤氣中的粉塵捕集，是由煤氣中塵粒和過(guò)濾介質(zhì)綜合作用的結(jié)果。高爐煤氣中的粉塵是由超細(xì)微粒到粗粒的各粒徑分布的[14]。當(dāng)含塵氣流流過(guò)清潔的濾料時(shí)，比濾布空隙大的微粒，由于重力作用沉降或因慣性力作用被纖維擋??；比濾布空隙小的微粒和濾布的纖維發(fā)生碰撞后或經(jīng)過(guò)時(shí)被纖維鉤附在濾袋表面，由分子間的布朗運(yùn)動(dòng)留在濾布的表面和空隙中，最微小的粒子則可能隨氣流一起流經(jīng)濾布跑掉了。隨著濾料上捕集的粉塵不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部，一部分附著在表面，在織孔和濾袋表面形成灰膜?；夷び殖蔀闉V膜，煤氣通過(guò)布袋和濾膜達(dá)到良好的凈化除塵的目的。當(dāng)灰膜增厚，阻力增大到一定程度時(shí)，再進(jìn)行清灰，去掉大部分灰膜，使阻力減小到最小，再恢復(fù)正常過(guò)濾。高爐煤氣布袋除塵中，灰膜起著比濾料更重要的作用，使捕集塵的效率顯著提高。積灰的濾料比清灰后濾料除塵效率高，清潔濾料除塵效率最低。因此清灰時(shí)應(yīng)保留部分粉塵，以保證高的除塵效率，過(guò)度清灰會(huì)引起除塵效率下降，加快濾袋破損。 除塵系統(tǒng)的控制流程高爐煤氣經(jīng)重力除塵器粗除塵后，溫度在80～300℃范圍內(nèi)，進(jìn)入布袋除塵箱體進(jìn)行過(guò)濾凈化。如果溫度低于80℃，或高于300℃，則由熱交換器調(diào)節(jié)溫度。本設(shè)計(jì)提供了按壓差反吹方式，即若荒、凈煤氣壓力差超過(guò)預(yù)先設(shè)定的差壓值，就對(duì)箱體實(shí)施反吹清灰過(guò)程。為了防止故障時(shí)不能自動(dòng)運(yùn)行，還有手動(dòng)方式，只要選擇任何一個(gè)箱體，對(duì)其進(jìn)、出口閥門(mén)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，就可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)反吹。除塵箱體過(guò)濾后的灰塵，由螺旋輸送機(jī)輸出，再經(jīng)過(guò)斗提機(jī)到高位灰倉(cāng)，然后經(jīng)粉塵加濕機(jī)加濕，由汽車(chē)運(yùn)出廠區(qū)。本除塵系統(tǒng)采用5個(gè)除塵箱體，每個(gè)箱體都由過(guò)濾室、灰倉(cāng)、進(jìn)氣管、排氣管、反吹管、切換閥門(mén)等組成。當(dāng)荒、凈煤氣壓力差達(dá)到6KPa時(shí)，依次對(duì)5個(gè)箱體布袋進(jìn)行反吹清灰。 清灰控制最古老的清灰是由人來(lái)控制的，隨后采用定時(shí)器控制。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，脈沖控制系統(tǒng)應(yīng)用于袋式除塵器清灰控制，現(xiàn)有開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制模式。采用脈沖控制儀，利用其輸出信號(hào)直接控制電磁閥，為開(kāi)環(huán)控制模式；按時(shí)間或除塵器的壓力損失來(lái)控制清灰，即閉環(huán)控制。后者可減少用于清灰的氣體量以及反吹風(fēng)機(jī)的能耗，延長(zhǎng)脈沖閥和濾袋的壽命。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，大部分清灰控制系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)定壓差或定時(shí)閉環(huán)控制，并且有檢測(cè)、控制、報(bào)警等功能。清灰控制為兩種控制方式：①當(dāng)荒、凈煤氣總管壓差達(dá)到6KPa（設(shè)定值）時(shí)，進(jìn)行反吹。②由PLC程序設(shè)定定時(shí)反吹時(shí)間，到時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行反吹。布袋除塵器反吹方式有在線(xiàn)反吹和離線(xiàn)反吹兩種。在線(xiàn)反吹：即當(dāng)荒、凈煤氣總管壓差達(dá)到6KPa（或到達(dá)規(guī)定的反吹時(shí)間）時(shí)，不關(guān)閉箱體的進(jìn)出口蝶閥，同時(shí)進(jìn)行反吹。離線(xiàn)反吹：即當(dāng)荒、凈煤氣總管壓差達(dá)到6KPa（或到達(dá)規(guī)定的反吹時(shí)間）時(shí)，關(guān)閉箱體進(jìn)出口閥門(mén)，然后進(jìn)行反吹，反吹后立即打開(kāi)凈煤氣進(jìn)出口閥，使箱體恢復(fù)正常工作狀態(tài)，然后進(jìn)行下一個(gè)箱體的反吹。 卸、輸灰系統(tǒng)、卸灰系統(tǒng)的工作原理圖。濾袋噴吹后的粉塵沉積在每一個(gè)箱體的下錐部，達(dá)到一定積量時(shí)，經(jīng)上卸灰球閥進(jìn)入中間灰斗存放、冷卻。卸灰時(shí)，打開(kāi)下卸灰球閥，通過(guò)葉輪給料機(jī)送入密封輸灰鏈槽中。1123451 倉(cāng)壁振動(dòng)器；2補(bǔ)償器；3中間灰斗；4電動(dòng)球閥；5葉輪給料機(jī) 儲(chǔ)灰、卸灰裝置原理圖輸灰的方式按輸送裝置的動(dòng)力分為機(jī)械輸送和氣力輸送。按輸送的方向分為向下輸送，如卸灰裝置；水平輸送，如刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)；向上輸送，如帶式和鏈?zhǔn)蕉肥教嵘龣C(jī)。本系統(tǒng)采用水平的螺旋輸送機(jī)和向上的斗式提升機(jī)。螺旋輸送機(jī)是依靠螺旋葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)，引導(dǎo)粉塵沿著固定的殼體內(nèi)壁向前移動(dòng)而不停地工作著。它一般單獨(dú)用于小型除塵器的粉塵輸送。斗式提升機(jī)是一種常見(jiàn)的垂直輸送設(shè)備，用于運(yùn)送粉狀物料。其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗低；外形尺寸小，能顯著地節(jié)省地面面積；在全封閉罩殼內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，不揚(yáng)粉塵，避免污染環(huán)境；輸送能力大；并達(dá)到較高的輸送高度。 過(guò)程控制要點(diǎn)高爐煤氣除塵工藝控制要點(diǎn)主要包括換熱器溫度控制、布袋反吹控制和輸排灰控制。換熱器溫度控制換熱器出口處的荒煤氣溫度應(yīng)控制在80～300℃之間，如果溫度過(guò)低，則會(huì)因?yàn)槊簹鉁囟容^低發(fā)生水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象，潮濕的煤氣經(jīng)過(guò)布袋除塵時(shí)會(huì)使布袋受潮，干燥的灰遇到潮濕的布袋會(huì)大量淤積進(jìn)而糊住布袋的通氣孔，降低布袋的除塵能力，最終導(dǎo)致布袋報(bào)廢。如果溫度過(guò)高，則會(huì)降低布袋的使用壽命。布袋反吹控制本設(shè)計(jì)中采用的除塵器為外濾式、負(fù)壓反吹風(fēng)除塵器。當(dāng)某一袋室進(jìn)行清灰時(shí)，首先關(guān)閉除塵器箱體的進(jìn)、出口閥門(mén)，然后打開(kāi)反吹風(fēng)管的進(jìn)口閥門(mén)。由于除塵器內(nèi)各室的進(jìn)風(fēng)管是相通的，因此清灰后的氣體與含塵氣體一起被吸入各袋室凈化后排出。布袋反吹為順序反吹，在每個(gè)箱體內(nèi)布袋的反吹清灰也為順序反吹，即依次打開(kāi)反吹氣包上10個(gè)電磁閥，對(duì)布袋箱體內(nèi)對(duì)應(yīng)的布袋依次進(jìn)行反吹。輸排灰控制灰倉(cāng)設(shè)有灰位上下限，當(dāng)灰位達(dá)到上限時(shí)，卸灰球閥打開(kāi)，開(kāi)始卸灰；當(dāng)灰位下降到灰位下限時(shí)，關(guān)閉卸灰球閥，停止卸灰?；覀}(cāng)中的灰卸到中間灰倉(cāng)，當(dāng)中間灰倉(cāng)中的灰位大于灰位上限時(shí)，按順序開(kāi)啟斗提機(jī)、螺旋刮板輸送機(jī)、葉輪給料機(jī)、中間倉(cāng)卸灰球閥，將中間灰倉(cāng)中的灰卸入高位灰倉(cāng)，再經(jīng)加濕機(jī)加濕，汽車(chē)外運(yùn)。當(dāng)中間灰倉(cāng)灰位下降到灰位下限時(shí)，按順序關(guān)閉中間倉(cāng)卸灰球閥、葉輪給料機(jī)、螺旋刮板輸送機(jī)、斗提機(jī)。輸灰的好壞也影響到整個(gè)除塵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。第四章 除塵系統(tǒng)上位機(jī)設(shè)計(jì) 工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件—MCGS組態(tài)軟件通常是被用來(lái)為工業(yè)過(guò)程控制、計(jì)算機(jī)集散控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域進(jìn)行服務(wù)的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。它一般具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。MCGS（Monitor and Control Generated System）是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。MCGS為用戶(hù)提供了解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整方案和開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫(huà)顯示、趨勢(shì)曲線(xiàn)和報(bào)表輸出以及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。MCGS具有操作簡(jiǎn)便、可視性好等突出特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于石油化工、鋼鐵行業(yè)、電力系統(tǒng)、水處理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、能源原材料、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、航空航天等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)各種現(xiàn)場(chǎng)的長(zhǎng)期實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成MCGS 。組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，幫助用戶(hù)設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用環(huán)境。運(yùn)行環(huán)境則按照組態(tài)環(huán)境中構(gòu)造的組態(tài)工程，以用戶(hù)指定的方式運(yùn)行，并進(jìn)行各種處理，完成用戶(hù)組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。無(wú)論使用PLC、儀表，還是使用采集板等設(shè)備，在進(jìn)入工程現(xiàn)場(chǎng)前的組態(tài)測(cè)試時(shí)，均采用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行，等測(cè)試合格后，再與設(shè)備連接。MCGS用一個(gè)“工作臺(tái)”窗口來(lái)管理構(gòu)成用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的5個(gè)部分，它們分別是主控窗口、設(shè)備窗口、用戶(hù)窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口和運(yùn)行策略窗口，每個(gè)窗口都具有特定的功能并且負(fù)責(zé)管理用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)部分。 MCGS組態(tài)軟件的工作平臺(tái)主控窗口是用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的主窗口,也是應(yīng)用系統(tǒng)的主框架,它展現(xiàn)了工程的總體外觀。主控窗口提供菜單命令，響應(yīng)用戶(hù)的操作。主控窗口負(fù)責(zé)調(diào)度設(shè)備窗口的工作，管理用戶(hù)窗口的打開(kāi)和關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫(huà)圖形顯示和調(diào)度用戶(hù)策略的運(yùn)行等工作。設(shè)備窗口是連接和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備工作環(huán)境的重要窗口，在這里可以配置數(shù)據(jù)采集和輸出設(shè)備之間的關(guān)系，定義它們之間的通信協(xié)議，將外部設(shè)備中的變量與組態(tài)軟件中的數(shù)據(jù)庫(kù)變量進(jìn)行鏈接，達(dá)到實(shí)時(shí)在線(xiàn)通信的目的。用戶(hù)窗口是用來(lái)建立動(dòng)畫(huà)圖形的，用戶(hù)在規(guī)定了不同名稱(chēng)的動(dòng)畫(huà)窗口后，就可以在其上編輯自己需要的工程畫(huà)面。然后再借助于內(nèi)部命令和腳本程序來(lái)實(shí)現(xiàn)其工藝流程和畫(huà)面的調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工藝組態(tài)的目的。在MCGS中的數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)或變量，它不只包含了變量的數(shù)值特征，還將與數(shù)據(jù)相關(guān)的其他屬性（如數(shù)據(jù)的狀態(tài)、報(bào)警限值等）以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作方法（如存盤(pán)處理、報(bào)警處理等）封裝在一起，作為一個(gè)整體，以對(duì)象的形式提供服務(wù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是MCGS的核心，是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，是實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分協(xié)調(diào)動(dòng)作的源泉依據(jù)。一般簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，可以利用MCGS中的圖符與相關(guān)變量之間的關(guān)聯(lián)來(lái)完成。但對(duì)于復(fù)雜的工程，監(jiān)控系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)成多分支、多層循環(huán)嵌套式結(jié)構(gòu)，按照預(yù)定的條件，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行流程及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性的選擇和精確的控制。所謂“運(yùn)行策略”，是用戶(hù)為實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行流程自由控制所組態(tài)生成的一系列功能模塊的總稱(chēng)。根據(jù)運(yùn)行策略的不同作用和功能，MCGS把運(yùn)行策略分為啟動(dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略、用戶(hù)策略、報(bào)警策略、事件策略、熱鍵策略7種。 MCGS組態(tài)過(guò)程首先了解整個(gè)工程的系統(tǒng)構(gòu)成和工藝流程,弄清測(cè)控對(duì)象的特征,明確主要的監(jiān)控要求和技術(shù)要求問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，擬定組建工程的總體規(guī)劃和設(shè)想，主要包括系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)哪些功能，控制流程如何實(shí)現(xiàn)，需要什么樣的用戶(hù)窗口界面，實(shí)現(xiàn)何種動(dòng)畫(huà)效果以及如何在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義數(shù)據(jù)變量等環(huán)節(jié)，同時(shí)還要分析工程中設(shè)備的采集及輸出通道與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分清哪些變量是要求與設(shè)備連接的，哪些變量是軟件內(nèi)部用來(lái)傳遞數(shù)據(jù)及用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)顯示的。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,為了便于畫(huà)面的切換和變量的提取,通常用戶(hù)要建立自己的菜單,第一步是建立菜單的框架,第二步是