【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 .................................................... 13 組成 .................................................. 13 主要控制功能 .......................................... 14 清灰系統(tǒng) .................................................... 14 清灰原理 .............................................. 14 噴吹動(dòng)作流程 .......................................... 14 清灰檢測(cè) .................................................... 15 第 5章 電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .......................................... 16 電控系統(tǒng)配置 ................................................ 16 系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài) ................................................ 17 煙氣檢測(cè)控制系統(tǒng) ............................................ 18 除塵噴吹控制系統(tǒng) ............................................ 19 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 6章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) .............................................. 20 軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .............................................. 20 歐姆龍 CX Programmer 編程軟件的介紹 .......................... 20 CXP編程軟件的主要功能 ................................ 20 CXP編程軟件的使用 .................................... 22 控制系統(tǒng)的程序框圖 .......................................... 23 控制系統(tǒng) PLC 程序設(shè)計(jì) ........................................ 24 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)論 .............................................. 34 仿真測(cè)試 .............................................. 34 結(jié)論 .................................................. 34 參考文獻(xiàn) ........................................................... 35 致謝 ............................................................... 36 附錄 ............................................................... 37 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 緒論 安裝除塵設(shè)備的目的 在國(guó)內(nèi)的工業(yè)除塵設(shè)備制造行業(yè)、以及廣大的除塵設(shè)備用戶中，普遍存在一種誤解，即除塵設(shè)備并非主要的生產(chǎn)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)。 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。在這些生產(chǎn)工序中，除塵設(shè)備的效率將直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)量。這些除塵設(shè)備的主要功能是在各道工序中對(duì)粉末產(chǎn)品進(jìn)行回收，回收后的粉末經(jīng)過進(jìn)一步的加工處理將作為成品推出市場(chǎng)。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。除塵設(shè)備在以上各行業(yè)的應(yīng)用中，普遍稱為收塵器。 在另一種需要高效率除塵設(shè)備的工業(yè)領(lǐng)域中，除塵設(shè)備的主要用途是保障產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)下一道工序生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)作，以及保護(hù)廠區(qū)內(nèi)生活環(huán)境和員工的身體健康。例如：電子制造業(yè)的真空房、醫(yī)院、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等無(wú)塵環(huán)境的進(jìn)氣通風(fēng)口除塵；燃?xì)廨啓C(jī)（ GTS）的入口氣體過濾；空分凈化；回收高爐煤氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)（ TRT）系統(tǒng)前的氣體凈化，以及車間內(nèi)燒焊、噴沙、噴涂氣體和焚化爐有毒氣體的凈化除塵等等。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(guó)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。 在中國(guó)進(jìn)入 WTO 以后，國(guó)內(nèi)對(duì)大氣排放要求將會(huì)逐漸與歐美各國(guó)的排放水平接軌。目前，歐共體的平均排放要求是低于 20mg/m3 。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。因此，國(guó)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。 最后，根據(jù) 20xx 年 9 月 1 日實(shí)施的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》中第十四、十五條規(guī)定，國(guó)家將按照各企業(yè)的大氣污染物排放總量征收排污費(fèi)。只有使用高效率、高質(zhì)量的除塵設(shè)備才能夠長(zhǎng)期為企業(yè)節(jié)省排污費(fèi)用。 由上可見，除塵設(shè)備并不僅僅是一種輔助設(shè)備。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?jī)?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。 袋式除塵器在電廠的應(yīng)用情況 環(huán)境保護(hù)現(xiàn)在已成為全世界的一個(gè)重要課題。我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家之一，資源的國(guó)情 決定我國(guó)能源結(jié)構(gòu)是以火電為主、水電為輔、核電風(fēng)能作補(bǔ)充，電力結(jié)構(gòu)發(fā)展很不平衡。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。如果我國(guó)要保持 7％的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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。新增的燃煤鍋爐每年耗標(biāo)準(zhǔn)煤約 5000萬(wàn)噸，這將產(chǎn)生大量含塵煙氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 90％二氧化硫、 67％氮氧化物、 70％煙塵排放量來(lái)自于煤炭的燃燒。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。隨著我國(guó)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(guó)家對(duì)煙塵 的排放標(biāo)準(zhǔn)也將越來(lái)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。從目前的技術(shù)來(lái)看，靜電除塵器和袋式除塵器將分享這塊市場(chǎng)，但是一批老除塵器會(huì)改造成袋式除塵器，預(yù)計(jì)今后袋式除塵器將會(huì)得到較大的發(fā)展隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高以及袋式除塵技術(shù)的不斷發(fā)展，袋式除塵器在火電廠鍋爐中應(yīng)用潛力很大，具有廣闊的發(fā)展空間。我國(guó)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(chǎng)。由于種種原因，我國(guó)的袋式除塵器在這個(gè)市場(chǎng)還未打開局面，而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)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。目前我國(guó)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。 除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)從上世紀(jì) 50年代，特別是從改革開放以來(lái)，廣泛引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)除塵技術(shù)，并通過進(jìn)一步開發(fā)研制取得了迅猛的發(fā)展，目前已接近世界先進(jìn)水平。 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(yīng)用最多的是濾袋除塵器和電除塵器。電除塵器當(dāng)前國(guó) 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)。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(guó)普遍采用負(fù)壓除塵。袋式除塵器有脈沖噴吹式、長(zhǎng)袋低壓脈沖式、分室引射脈沖式、濾簡(jiǎn)脈沖噴吹式、扁袋脈沖噴吹式、回轉(zhuǎn)反吹式、氣箱脈沖式等多種結(jié)構(gòu)形式。 電除塵和袋式除塵的比較 國(guó)家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求越來(lái)越嚴(yán)，目前《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GBl3223— 200X版已經(jīng)由國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布，第三時(shí)段煙氣允許排放濃度由原標(biāo)準(zhǔn)的200mg／ m3 降為 50mg／ m3 。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。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。針對(duì)上述實(shí)際情況，對(duì)電除塵器和袋式除塵器作以下比較。 (1)電除塵器的特點(diǎn) 優(yōu)勢(shì)： ①除塵效率高，可達(dá) 99％以上。 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。 ③可以適用較廣的溫度范圍 (從露點(diǎn)到金屬的溫度極限 )。 ④對(duì)于亞微米粒子和粗粒子的除塵效率高。 ⑤如果運(yùn)行得當(dāng)，需要的維護(hù)量少。 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除塵效率受粉塵比電阻影響大，煤質(zhì)的改變會(huì)影響其效率。 ③維修時(shí)需要停止設(shè)備的運(yùn)行。 (2)袋式除塵器的特點(diǎn) 優(yōu)勢(shì)： ①除塵效率高，可達(dá) 99． 99％以上。 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。 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。 ④袋式除塵器能更有效地捕集微細(xì)粉塵，除去飛灰中重金屬微粒比靜電除塵器要多。 ⑤附屬設(shè)備較少，技術(shù)要求沒有靜電除塵器那么高。 ⑥結(jié)合噴霧干燥等設(shè)備，可以解決煙氣的 S02 污染問題。 缺點(diǎn)： ①袋式除塵器對(duì)操作和維護(hù)的要求比較高。 ②鍋爐運(yùn)行中的負(fù)荷不穩(wěn)定，尤其是在點(diǎn)爐、啟動(dòng)、停爐等情況下，煙氣的性質(zhì)也不同，這也會(huì)影響到袋式除塵器的使用壽命。 ③壓力損失較大，一般在 1000Pa～ 1500Pa， 甚至更高。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) 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)。目前，在電氣控制領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外普遍采用 PLC。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。 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。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。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展， PLC 的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強(qiáng)。在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中 PLC 已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)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(dòng)化三大支柱 (PLC， ROBOT， CAD／ CAM)的主導(dǎo)地位。 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。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)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。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按照易于與控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 PLC 的優(yōu)點(diǎn) (1)極高的可靠性 由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠(yuǎn)比通用計(jì)算機(jī)所處的環(huán)境差，因此要求 PLC 具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并且應(yīng)能在比較惡劣的運(yùn)行環(huán)境中 (如高溫、過電壓、強(qiáng)電磁干擾和高濕度等 )長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。 (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。大多數(shù)PLC 采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。 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(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。 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。 (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(yǔ)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(yǔ)言就可進(jìn)行編程。 ②擴(kuò)展的靈活性： PLC 根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴(kuò)展，它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，也可通過多臺(tái) PLC 的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能。 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