PLC脈沖控制儀在除塵器中的應(yīng)用詳情

在PLC選型上，經(jīng)過反復(fù)的對比，選用了德國SIEMENS公司的SIMATIC S7-300系列可編程序控制器。SIEMENS公司是世界上較大PLC制造廠家之一，其產(chǎn)品的可靠性是*的。S7-300系列PLC提供了解決成套控制任務(wù)的能力和靈活性，具有功能豐富的指令集，高級的編程工具以及品種繁多的I/O模塊，能滿足各種行業(yè)的控制任務(wù)。S7-200系列PLC具有適用范圍廣，定時中斷、自檢功能、自定義故障中斷服務(wù)程序、網(wǎng)絡(luò)通訊功能等，使維護工作變得簡單。CPU根據(jù)用戶控制點數(shù)要求，確定具體型號規(guī)格。

三、低壓控制系統(tǒng)的組成及功能 

  作為生產(chǎn)工藝設(shè)備的LY低壓長袋離線除塵器，可靠性是*的。在系統(tǒng)控制程序中包括定時、定阻和混合的清灰控制程序；定時、料位的輸卸灰控制程序；同時還有布袋除塵的在線檢修控制程序。其中，低壓控制系統(tǒng)主要有脈沖清灰、在線檢修、振打與反吹、卸灰與輸灰、溫度檢測與控制、破袋檢漏以及其它監(jiān)測措施等控制系統(tǒng)所組成。

3.1 脈沖清灰 

      脈沖清灰袋式除塵器是目前國內(nèi)外應(yīng)用zui廣泛的一種高效清灰袋式除塵器。脈沖清灰系統(tǒng)是袋式除塵器的核心，也是其技術(shù)的關(guān)鍵所在，其設(shè)計必須根據(jù)工藝的實際情況進行恰當(dāng)?shù)呐渲?，這樣才能保證除塵器高效的運行。我公司根據(jù)實際工況，采用PLC自動控制低壓脈沖離線清灰，主要是定時、定阻和混合控制方式，我們多年來根據(jù)現(xiàn)場使用情況所總結(jié)出的經(jīng)驗，以定時為主，定阻、混合為輔的方式。 

3.1.1 定時清灰 

      定時離線清灰要求除塵器設(shè)計為多室組合的形式，實現(xiàn)逐室清灰，當(dāng)某過濾室需要清灰時，首先要控制擋板使這個氣室不再進行煙氣過濾，即過濾室與主氣流隔離開來，過濾室被隔離是通過設(shè)置在出氣口的提升閥來實現(xiàn)的。采用定時離線清灰，可設(shè)置脈沖寬度和脈沖間隔時間。當(dāng)除塵器工作一段時間后，濾袋外側(cè)的灰層厚度增加，其阻力亦增大，此時應(yīng)對濾袋進行清灰。脈沖清灰過程中，每臺除塵器的每個過濾室上都設(shè)置了多個脈沖閥，以壓縮空氣為清灰動力，由PLC發(fā)出控制信號，依次觸發(fā)各個脈沖閥，在瞬間釋放低壓空氣。由于動能與勢能的共同作用，由脈沖閥瞬間噴吹的低壓空氣，使相應(yīng)等待清灰的一組濾袋突然膨脹和振動，抖落積附在濾袋外側(cè)的灰塵，以恢復(fù)濾袋的除塵功能，使除塵器自始至終保持良好的工作狀態(tài)。 

3.1.2 定阻清灰 

      定阻清灰是通過在除塵器進出口的壓差變送器來控制的，當(dāng)壓差變送器的檢測值大于設(shè)定值時，則執(zhí)行定阻自動清灰。 

3.1.3 混合清灰 

      清灰的目的是清除布袋的灰塵，使布袋粉塵保持合適的厚度，除塵器有較高的除塵效率和較低的能耗。早期的除塵系統(tǒng)風(fēng)量一般恒定，常用的清灰控制方式有定時清灰和定阻清灰。定時清灰是指按照預(yù)先設(shè)定的清灰周期和脈沖間隔控制清灰機構(gòu)動作，屬于開環(huán)控制，不考慮除塵器的實際阻力。若時間設(shè)置不合理，會使除塵效率太低或系統(tǒng)能耗太高。定阻清灰是根據(jù)除塵器實際阻力來控制清灰。通常設(shè)定一個目標(biāo)阻力，當(dāng)實際阻力高于目標(biāo)阻力一定范圍時開始清灰，直到實際阻力小于目標(biāo)阻力一定范圍時停止清灰。這種方式相比定時清灰實現(xiàn)了阻力的簡單閉環(huán)控制，因此在風(fēng)量恒定的除塵系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛。由于本系統(tǒng)中采用了變頻調(diào)速，除塵風(fēng)量不再恒定，定時清灰和定阻清灰都不適用，經(jīng)分析和試驗，系統(tǒng)采用了定時定阻混合清灰控制策略。當(dāng)運行壓差小于設(shè)定值時，按時間設(shè)定啟動清灰，當(dāng)運行壓差大于設(shè)定值時，則強行啟動清灰程序。 

      除塵系統(tǒng)的壓差值進入PLC的模擬量輸入模塊，當(dāng)除塵系統(tǒng)投入正常運行后；PLC讀取除塵系統(tǒng)的進出口壓差信號跟預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)實時比較來確定布袋是否需要清灰，使除塵器運行在*狀態(tài)。 
3.2 在線檢修 
除塵器正常工作是采用離線清灰，需要檢修時可以分室進行而不影響除塵器整體的正常工作。 
3.3 振打與反吹 
      振打清灰是除塵器的主要過程，其目的是防止灰斗的堵塞。振打周期對其影響也很大，其控制可分為手動振打和定時振打。在振打力度與均勻性都滿足要求時，振打頻率是否合理，對除塵器灰斗的堵塞影響*。因此，選擇合理的振打周期，將有助于更好地防止灰斗的堵塞。 
3.4 卸灰與輸灰 
      除塵器的卸灰方式可分為定時自動卸灰；高、低料位自動卸灰。我公司采用的是定時輸卸灰和料位卸灰方式。所謂高料位卸灰指的是當(dāng)?shù)蛪嚎刂葡到y(tǒng)檢測到某一灰斗高料位信號時，延時一定時間后啟動相應(yīng)的卸灰裝置；當(dāng)料位低于低料位時停止相應(yīng)的卸灰裝置。為避免料位計損壞或誤報而導(dǎo)致灰斗堵灰，又加入定時自動卸灰功能，以保證系統(tǒng)能夠進行自動卸灰。在定時自動卸灰方式下，每個室順序依次卸灰，循環(huán)工作，避免了多室同時工作，致使輸灰機阻塞等現(xiàn)象的事情發(fā)生，有效的保證除塵系統(tǒng)的正常運行。 
3.5 溫度檢測與控制 
      溫度采集處理單元由溫度傳感器、熱電阻全隔離信號調(diào)理器等組成。溫度傳感器采用鉑熱電阻Pt100，它將進出口煙氣的溫度信號轉(zhuǎn)換為電阻值，經(jīng)熱電阻全隔離信號調(diào)理器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號，送到PLC的模擬量輸入模塊中，供PLC分析處理用。 
      在生產(chǎn)工況穩(wěn)定時進入除塵器的煙氣溫度在100～180℃之間。由于煙氣進入除塵器的溫度低于70℃時，容易造成煙氣中粉塵粘在濾袋表面，形成一層不透氣且不易清除的結(jié)塊，使濾袋失效；而進入除塵器的煙氣溫度高于220℃時，會造成濾袋使用壽命降低或燒壞濾袋，因此，除塵器另設(shè)兩只冷風(fēng)閥，當(dāng)進氣溫度達180℃時開始報警要求調(diào)整工況，同時控制打開一個冷風(fēng)閥輸入冷空氣降溫；當(dāng)進氣溫度達200℃，同時打開兩個冷風(fēng)閥輸入冷空氣降溫；此外，在設(shè)計中增加了旁路系統(tǒng)，主要是考慮系統(tǒng)生產(chǎn)時工況不穩(wěn)定等因素導(dǎo)致入口煙氣溫度可能超過濾袋的允許范圍，確保濾袋安全。在這時，要采取緊急措施，走旁路系統(tǒng)，避免影響整個系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。 
3.6 破袋檢漏 
      操作人員發(fā)現(xiàn)超標(biāo)報警后，將控制柜上的清灰選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“0”位置，終止清灰控制程序，然后單擊控制柜上的濾袋破損檢測按鈕，監(jiān)控機向PLC發(fā)布檢漏指令，PLC接到命令后啟動除塵器檢漏程序，使除塵器內(nèi)提升閥按預(yù)定的節(jié)奏逐個依次關(guān)閉開啟，如果當(dāng)一個除塵室中的提升閥被關(guān)閉時，相應(yīng)除塵器的排放濃度PD1明顯減少，說明此除塵室中有破袋現(xiàn)象，PLC將向環(huán)保中心發(fā)送破損室號?？杉皶r有效地發(fā)現(xiàn)哪個除塵過濾室有破袋現(xiàn)象，及時更換，保證整個除塵系統(tǒng)的正常運行。 
3.7 監(jiān)測措施 
      為了保證除塵系統(tǒng)的正常運行，提高除塵效率，節(jié)省能源，在系統(tǒng)上設(shè)置一些必要的儀表監(jiān)測措施，設(shè)計有除塵器進出口壓差；除塵器進、出口溫度以及風(fēng)機的一些檢測點（風(fēng)機軸承、電機軸承、定子溫度，風(fēng)機進出口煙氣壓力、風(fēng)機軸承振動、冷卻水壓力、壓縮空氣壓力等）

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