脉冲袋式除尘系统自动控制实例解析

1.除尘工艺流程

本除尘系统为某炼焦炉拦焦袋式除尘系统，由脉冲袋式除尘器、液力耦合器调速风机、预冷却器系统、输灰系统等组成，工艺流程如图8-39所示。

图8-39 除尘系统工艺流程和检测要求示意图

1—脉冲除尘器 2—风机 3—液力耦合器 4—电动机 5—消声器 6—卸灰阀 7—切出输灰阀 8—集合输灰机 9—给料器 10—料仓 11—冷却器 12—平衡阀 13—带式集尘管 14—储气罐 15—排气筒 16—排烟风机 17—加湿机 18—运灰车

2.主要技术参数

（1）除尘器的技术参数

1）除尘器类型为分室停风管喷低压脉冲袋式除尘器；

2）入口含尘浓度＜5g/Nm³；

3）烟气温度＜120℃；

4）烟尘为焦粉等；

5）处理风量324000m³/h；

6）过滤面积4460m²；

7）过滤风速1.2m/min；

8）滤袋规格φ165mm×6000mm；

9）滤袋材质为500g/m²涤纶针刺毡；

10）滤袋数量为1440条；

11）除尘器室数为24室，6×2单元（12灰斗）；

12）清灰采用低压脉冲管喷吹清灰方式；

13）停风阀24个，DC24V（带上下位开关，得电关）；

14）脉冲阀120个，3寸，DC24V；

15）灰斗振动器12个，0.25kW，380V；

16）喷吹压力0.2～0.3MPa；

17）停风阀汽缸压力0.2～0.3MPa；

18）压缩空气用量5m³/min；

19）设备阻力1200～1400Pa；

20）除尘器效率＞99.5%；

21）漏风率＜3%；

22）卸灰阀卸灰量6～9m³/h（阀口300mm×300mm，功率0.75kW）；

23）除尘器外形尺寸（长×宽×高）18m×9m×11.7m（柱脚中心）。

（2）除尘风机及液力耦合器技术参数

1）除尘风机型号DFY20F-C5A；

2）机组布置形式风机+调速型液力耦合器+电动机；

3）输送介质为含尘空气；

4）入口含尘浓度＜100mg/m³；

5）进气温度-5～80℃（按t_j=80℃设计）；

6）进气流量324000m³/h；

7）进气压力-5000Pa；

8）出气压力500Pa；

9）风机工作转速n=960r/min；(www.xing528.com)

10）冷却水量4t/h，0.4MPa；

11）配套电动机型号YKK5001-6；

12）额定功率900kW；

13）额定电压1000V；

14）电动机防护等级IP44（室内）；

15）采用空气自冷却；

16）电动机绝缘等级为F；

17）配套液力耦合器型号YOT_CG920/1000；

18）输入转速1000r/min；

19）传递功率400～1170kW；

20）调速范围250～960r/min，8min一次。

3.控制仪表和检测点

检测点和控制仪表见表8-12。

表8-12 除尘设备检测点一览表

4.脉冲除尘器清灰控制

脉冲除尘器为12组（灰斗）分24室，每室设5个脉冲阀，共120个脉冲阀。每室设离线阀1个，共24个离线阀，每个离线阀对应5个脉冲阀，清灰开始周期采用定时和总压差两种可选控制。

清灰控制程序要求：清灰开始，第1清灰室离线阀关闭，该室脉冲阀1～5顺序工作；然后第1离线阀打开，第2清灰室离线，脉冲阀顺序工作，依次进行，直至1～24室顺序喷吹完成一个周期。阀喷吹0.1～0.2s，间隔3～5s后第二阀喷吹；一室喷吹完间隔30～60s后，打开离线阀并离线第二室，完成同样的程序，喷吹时间可根据需要调整。离线阀得电关，脉冲阀得电喷吹，计算机采用DC24V控制信号，离线阀带上下限位开关，采用DC24V控制信号。全部清灰工作情况需在计算机屏幕上显示；清灰最好选择在休炉期间，即风机低速运行期间进行。脉冲除尘器清灰控制逻辑框图如图8-40所示。

图8-40 脉冲除尘器清灰控制逻辑框图

5.除尘器输灰系统控制

除尘器卸灰工作可手动给出指令，也可选择前后两个仓的上料位作为卸灰的指令。除尘器1条切出刮板输送机对应4个卸灰阀，和10条集合刮板输送机。卸灰开始先起动集合输送机，再开需卸灰的切出输送机，然后开对应的卸灰阀，卸灰完毕反程序操作，并给一定的间隔时间；同时只能开1个卸灰阀卸灰，1次卸灰指令顺序完成12个灰斗的卸灰，每个灰斗卸灰3～5min，灰斗下料位可作为辅助控制，每个灰仓振动器可以设为手动，也可以设为在对应灰斗卸灰期间振动1～2min，输灰机若发生故障，控制系统发出报警，并停止输灰系统运行，全部清灰工作情况能够在计算机屏幕上显示。除尘器输灰系统控制逻辑框图见图8-41。

图8-41 除尘器输灰系统控制逻辑框图

6.风机调速及兑冷风阀控制

风机调速采用变频方式，指令信号取自拦焦除尘管道对接机构并通过滑线传到地面PLC控制设备。拦焦期间风机转速从250r/min升至960r/min，调速时间小于30s，拦焦完成，风机转速降至250r/min，自然降速，不要限降速时间。风机转速从低速到高速对应兑冷风阀关闭，风机转速从高速到低速对应兑冷风阀打开，计算机屏幕上显示转速和推焦过程。风机调速及兑冷风阀控制逻辑框图见图8-42。

图8-42 系统风机调速及兑冷风阀控制逻辑框图

7.除尘系统的检测显示

除尘系统的工作参数检测、报警、联锁等，全部检测数据和报警联锁情况全部在计算机屏幕上显示。

8.风机开机和停机条件控制

风机起动条件：除尘器、风机、电动机等的油温、油压、水压、水温等参数正常，风机进口阀门关闭执行器拉杆位置回零。正常与事故停机，执行器拉杆回零（风机减速），停电机，风机进口阀门关闭，除尘器进行一次清灰和卸灰。风机起动条件和控制程序逻辑见图8-43，风机停止条件和控制程序逻辑见图8-44。

9.其他

控制系统应具有控制参数的调整画面和主要设备运行参数的历史记录画面、报表打印等功能。

图8-43 风机起动条件和控制程序逻辑框图

控制系统的设计完善与否对于除尘系统的正常可靠运行至关重要。目前除尘系统主要采用PLC控制方式，可通过总线协议、TCP/IP网络通信协议等通信手段完成与上位机和其他要求的远程控制。做好除尘系统软件的编程，对于除尘系统的良好运行以及全厂的除尘监控十分重要。

图8-44 风机停止条件和控制程序逻辑框图