除尘器

PLC在布袋除尘器中的应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-16 11:30:26

摘要:布袋除尘器广泛应用于建材、冶金、化工等行业。其用途是过滤除尘,含尘气体通过布袋时,灰尘被留在纤维体上,而气体通过布袋不断的流动。其主要构成有箱体、布袋、清灰设备及反吹设备等。布袋除尘器清灰系统采用由计算机、PLC及网络组成的控制系统由西门子S7-300PLC和上位机WINCC组成,其中PLC对脉冲阀等进行全自动控制,WINCC提供人机界面及监控视窗,上位机及下位机采用以太网通信。

关键词:PLC;布袋除尘器;控制系统

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1布袋除尘系统的分类及原理

1.1除尘器分类

除尘器可分为两大类:

(1)干式除尘器:惯性除尘器、电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。

(2)湿式除尘器:包括又喷淋塔、冲击式除尘器、文丘里除尘器、泡沫除尘器和水膜除尘器等。

目前常见的运用最多的是旋风分离器、静电除尘器与布袋除尘器。

布袋除尘器属于干式除尘器,在化工企业中应用非常广泛。

1.2布袋工作原理

布袋除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、支架、滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘空气从布袋除尘器的进风管道进入各室灰斗,大颗粒的粉尘被分离,直接落入灰斗,而较细粉尘均匀的进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上,干净气体透过滤袋进入上箱体,并经净气箱排入大气。随着过滤工况的进行,滤袋上的粉尘越积越多,当设备阻力达到限定的阻力值(一般设定为1500Pa)时,由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值,按设定程序打开电控脉冲阀,进行停风喷吹,利用压缩空气使瞬间喷使袋内压力聚增,将滤袋上的粉尘进行抖落(即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰)至灰斗中,由排灰机构排出。

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2布袋除尘器控制系统的组成及功能

作为生产工艺设备的离线除尘器可靠性是第一的。在系统控制程序中包括定时、混合的清灰控制程序;定时、料位的输卸灰控制程序;同时还有布袋除尘器的在线检修控制程序。其中,低压控制系统主要有脉冲清灰、在线检修、振打与反吹、卸灰与输灰、温度检测与控制、以及其他监测措施等控制系统所组成。

2.1布袋除尘器脉冲清灰

脉冲清灰布袋除尘器是目前国内外应用最广泛的一种高效清灰布袋除尘器。脉冲清灰系统是布袋除尘器的核心,也是其技术的关键所在,其设计必须根据工艺的实际情况进行恰当的配置,这样才能保证布袋除尘器高效的运行。根据公司实际工况,采用PLC自动控制低压脉冲离线清灰,主要是定时控制方式。

2.2布袋除尘器定时清灰

定时离线清灰要求除尘器设计为多室组合的形式,实现逐室清灰,当某过滤室需要清灰时,首先要控制挡板使这个气室不再进行烟气过滤,即过滤室与主气流隔离开来,过滤室被隔离是通过设置在出气口的提升阀来实现的。采用定时离线清灰,可设置脉冲宽度和脉冲间隔时间。当除尘器工作一段时间后,滤袋外侧的灰层厚度增加,其阻力亦增大,此时应对滤袋进行清灰。脉冲清灰过程中,每台除尘器的每个过滤室上都设置了多个脉冲阀,以压缩空气为清灰动力,由PLC发出控制信号,依次触发各个脉冲阀,在瞬间释放低压空气。由于动能与势能的共同作用,由脉冲阀瞬间喷吹的低压空气,使相应等待清灰的一组滤袋突然膨胀和振动,抖落积附在滤袋外侧的灰尘,以恢复滤袋的除尘功能,使除尘器自始至终保持良好的工作状态。

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2.3布袋除尘器在线检修

布袋除尘器正常工作是采用离线清灰,需要检修时可以分室进行而不影响布袋除尘器整体的正常工作。

2.4布袋除尘器振打与反吹

振打清灰是布袋除尘器的主要过程,其目的是防止灰斗的堵塞。振打周期对其影响也很大,其控制可分为手动振打和定时振打。在振打力度与均匀性都满足要求时,振打频率是否合理,对布袋除尘器灰斗的堵塞影响极大。因此,选择合理的振打周期,将有助于更好地防止灰斗的堵塞。

2.5布袋除尘器卸灰与输灰

布袋除尘器的卸灰方式可分为定时自动卸灰;高、低料位自动卸灰。我公司采用的是定时输卸灰和料位卸灰方式。所谓高料位卸灰指的是当低压控制系统检测到某一灰斗高料位信号时,延时一定时间后启动相应的卸灰装置;当料位低于低料位时停止相应的卸灰装置。为避免料位计损坏或误报而导致灰斗堵灰,又加入定时自动卸灰功能,以保证系统能够进行自动卸灰。在定时自动卸灰方式下,每个室顺序依次卸灰,循环工作,避免了多室同时工作,致使输灰机阻塞等现象的事情发生,有效的保证除尘系统的正常运行。

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2.6布袋除尘器温度检测与控制

温度采集处理单元由温度传感器、热电阻全隔离信号调理器等组成。温度传感器采用铂热电阻Pt100,它将进出口烟气的温度信号转换为电阻值,经热电阻全隔离信号调理器转换成标准的4~20mA电流信号,送到PLC的模拟量输入模块中,供PLC分析处理用。在生产工况稳定时进入除尘器的烟气温度在100~180℃之间。由于烟气进入布袋除尘器的温度低于70℃时,容易造成烟气中粉尘粘在滤袋表面,形成一层不透气且不易清除的结块,使滤袋失效;而进入布袋除尘器的烟气温度高于220℃时,会造成滤袋使用寿命降低或烧坏滤袋,因此,布袋除尘器另设两只冷风阀,当进气温度达180℃时开始报警要求调整工况,同时控制打开一个冷风阀输入冷空气降温;当进气温度达200℃,同时打开两个冷风阀输入冷空气降温;此外,在设计中增加了旁路系统,主要是考虑系统生产时工况不稳定等因素导致入口烟气温度可能超过滤袋的允许范围,确保滤袋安全。在这时,要采取紧急措施,走旁路系统,避免影响整个系统的正常生产。

3布袋除尘器的应用与维护

由于采用了先进的PLC,系统控制结构更为合理,控制性能明显提高,系统获得了更大的可控性和可扩展性。同时结合先进的控制算法,使得布袋使用寿命明显增长,气源的利用率得以提高,整个系统的运营成本大幅下降,这一切使得布袋除尘器在工业领域具有了更加光明的应用前景。

除尘系统控制柜体设备与现场设备的距离较远,一般需两地控制。因此,我们增设了就地现场操作箱,便于设备的调试与检修;就地现场操作包括除尘系统上的所有提升阀、脉冲阀、螺旋输灰电机、卸灰阀以及振打器等等。当设备切换至远程状态时一般为PLC自动控制和计算机操作,无需人员干预。

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4结语

实践表明,本清灰控制系统投入运行后,布袋除尘器机组运行可靠,清灰效果较好,烟尘排放达到国家标准,操作简单,维护方便,同时工作环境也得到了很大的改善。

有关更多PLC 在布袋除尘器中的应用信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。