摘要：對(duì)煙氣凈化工程除塵器系統(tǒng)中的自控系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，根據(jù)電袋除塵器系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)，對(duì)其電氣回路、信號(hào)控制連鎖部分進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能控制的效果。

關(guān)鍵詞：煙氣凈化工程;除塵器系統(tǒng);自控系統(tǒng)

0 引言

在發(fā)電或其他生產(chǎn)工藝中，煙氣凈化作為最為關(guān)鍵的一項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，能夠減少二次煙氣對(duì)環(huán)境造成的污染。除塵器自控系統(tǒng)裝置的控制特性好壞以及控制功能完善與否，對(duì)于實(shí)現(xiàn)除塵器的運(yùn)行自動(dòng)化和管理智能化，改善除塵器運(yùn)行狀況，提高除塵器除塵效率，延長(zhǎng)各部分構(gòu)件使用壽命以及節(jié)約能源等都有著直接的影響和現(xiàn)實(shí)意義。

1 煙氣凈化工程除塵器自控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與優(yōu)化設(shè)想

1.1? ? 電場(chǎng)人孔門(mén)的安全連鎖優(yōu)化

原電場(chǎng)人孔門(mén)的管理沒(méi)有引起相關(guān)企業(yè)足夠的重視，對(duì)于人孔門(mén)僅通過(guò)螺栓封閉和張貼警示標(biāo)示進(jìn)行管理，易造成運(yùn)維人員在高壓整流設(shè)備還在運(yùn)行時(shí)誤入，引發(fā)人身安全事故?？蓪㈦妶?chǎng)人孔門(mén)與除塵器高、低壓系統(tǒng)進(jìn)行安全聯(lián)鎖控制，裝置包括人孔門(mén)、限位開(kāi)關(guān)、高壓電源、機(jī)械鎖、自控系統(tǒng)。

人孔門(mén)安全連鎖示意如圖1所示，安全聯(lián)鎖箱內(nèi)電門(mén)鎖和電袋除塵器人孔門(mén)的機(jī)械鎖共用一把鑰匙，若想打開(kāi)電袋除塵人孔門(mén)，需將安全聯(lián)鎖箱內(nèi)的電門(mén)鎖上，否則取不下鑰匙。當(dāng)安全聯(lián)鎖箱內(nèi)的電門(mén)鎖上后，其自帶的輔助觸點(diǎn)導(dǎo)通，將此信號(hào)送至電袋除塵器高壓電源控制柜，高壓電源控制系統(tǒng)進(jìn)行邏輯判斷后，將高壓電源主回路斷開(kāi)，停止本體電場(chǎng)運(yùn)行，即保證消除電場(chǎng)內(nèi)部殘余電荷后人員方可進(jìn)入。

1.2? ? 高壓整流設(shè)備、脈沖噴吹系統(tǒng)與出口濁度儀的聯(lián)動(dòng)節(jié)能

常規(guī)的除塵高壓整流設(shè)備、脈沖閥噴吹系統(tǒng)均相互獨(dú)立工作，無(wú)論何種工況均為滿負(fù)荷輸出，無(wú)形中造成不必要的能源浪費(fèi)。為響應(yīng)近年來(lái)節(jié)能減排的國(guó)家政策號(hào)召，通過(guò)主要設(shè)備之間的連鎖控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)節(jié)能。自控系統(tǒng)以出口濁度儀實(shí)時(shí)檢測(cè)的“濁度”信號(hào)作為控制信號(hào)，當(dāng)“濁度”信號(hào)數(shù)值增加時(shí)，將高壓整流設(shè)備的“二次電流極限”和“二次電壓極限”自動(dòng)調(diào)高，同時(shí)提高電磁脈沖閥噴吹頻率，以便同步提高電區(qū)和袋區(qū)的除塵效果;當(dāng)“濁度”信號(hào)數(shù)值減少時(shí)，將高壓整流設(shè)備的“二次電流極限”和“二次電壓極限”自動(dòng)調(diào)低，同時(shí)降低電磁脈沖閥噴吹頻率，這樣可以在滿足設(shè)備運(yùn)行要求的情況下，大大降低除塵器的耗電量和用電量。

各設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)，改變了傳統(tǒng)的單一獨(dú)立運(yùn)行模式，各設(shè)備在不影響除塵效率的條件下，在不同工況下調(diào)整能耗，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2 基于煙氣凈化工程除塵器系統(tǒng)的自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1? ? 架構(gòu)原理

對(duì)煙氣凈化工程除塵器系統(tǒng)的自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，應(yīng)先對(duì)其架構(gòu)原理進(jìn)行分析，確保該項(xiàng)設(shè)計(jì)具有一定的可行性和可靠性。煙氣凈化工程除塵器自控系統(tǒng)的架構(gòu)原理，主要分為三個(gè)層面：

第一，管理層面。該部分主要由操作站和工程師站組成，其是下達(dá)生產(chǎn)操作指令與調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)指令的控制中心，對(duì)煙氣凈化系統(tǒng)的整體進(jìn)行實(shí)時(shí)集中管控和監(jiān)測(cè)，管理層面一般皆安排在生產(chǎn)中控室內(nèi)，對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)施管理。

第二，控制層面。該部分主要負(fù)責(zé)對(duì)煙氣凈化系統(tǒng)生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采取、運(yùn)算和傳輸?shù)炔僮?，為管理層面提供重要的?shù)據(jù)參考，對(duì)執(zhí)行層面下達(dá)相應(yīng)指令，因此該層面也是煙氣凈化系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié)之一，不僅需要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，而且還要與廠區(qū)實(shí)施通信連接。

第三，執(zhí)行層面。該部分主要負(fù)責(zé)對(duì)管理層面所下達(dá)指令的執(zhí)行，同時(shí)還要對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，并上報(bào)至控制層面，保證數(shù)據(jù)測(cè)量的及時(shí)性和有效性，是確保煙氣凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

2.2? ? 操作模式設(shè)計(jì)

煙氣凈化工程除塵器自控系統(tǒng)具有智能化、自動(dòng)化、人性化和全面化特性，該系統(tǒng)主要包含遠(yuǎn)程和本地兩項(xiàng)操作方式，操作人員可在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)煙氣凈化工程進(jìn)行實(shí)時(shí)操控，也可以回到中控室內(nèi)實(shí)施遠(yuǎn)程操作，在減少人員投入量的同時(shí)，最大限度地為操作人員營(yíng)造良好的工作環(huán)境[1]。

第一，本地操控。操作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)煙氣凈化除塵器自控系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)控制，該種操控方式通常用于設(shè)備檢修或臨時(shí)故障處理情況中，在現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)操作臺(tái)上有本地操控和遠(yuǎn)程操控的模式切換旋鈕，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作即可完成模式切換。

第二，遠(yuǎn)程操控。一般情況下煙氣凈化的生產(chǎn)作業(yè)皆是由遠(yuǎn)程操控完成，確保人員投入量實(shí)現(xiàn)最小化。其主要分為手動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種：手動(dòng)模式為操作人員對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)施人工操作，該種模式皆用于系統(tǒng)的試用階段或設(shè)備調(diào)試時(shí)期。自動(dòng)模式是通過(guò)煙氣凈化除塵器自控系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)施控制，不需要操控人員干涉，該種模式皆用于正常生產(chǎn)條件下，同時(shí)操作人員也可以通過(guò)修改指令的方式，改變自動(dòng)模式的工作方式，對(duì)中控制操作臺(tái)上的手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕進(jìn)行操作，即可實(shí)現(xiàn)煙氣除塵器自控系統(tǒng)手動(dòng)與自動(dòng)兩種模式的切換。

2.3? ? 功能設(shè)計(jì)

為確保煙氣凈化除塵器自控系統(tǒng)的作用與價(jià)值能得到最大限度的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)操作，應(yīng)對(duì)其功能設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，保證該系統(tǒng)能有效提升工作效率，減少成本投入。在功能設(shè)計(jì)中，主要注意以下事項(xiàng)：

第一，高壓整流設(shè)備的控制功能。產(chǎn)品具有多種控制方式可供用戶在不同工況條件下選用，例如火花跟蹤控制、最高平均電壓控制、火花率設(shè)定控制、斷電振打控制等。在項(xiàng)目調(diào)試及投運(yùn)前期，通過(guò)數(shù)據(jù)檢測(cè)及分析為用戶設(shè)定最適應(yīng)的控制方式。

第二，除塵器電磁脈沖閥的工作方式。針對(duì)該問(wèn)題，主要由定時(shí)、定壓和混合三種工作方式組成。定時(shí)模式，通過(guò)操作人員對(duì)自控系統(tǒng)的設(shè)置，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，對(duì)除塵器脈沖閥進(jìn)行依次清理。定壓模式，對(duì)自控系統(tǒng)實(shí)施相應(yīng)設(shè)置后，在對(duì)除塵器脈沖閥清理過(guò)程中，根據(jù)出壓口的壓力判斷清理工作的開(kāi)始和結(jié)束，當(dāng)出壓口的壓差大于設(shè)定值時(shí)，便開(kāi)始清理工作?；旌夏Ｊ剑诙〞r(shí)模式和定壓模式的共同作用下開(kāi)展清理工作，哪種模式先達(dá)到工作條件，便使用相應(yīng)模式進(jìn)行清理[2]。

第三，生產(chǎn)操控模式的設(shè)定。主要分為在線和離線兩種，同時(shí)該項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)使煙氣凈化除塵器自控系統(tǒng)更加智能化和自動(dòng)化。在線模式，當(dāng)除塵器處于工作狀態(tài)時(shí)，清理功能便開(kāi)始工作，而且提升閥處于常開(kāi)狀態(tài)。離線模式，當(dāng)除塵器處于非工作狀態(tài)時(shí)開(kāi)始清理工作，其提升閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

2.4? ? 操控畫(huà)面

煙氣凈化工程除塵器自控系統(tǒng)操控畫(huà)面是反映生產(chǎn)過(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)和狀態(tài)的重要組成部分，而且也是下達(dá)指令的最初環(huán)節(jié)，在操控畫(huà)面中應(yīng)設(shè)計(jì)出該系統(tǒng)的初始數(shù)值以及修改界面，使操作人員能夠按照實(shí)際生產(chǎn)需求，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，以此完成各環(huán)節(jié)的工作。主要數(shù)值設(shè)定項(xiàng)目有：高壓整流設(shè)備控制功能及各參數(shù)、脈沖閥噴吹時(shí)間設(shè)置、定時(shí)模式時(shí)間設(shè)定等。此外，可以通過(guò)調(diào)整操控畫(huà)面的色差，讓操作人員對(duì)其各項(xiàng)設(shè)置有更加清晰的了解，便于后期對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)煙氣凈化工程除塵器系統(tǒng)的自控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)電氣線路進(jìn)行調(diào)整，能顯著提升除塵自控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，減少生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)接線操作的總體工作量，在強(qiáng)化生產(chǎn)系統(tǒng)整體性能的同時(shí)，又有效地控制了設(shè)備投資成本。

[參考文獻(xiàn)]

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收稿日期：2020-02-26

作者簡(jiǎn)介：林志洪（1986—），男，福建莆田人，工程師，研究方向：供配電、電氣自動(dòng)化。