李二心,蔣孟杰,張濤,瞿曉燕,陳惟東,劉英蘇
(上海袋式除塵配件有限公司,上海 200241)
袋式除塵器是治理大氣污染的高效除塵設(shè)備,是解決工業(yè)煙氣細顆粒物超低排放的重要技術(shù)裝備。袋式除塵凈化效率高達99%—99.99%,凈化后細顆粒物排放濃度可達到10mg/m3以下,甚至達到5mg/m3,設(shè)備阻力低于1000Pa。袋式除塵器可用于各種風(fēng)量的含塵氣體凈化,也可用于氣固分離和粉體回收,當(dāng)煙氣量、煙氣溫度、粉塵比電阻等煙塵工況變化和波動時,能夠保持穩(wěn)定的凈化性能。脈沖噴吹類袋式除塵器作為主流設(shè)備,具有清灰能力強、過濾風(fēng)速高、設(shè)備緊湊、鋼耗少、占地面積少等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、機械、火力發(fā)電、煤炭、化工、垃圾焚燒、醫(yī)藥、玻璃、有色冶金等行業(yè)[1]。
袋式除塵器主要由上箱體、中箱體、下箱體、噴吹裝置等部分組成[2]。
上箱體為凈氣室,噴吹裝置也安裝在上箱體中。中箱體為塵氣室,內(nèi)裝有濾袋,在上箱體和中箱體之間有花板分隔。花板有兩個作用,一是分隔含塵氣體與凈化后的氣體,二是作為濾袋安裝的固定部位。下箱體為灰斗,灰斗下方連有卸灰閥和輸灰系統(tǒng)[3]。
脈沖噴吹裝置由氣包、脈沖噴吹控制儀、電磁脈沖閥、噴吹管、噴嘴等組成。電磁脈沖閥在極寒環(huán)境中使用時,由于壓縮氣體中含有水蒸氣,極易造成電磁脈沖閥中動鐵芯結(jié)冰,會導(dǎo)致電磁脈沖閥無法正常工作。為了解決這一問題,上海某公司研發(fā)了智能遠傳先導(dǎo)控制盒,該裝置可將電磁脈沖閥線圈集中在一起,增加溫控裝置,并自帶智能控制功能,通過氣管遠距離傳輸,以保證脈沖閥工作可靠穩(wěn)定。
如圖1 所示,智能遠傳先導(dǎo)控制盒由9 部分組成。
圖1 智能遠傳先導(dǎo)控制盒系統(tǒng)圖
智能控制系統(tǒng)由STM32 系列高速處理芯片作為其主控制芯片,內(nèi)置壓差傳感器、溫度傳感器,完成了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計,實現(xiàn)了1 路運行/停止?fàn)顟B(tài)干接點輸出、1 路本地/遠程選擇狀態(tài)干接點輸出、1 個過壓/欠壓報警狀態(tài)干接點輸出、8 路電磁閥輸出以及差壓數(shù)據(jù)、當(dāng)前閥號、當(dāng)前提升閥號、當(dāng)前實時信息數(shù)據(jù)上傳通訊功能;實時監(jiān)測電磁閥工作狀態(tài)功能,并儲存各個電磁閥的工作狀態(tài),以備查閱;實現(xiàn)控制盒內(nèi)溫度實時顯示并根據(jù)室外溫度變化自動加熱與停止;實現(xiàn)輸出替代和屏蔽功能;實現(xiàn)差壓數(shù)據(jù)以4—20mA 模擬信號輸出;采用MODBUS-RTU 通訊協(xié)議,開放所有的參數(shù)設(shè)置,用戶通過遠程集控系統(tǒng)能夠完全了解該智能遠傳先導(dǎo)控制盒參數(shù)信息,實現(xiàn)遠程參數(shù)設(shè)置及運行,并采用RS-485 接口與上位機進行通訊。
電磁線圈組件由電磁繞線、線圈骨架組件、線圈塑封件、螺紋鑲件、標(biāo)牌、接線蓋、固定螺絲等組成。
導(dǎo)向管組件由不銹鋼導(dǎo)向管、靜鐵芯、阻磁配件等組成。
溫控組件由發(fā)熱裝置固定件、連接線等部件組成。
含塵氣體由進氣管道進入除塵器的塵氣箱,過濾后的氣體經(jīng)袋口匯集到凈氣箱后排出。粉塵附著于濾袋外表面。
除塵器上箱體內(nèi),一般在每排濾袋的上方均設(shè)一根噴吹管,管上有噴嘴(孔)正對每條濾袋中心。各噴吹管經(jīng)由脈沖閥與氣包相連。如圖2 所示,當(dāng)智能脈沖噴吹控制系統(tǒng)達到設(shè)定壓差時,接收到遠程集控系統(tǒng)控制信號或手動控制輸出脈沖電信號,線圈得電生磁,磁生力使動鐵芯被抬起,脈沖閥上氣室及氣管中的氣體將從先導(dǎo)閥排氣口排出,上氣室壓力驟減,由于此時下氣室壓力大于上氣室,膜片打開,氣包內(nèi)壓縮氣體被釋放,并在0.1—0.2s 的瞬間由噴嘴(孔)射向濾袋,同時誘導(dǎo)為自身5—7 倍的周圍氣體一并進入濾袋。濾袋壁受到強烈沖擊而急劇膨脹變形,積于濾袋表面的粉塵落入灰斗。
圖2 智能脈沖噴吹控制系統(tǒng)圖
清灰周期及脈沖間隔應(yīng)依據(jù)含塵濃度、過濾風(fēng)速、粉塵性質(zhì)、氣體特性、除塵器結(jié)構(gòu)等進行調(diào)節(jié),以保持除塵器阻力在合理范圍內(nèi)[3]。
通電后,智能遠傳先導(dǎo)盒自動進入運行模式。用戶可以根據(jù)實時應(yīng)用需求,進入?yún)?shù)設(shè)置菜單,如對“28#控制模式”進行相應(yīng)設(shè)置,以切換就地模式/遠程控制。就地模式:通電后智能遠傳先導(dǎo)盒自動運行。遠程控制:通電后智能遠傳先導(dǎo)盒通過遠程RMT 和24VDC 輸入觸點的閉合與開路情況切換工作狀態(tài),該輸入觸點可以通過外部繼電器或開關(guān)控制,閉合時控制儀啟動,斷開時智能遠傳先導(dǎo)盒停止運行。
手動工作主要用于快速檢測智能遠傳先導(dǎo)盒輸出狀態(tài)正確與否。運行模式下,長按“手動”按鍵2s后,系統(tǒng)進入手動操作模式。手動操作模式下,長按“手動”按鍵2s 后,系統(tǒng)返回運行模式。
設(shè)置“28#控制模式”為1 時,遠程控制有效,在智能遠傳先導(dǎo)盒內(nèi)的線路板上DZ9 接線端子組中有兩個端子,外接“停止/運行”控制觸點(可導(dǎo)線、按鈕、繼電器等),控制自動狀態(tài)下的清灰啟動和停止。當(dāng)端子連通時自動運行啟動,當(dāng)端子不連通時自動運行停止。自動運行停止的方式有以下幾種情況:設(shè)置30#參數(shù)“停止方式為0”時,即刻停機有效;設(shè)置30#參數(shù)“停止方式為1”時,運行至終位停機。一旦設(shè)置28#參數(shù)“停止延時為非0”時,停止延時功能有效。此時在設(shè)置的“停止延時”時間內(nèi),當(dāng)端子連通時智能遠程先導(dǎo)控制盒自動運行啟動,之后即使端子不連通,延時期間智能遠程先導(dǎo)控制盒仍然持續(xù)運行,直到延時時間計時完成后,以終停方式停機。此模式下,智能遠傳先導(dǎo)控制盒將忽略循環(huán)間隔和差壓判斷,反復(fù)噴吹到停機延時時間并噴吹完當(dāng)前循環(huán)后停止。
智能遠傳先導(dǎo)控制盒的快速接頭與脈沖閥通過氣管連接,所有的先導(dǎo)閥與脈沖閥之間的最大傳輸距離應(yīng)不大于下表的推薦值。
先導(dǎo)閥與脈沖閥之間的最大傳輸距離
安裝智能遠傳先導(dǎo)控制盒和打開其外殼時,必須在斷電條件下進行。如果安裝有溫控裝置的智能遠傳先導(dǎo)控制盒,必須確保在打開其外殼前5min 就斷掉溫控裝置電源,以防燙傷。拆卸或維護完成后,確保外殼上所有螺絲都被擰緊。
袋式除塵器經(jīng)過長期發(fā)展,過濾與清灰能力已逐步適應(yīng)超低排放的要求,并得到了廣泛的應(yīng)用,但仍需要不斷探索和完善,以進一步提高其性能。智能遠傳先導(dǎo)控制盒還需要繼續(xù)改進,從而以更高的技術(shù)水平為大氣環(huán)境質(zhì)量改善提供技術(shù)支撐。