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除塵係統自動控製設計

一、除（chú）塵係統自動控製設計（jì）注意事項

① 除塵設備類型、規格、用途（tú）、操作方法多種多樣，相互間差別較大，自動（dòng）控製（zhì）係統要針對具體除塵係統和具體設備有針對性地進行自動控製沒計。

② 除塵係統淨化有爆炸性（xìng）、腐蝕性或潮濕、有害含塵氣體時，自動控製裝置（zhì）應做相應的防爆、防靜電、防腐蝕等技術處理。

③ 除塵設備一般露天設置（zhì），除塵現場的盤、箱（xiāng）、櫃等自動控製裝置應注意防（fáng）雨、防（fáng）塵（chén）、防護等級要高。

④ 自動控製在滿足除塵工藝需要的情況下盡可能簡單可靠。

二、電除塵係統自動控製

1．電除塵器的工作特點

含塵氣體從吸塵罩中被（bèi）吸引到電除塵器內部，在電除塵器沉澱極和電暈極之間施加數萬伏的直（zhí）流（liú）高壓，由於高壓靜電場（chǎng）的作用，使進入（rù）電除塵器空間的空氣充分電離而使得其空間充滿帶正、負電（diàn）荷的離子。隨氣流進入電除塵器內的粉塵粒子與這些正、負離子相碰撞而被荷電。帶電塵粒由於（yú）受高壓靜電場庫侖的作用，根據粉塵帶電極性的不同，分別向除塵器的陰、陽極運動；荷電塵粒到達兩極後，分別將自己所帶的電荷釋放掉，通過電極與電源（yuán）形成回路便產生電除塵器的工作電流（liú），塵粒本身則由於（yú）其固有的黏性而附著在（zài）極板（bǎn）、板線上（shàng）後被捕集下來；另外（wài）氣體電離後，電除塵器空間正、負離子電荷總量是相等（děng）的，但由於負離子（zǐ）數目遠比正離子數目多得多，且實踐證明，電除塵器的陰極接負高壓作為（wéi）電暈（yūn）極，陽極接（jiē）高壓電源的正端作為沉澱極並（bìng）接地，除塵效果比較好。所以進入電（diàn）除塵器內的粉塵粒子也總是大多數被帶上負電荷而（ér）被陽極所捕集下來。

電除塵器的除（chú）塵效率（lǜ）與施（shī）加於電除塵（chén）器的高壓靜電場近似成正比的關（guān）係，所以必須給電場施（shī）加盡（jìn）可能高的高壓，才能使電（diàn）場（chǎng）中的氣（qì）體（tǐ）分子（zǐ）充分電（diàn）離，使粉塵有機會帶上盡可能多的電子而獲得較高（gāo）的（de）除塵效率。但電除塵器的陰、陽極間的（de）距離確定後，兩極間所能施加的直流高壓是（shì）不可能無限製的增加；如（rú）果施加給電（diàn）場的高壓值已超過了兩極間所能承受的大場強，就會使電場產生高壓擊穿並伴隨產生火花放電。習慣上把（bǎ）這種現象稱作“閃絡”放電（diàn）。如果（guǒ）給電場所（suǒ）施加的高壓超過極限值很多，將會使電場高壓（yā）產生持續的弧光放電，即所謂“拉弧”現象。電場產生拉弧時，使正常的電暈被破壞，此時除塵效率將嚴重下（xià）降（jiàng），如不能（néng）有（yǒu）效地加以克服，還可能造成設備事故。所以，電除塵器投入運行時，是不允許產（chǎn）生頻繁拉弧覡（xí）象（xiàng）的。

影響電除塵器正常運行的參數（shù）有粉塵比電阻、煙氣溫度及除塵器入口粉塵質量濃度等。

2．電除塵器控製內容與過程

(1) 電除塵器的可控矽調壓高壓矽整流自動控製　可控（kòng）矽自動控製高壓矽整流裝置是電（diàn）除塵器普遍（biàn）配套使用的一種高壓供電裝置，這種控製（zhì）裝置以檢測電場（chǎng）二次電流為反饋信號。自動控製係統接受到各種反饋信號（hào）之後立（lì）即進行分析（xī）判斷（duàn），並迅速發出控製指令（lìng）改變（biàn）主回路調壓可控矽的（de）導通角，使電場（chǎng）電壓（yā）得到調節，而電場電壓自控凋節主要星以（yǐ）電場所能施加的高電壓(即閃絡擊穿電壓)為控製依據。隨（suí）著電場煙氣條件的變化，電場擊穿電壓降低時，電場（chǎng）產生閃絡。此時自控（kòng）係統接受到這一反饋信號後，隨之發出控（kòng）製指令立即使主回路調（diào）壓可（kě）控矽封鎖（suǒ），而使整流器無高（gāo）壓輸出，以（yǐ）保證電場介質絕緣強度有足夠（gòu）的時間恢複到閃鉻擊穿前的正（zhèng）常值。為防止閃絡封鎖主回路側（cè）壓可控矽後而再次重新導通，整流器高（gāo）壓輸出使電場發生第二次（cì）連續閃絡，必須使閃絡封鎖後的高壓輸出值比閃絡發（fā）生時的高（gāo）壓值降低一個（gè）適當的幅度；並且其數值的大小可根據（jù）電場煙氣條件及其變化趨勢，在一定的範圍內進行整定調節（jiē）。顯然（rán），電場電壓（yā）值每（měi）當閃絡封鎖一次後，將從降低以後（hòu）的電壓值開始逐漸向另一次閃絡電壓（yā）值（zhí）接近，而且上升的速度也是可以調節的。通常把電場電壓上升速率的調節稱作+du/dt調壓，而把（bǎ）閃絡封鎖後電場電壓下降副值調節稱作-du/dt調節（jiē）。通過調±du/dt，可以改變電場每兩次閃絡的（de）間隔時間，即閃絡頻率。通常把除塵（chén）效率高時（shí）的“火花率”稱作“佳火花率”。

(2) 電除塵器低壓自動控製　由於各種粉塵的粒度、黏度、附著力、比電阻值……，以及粉塵的電化（huà）性質等各不相同，甚至相差懸殊，使得粉塵沉積到陰、陽極上後能被抖落下來的難易程度也不同，因此，不少粉塵如果清灰效果不好，由於粉塵（chén）在（zài）極板(或極線)上堆（duī）積過厚，導致電場頻繁閃絡或粉塵荷電不充分，除塵效率降低。因此，需要設法通過電除（chú）塵器的清灰（huī）裝置將所捕集的粉（fěn）塵有效地抖落下來，以保證電場有比較理想的供電水平（píng），長期維持所希望的除塵效（xiào）率（lǜ）。

電除塵器陰、陽（yáng）極的清灰效果（guǒ），除要求清灰機構（gòu）振打時對極板、極（jí）線的每個部位要有一定的振打衝擊力，要根據各種不同的粉塵，選（xuǎn）擇合理（lǐ）的振打周期，這是因為如果振打周期過長，將導致極（jí）板上粉塵堆積過厚，使陰、陽極所能（néng）施加的高（gāo）壓降低，影響除塵效率。若振打過於頻繁，由於沉積到極板(極線)上的粉塵（chén）尚（shàng）未達到一定厚度，振打時（shí）將成為碎末飛散到除塵器空間，將產生“二次飛揚”，導致除塵（chén）效率的降低。

陰（yīn）極振打周期比陽極振打周期要長，因為陰極（jí）上的積灰速度遠比陽極上的積灰速度慢，陰極（jí）振打持續時間也比陽極（jí）長，其（qí）原因是陰極振打清灰效（xiào）果比陽極差，振打時所產生的“二次飛揚”不像陽極振打（dǎ）時嚴重。因（yīn）此，為保證（zhèng）陰（yīn）極振打的清灰效果（guǒ），使陰極（jí）每次振打的持續時間做適當的（de）延長是必要的。陰、陽極振打控製則要求二者的振（zhèn）打（dǎ）持續時間要錯開，防（fáng）止陰、陽極有（yǒu）可能同時振打，避免造成嚴重的“二次飛（fēi）揚”或振打時由於（yú）陰、陽極有可能同時產生晃動而造成（chéng）高（gāo）壓電場的閃絡（luò）放電。

(3) 輸（shū）排灰控製　隨煙氣進入（rù）電除塵器而被陰、陽（yáng）極所捕集的（de）粉塵，由清灰機構（gòu）敲落下（xià）來後，被收集在除塵器（qì）底部的灰鬥中，必須被及時輸送出去。以防灰鬥中粉塵堆積過量，有可能（néng）使除塵器陰、陽極短路，使除塵器因送不上高壓（yā）電而停止運行。

卸灰（huī）分兩（liǎng）種控製，一種（zhǒng）是連續卸（xiè）灰，另一種是間斷（duàn）卸灰。

電除塵器連續卸灰的原理與布袋（dài）除塵器連續卸灰的原理基（jī）本相同。間斷卸灰就是在除（chú）塵器每個灰鬥適當的位置安裝l台料位檢測器（qì），當除塵（chén）器灰鬥內（nèi）的灰料堆積（jī）到料位探頭處時（shí），料位檢測（cè）器將發出指令信號去控製卸(輸)灰機構自動卸(輸（shū）)灰，隻要除塵器（qì）灰鬥內的料位下降（jiàng）到料位檢測（cè）探（tàn）頭以下時，卸（xiè）(輸)灰係統停止工作。

由於電除（chú）塵器（qì）卸(輸)灰控製（zhì）由PLC控製（zhì），根據（jù）現場的實（shí）際情況，卸(輸)灰控製係統分4種控製功（gōng）能。當灰鬥灰量多時，選擇連續卸灰的控（kòng）製功能（néng）；反之，選擇間斷卸灰的控製功（gōng）能。當設備單動時，選擇手動卸灰的控製功（gōng）能（néng）。檢修設備時，選擇停止卸灰的控製功能。

(4) 高壓絕緣子（zǐ）的加熱保（bǎo）溫控製　進人電除塵器的煙氣溫度有時高達300℃以上，以每秒15～20m的速度由除塵器進氣（qì）管進入電除塵器後，在除塵器內停留時間可達數秒甚至10s以上。高溫煙氣碰到低溫的除塵（chén）器內部構件時，其局（jú）部區間的煙氣溫度有可能降到煙氣露點溫度以下，煙氣中所含高溫蒸汽將凝結（jié）成水（shuǐ）珠附著在構（gòu）件上（shàng）。一旦高壓絕緣子上附著（zhe）有水珠，將使絕緣子表麵失（shī）去絕緣（yuán）能力（lì），導致電場高壓在（zài）絕（jué）緣子處（chù）產（chǎn）生頻繁閃絡、拉弧，甚至短路，使（shǐ）除塵器無法正常運行。

對高壓（yā）絕（jué）緣子采取嚴格的密封和電加熱保溫措施，是（shì）防止（zhǐ）絕緣子汙染和保證其（qí）絕緣（yuán）能力的有效措施。高壓絕緣子（zǐ）周圍（wéi）的加熱保溫溫度要求其下限控製在煙氣露點溫（wēn）度以上（shàng），上限高出下限溫度值一個範圍，並要求恒溫自控。總的原則是要保（bǎo）證（zhèng）在（zài）絕緣子處（chù）不要產生露點（diǎn），又希望不要加熱過度，造成不必要的能（néng）源損耗，並有利於延長絕緣子的使用（yòng）壽命。煙氣露（lù）點溫度和加熱保溫所允許的（de）上限溫度（dù）整定值，可根據煙氣溫度和所含水蒸氣量（liàng）通過計算獲得，也可通過實際測定來獲得煙氣的露點溫度值。

幾個絕緣子室的溫度隻要（yào）有一個尚未達到預（yù）先整定的露點溫度值以上時，高壓直流電源都不能投入運行，如果處於運行中的高壓設備一旦遇到某一個絕緣子室（shì）的溫度因故下降（jiàng）到預先規定的露點（diǎn）溫度以下時，也將自動（dòng）停止運行。從加熱器投入運行（háng）到使每個絕緣子室的（de）溫度都達到規定的整定值，需要（yào）經過一段較長的時間。所以在電（diàn）除塵器投入運行前，一般都要提前幾小時甚至更（gèng）長的時間使加熱器投入運行。

(5) 高壓安全接地開關控製（zhì）　當煙氣中所含的CO或其（qí）他（tā）可（kě）燃性易爆氣體進入電除塵器達到一（yī）定含量時，由於電場閃絡時所產生的電火花，有可能引燃CO等氣體。由（yóu）於氣體（tǐ）的（de）迅速（sù）膨脹而（ér）引起劇烈爆炸，嚴重時將釀成損壞電除塵器本體的事故。為解決可燃性氣體的安全（quán）防爆問題，在煙氣進入電（diàn）除塵器（qì）之前裝有CO分析儀，當分析儀檢（jiǎn）測到廢氣中CO的含量達到（dào）1.5％時（shí），發出（chū）危（wēi）險警報，通知中心控製室立（lì）即凋（diāo）整操作工（gōng）藝，防止廢氣中CO的含量繼續增加。一旦CO分析儀（yí）檢測到廢氣中CO的含量繼續增加並達（dá）到1.8%時，將立即發出指令，一方麵使電除塵器（qì）高壓電源立即停止運行（háng），防止電場因高濃度的CO碰上電場閃絡火花而引起爆炸；與此同（tóng）時（shí），受CO分析（xī）儀控製的高壓安全自動接地開關自動接地，以保證電（diàn）場不會產生CO的（de）燃燒爆炸。

當接地開（kāi）關接地，使電場躲過可能產生（shēng）CO燃燒爆炸的危險期後,煙氣中CO的含量因煙氣工況的調整已（yǐ）降到（dào）安全數值以（yǐ）下時（shí），CO濃度分析儀發出使接地開關自動撤除接地（dì）的指令，此時接地開關（guān）可自動打（dǎ）開，將高壓電源輸入端（duān）重新接入電（diàn）場。為安全操（cāo）作起見。在CO濃度降至（zhì）安全數值以（yǐ）後，接地開（kāi）關的打開是通（tōng）過人工操作來實現的。

(6) 高壓運行與低壓電源的（de）連鎖控製　要維持高壓電源連續運行，對與之相關的低（dī）壓用電設（shè）備必須滿足下麵的關係：

①高壓絕緣子室的所有加熱器已投入正常（cháng）運行，並（bìng）且每個絕緣子室（shì）的溫度都已達到預先規定的數（shù）值；

②CO濃度檢測（cè）儀檢測到進入電除塵器的（de）CO濃度在規定的安全數值之內；

③高壓安全接地開關是開啟的，高壓整流器的輸出端已接至（zhì）電場陰極。

受上述1～3條所規定，隻要有一個條件不滿足，高壓電源將不可能被（bèi）投入運行，或（huò）在運行（háng）的中途被迫（pò）停止繼續運行。這些（xiē）與高壓（yā）電源相連鎖的環節，隻要有一（yī）個因故未使之（zhī）恢複正常（cháng），高（gāo）壓電源就（jiù）將處在停機狀（zhuàng）態。

3．溫度檢測與顯示

電除塵器內（nèi）溫度的變化，對除塵器的運行狀態的（de）影響是很敏感的。由於溫度的升高（gāo），使得氣體體積增大而使除塵器內（nèi）部煙氣流速增大，導致氣體（tǐ）黏度增（zēng）大而使粉塵黏附在極板（bǎn）上不易振打下來，使電除塵器的運行（háng）條件變壞，除塵效率降低。因此，對電除塵器（qì）的煙氣溫度進行檢測和記（jì）錄（lù），同時記錄與之相對應的電除塵器的其（qí）他運行（háng）參數的變化規律，對分析電除塵器的性能指標和提出改進措施，都是很有實際意義的。