袋式除塵器改造論文.doc

（字?jǐn)?shù)3307） 詹光明通過除塵器控制系統(tǒng)改造提高除塵效率摘要：目前，選煤廠和一些有高濃度粉塵作業(yè)場(chǎng)所的單位普遍使用一種UF-7S型袋式除塵器，由于其控制系統(tǒng)為手動(dòng)控制，手動(dòng)清灰過程不規(guī)范，除塵效果達(dá)不到預(yù)期目的。本文對(duì)該設(shè)備的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，加裝PLC自動(dòng)控制模塊，對(duì)引風(fēng)機(jī)及振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化實(shí)時(shí)控制，及時(shí)清灰，提高了除塵效率。關(guān)鍵詞：除塵器 PLC控制模塊 自動(dòng)控制中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào): 2012-7.10-2001引言目前，許多洗煤廠及有粉塵源的生產(chǎn)單位廣泛使用的一種UF-7S型單機(jī)袋式收塵器是引進(jìn)美國富樂公司、具有八十年代技術(shù)水平的小型袋式收塵器，這種除塵器因其具有體積小，處理風(fēng)量大，結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便可靠、價(jià)格低廉等多方面的優(yōu)點(diǎn)，被許多有粉塵源的單位廣泛使用。但它在洗煤廠實(shí)際使用過程中，除塵效果并不理想，經(jīng)環(huán)保局檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)空氣中粉塵濃度達(dá)到80%，煤塵濃度（含有10%以下游離二氧化硅的煤塵）達(dá)到18mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的粉塵濃度不得高于50%，煤塵濃度不得高于10 mg/m3標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，且經(jīng)常出現(xiàn)引風(fēng)電機(jī)燒毀現(xiàn)象。經(jīng)過多次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查，并對(duì)該種除塵器的內(nèi)部構(gòu)造、工作原理、控制系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)問題的癥結(jié)出在除塵布袋的煤塵不能及時(shí)被清除所造成。該種除塵器結(jié)構(gòu)組成、工作原理、存在問題及原因分析如下：圖1 UF-7S型袋式除塵器結(jié)構(gòu)圖1.1結(jié)構(gòu)組成主要由凈氣室、過濾室（濾袋室）、灰斗室、振動(dòng)裝置（振動(dòng)電機(jī)）、引風(fēng)機(jī)、卸料裝置、濾袋固定花板、過濾布袋等組成，采用機(jī)械類振動(dòng)清灰方式，清灰布袋靠自重下垂，沒有骨架袋籠裝置。（結(jié)構(gòu)圖見圖1）1.2工作原理含塵氣體通過吸入式引風(fēng)機(jī)由除塵器入口（進(jìn)氣孔）進(jìn)入濾袋室，通過濾袋進(jìn)行過濾，粉塵被留在濾袋表面，凈化后的氣體進(jìn)入濾袋內(nèi)部，通過濾袋上口進(jìn)入凈氣室內(nèi)，由引風(fēng)機(jī)排風(fēng)口排出室外。隨著過濾時(shí)間的增加，濾袋表面黏附的粉塵不斷增加，當(dāng)濾袋表面上黏附的煤塵達(dá)到一定程度的時(shí)候，操作人員啟動(dòng)安裝在現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的引風(fēng)機(jī)停止按鈕，關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)清灰電機(jī)（振動(dòng)電機(jī)）進(jìn)行搖振清灰，使黏在濾袋外表面的粉塵落到灰斗室，然后啟動(dòng)清灰電機(jī)停止按鈕，開啟卸料電機(jī)，將灰頭室的積灰由卸料閥排出。之后，再次啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。按上述步聚依次進(jìn)行。另外，袋式除塵器依靠濾袋對(duì)含塵氣體進(jìn)行過濾。含塵氣體穿過濾袋時(shí)，隨著含塵氣體深入濾料內(nèi)部，纖維間空隙逐漸減小，最終形成附著在濾袋表面的粉塵層，即所謂的初層。袋式除塵器的過濾作用主要是依靠這個(gè)初層以及逐漸堆積起來的粉塵層進(jìn)行的。即使過濾很微細(xì)的粉塵。隨著粉塵在初層基礎(chǔ)上不斷積聚， 除塵器的透氣性變壞，除塵器的阻力增加，盡管此時(shí)濾袋的除塵效率也增大，但阻力過大會(huì)使濾袋容易損壞或因?yàn)V袋兩側(cè)的壓差灰過大，使空氣通過濾袋孔眼的速度（過濾速度）過高，將已黏附的粉塵帶走，這樣反而使除塵效率下降。因此，袋式除塵器運(yùn)行一定時(shí)間后要及時(shí)清灰，且清灰時(shí)不能破壞初層，以免除塵效率下降。1.3存在問題及原因分析通過以上分析可知：該類型除塵器主要是靠濾袋進(jìn)行空氣過濾的，當(dāng)濾袋表面上黏附的粉（煤）塵量達(dá)到一定程度的時(shí)候，如果不及時(shí)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行、開啟振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行清灰處理，會(huì)造成濾袋的透氣性大大降低，同時(shí)，引風(fēng)機(jī)阻力增大，除塵風(fēng)量降低，除塵效果隨之降低。與此同時(shí)，因?yàn)槌龎m器濾袋沒有骨架袋籠裝置，濾袋透氣性低于一定程度時(shí)，濾袋將會(huì)被吸附在一起，電機(jī)負(fù)荷增大，導(dǎo)致電機(jī)燒毀。也就是說，能否及時(shí)有效的進(jìn)行清灰，直接影響著袋式除塵器的除塵效果。目前，除塵器大多采用手動(dòng)控制系統(tǒng)，在使用過程中，存在以下問題：(1)因?yàn)樵O(shè)備操作箱安裝在現(xiàn)場(chǎng)，且引風(fēng)機(jī)、清灰電機(jī)以及卸料電機(jī)的控制端均在現(xiàn)場(chǎng)，每道環(huán)節(jié)均為手動(dòng)操作，員工在手動(dòng)清灰操作過程中，通常會(huì)存在以下問題：一是因?yàn)椴皇煜げ僮饕?guī)程，不能及時(shí)清灰；二是工作責(zé)任心不強(qiáng)，不能及時(shí)清灰；三是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況不能及時(shí)掌握，不了解除塵器里布袋上的灰塵積聚情況，不能及時(shí)清灰；四是工作人員負(fù)責(zé)看管工作線路長，身兼多種工作，不能嚴(yán)格按清灰周期定期啟動(dòng)清灰按鈕，及時(shí)清除黏附在濾袋表面粉塵，導(dǎo)致濾袋表面經(jīng)常超負(fù)荷帶塵工作，濾袋的穿透率不能得到保障，造成除塵效果不理想。(2)在手動(dòng)清灰過程中，按規(guī)定，引風(fēng)機(jī)停止后，振動(dòng)電機(jī)開啟10s后必須停止，再次啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，但操作者在操作過程中不可能精確掌握振動(dòng)電機(jī)的開啟時(shí)間的長短，并及時(shí)啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，經(jīng)常存在振動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間過長或過短的問題，造成布袋表面的初層被破壞或是布袋表面煤塵不能恰當(dāng)被清除，造成除塵效果不理想。另外，有時(shí)由于清灰時(shí)間過長、引風(fēng)機(jī)停風(fēng)時(shí)間過長或是操作人員為了省事，直接停機(jī)，該設(shè)備不能被利用，形同虛設(shè)，造成工作面煤塵大量積聚，影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，使除塵效果大大折扣。(3)本設(shè)備采用振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)清灰，負(fù)荷不易過大，所以濾袋沒有安裝袋籠裝置，一旦濾袋上的灰塵不能被及時(shí)清除，濾袋的透氣性將會(huì)降低，在負(fù)壓的作用下濾袋將會(huì)黏在一起不能進(jìn)行空氣過濾，阻力增加，造成電機(jī)頻繁燒毀。(4)清灰裝置采用振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的激振力進(jìn)行清灰，濾袋上的灰塵過多，電機(jī)負(fù)載增加，振動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的激振力達(dá)不到使用要求，除塵效果也會(huì)降低。2改造方案通過上述分析可知，該設(shè)備采用手動(dòng)控制系統(tǒng)是造成除塵效果不理想的主要原因，改造的重點(diǎn)是為其增加一套自動(dòng)控制系統(tǒng)。PLC控制將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。 鑒于此，我們可通過對(duì)該種除塵器電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，在控制系統(tǒng)中加裝PLC自動(dòng)控制模塊，引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，清灰（振動(dòng)）電機(jī)、卸料電機(jī)可根據(jù)預(yù)先設(shè)定周期，定期自動(dòng)進(jìn)行清灰及排料。另外，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)粉塵量的多少調(diào)整清灰周期，定期自動(dòng)對(duì)除塵器進(jìn)行清灰及卸料，從而確保濾袋的穿透率能維持在有效工作范圍內(nèi)，可解決除塵效果不理想的問題。改造后控制原理見圖2。 圖23技術(shù)方案在配電柜現(xiàn)有電控元件不變的情況下，加裝PLC自動(dòng)控制模塊，PLCI0.0輸入端子之前加裝一個(gè)常開按鈕K1,PLCI0.1輸入端子之前加裝一個(gè)常閉開關(guān)按鈕K2，K1為風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕，K2為風(fēng)機(jī)停止按鈕。PLC輸出端子Q0.1接風(fēng)機(jī)控制繼電器J2，Q0.2輸出端子接振動(dòng)繼電器J3。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煤塵的多少,通過對(duì)PLC編程系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器T37運(yùn)算時(shí)間來設(shè)定清灰周期，通過調(diào)整PLC時(shí)間繼電器T38運(yùn)算時(shí)間來控制振動(dòng)電機(jī)的清灰時(shí)間。當(dāng)開關(guān)打到自動(dòng)檔位上時(shí)，按下風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕K1，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行一周期后，T37時(shí)間繼電器輸出風(fēng)機(jī)停機(jī)信號(hào)，風(fēng)機(jī)停機(jī)，與此同時(shí)，PLC輸出清灰電機(jī)開機(jī)信號(hào)，清灰電機(jī)動(dòng)作，清灰電機(jī)啟動(dòng)一周期5s后，PLC輸出清灰電機(jī)停機(jī)信號(hào)，之后，輸出風(fēng)機(jī)開機(jī)信號(hào)，依次進(jìn)行，PLC控制程序見圖3。圖3 PLC控制程序4改造應(yīng)用效果(1)改造裝置投用后，可以根據(jù)煤塵濃度變化通過對(duì)PLC控制程序的調(diào)整調(diào)節(jié)清灰周期，使除塵器工作在最佳工況，從而提高除塵效果，現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度由原來的80%降低到17%，煤塵濃度由原來的18%降低到3%以下，有效解決了各工作點(diǎn)的煤塵問題。(2)PLC控制模塊的使用，實(shí)現(xiàn)了