工业除尘器系统设备的控制技术研究

原创 2020-04-12 10:42  阅读

  北极星大气网讯:摘要:随着技术的发展和进步,工业除尘器系统设备的功能和性能也在逐步完善。电气自动控制技术的应用,使工业除尘器系统设备的工作质量和工作效率得到显著提升。基于此,本研究结合工业除尘器系统设备的功能进行分析,然后结合电气自动控制技术在清灰、卸灰等工作中的实际应用,探讨其作用和价值。

  在工业生产当中,环境污染问题持续存在,其中以工业粉尘较为常见。工业粉尘的排放,在造成空气污染的同时,还会对人体健康造成严重的损害,需要采取有效的防控措施。除尘器系统的应用,能够有效处理工业粉尘,实现无害化排放。为了进一步完善除尘器系统的功能,提高工业粉尘的净化和处理效果,需要对除尘器进行改造和升級,并将电气自动化控制技术应用进来,实现自动化作业,达到更好的除尘效果,在环保方面具有重要的作用。

  随着人们对生态环境保护重视度的不断提高,节能环保问题已经成为当下工业发展的主要问题。在许多工厂的生产郭晨高中,会形成大量工业废气、粉尘,如果处理不当,使其排放到空气中,会引发雾霾等空气污染问题。除尘器是处理工业废气的主要装置,当工业废气经过除尘器系统时,除尘器系统可以过滤小颗粒尘埃、灰烬等污染物,从而使工业废气排放达到相关标准要求。电气自动化控制技术在除尘器系统中的应用能够确保除尘器保持最佳运行状态,有利于提升除尘效果,并达到节约能源的目的。因此,近年来电气自动控制技术在除尘器系统中的应用受到了广泛关注[1]。

  电气自动控制技术的应用主要集中在三个环节:(1)过滤环节,主要控制系统将废弃中的粉尘过滤出去;(2)排灰环节,将过滤环节过滤出来的粉尘从除尘器中排除;(3)清灰环节,对除尘器表面的灰尘进行清理,避免影响除尘器的正常运行。电气自动控制技术在上述环节中的应用均有明显作用,可以确保脉冲阀、空压机控制的及时性和有效性,提升布袋过滤效果。

  以某钢铁公司为例,该公司新引进一批除尘设备,采用排烟罩和封闭罩捕捉烟气,采用脉冲布袋除尘系统进行清灰,采用除尘器高架布置方式进行粉尘收集,并利用脉冲喷吹、卸灰阀和输灰电机将粉尘送入高位储灰仓,最后由粉尘自卸车将其远处。该厂目前配备了7套除尘器,能够满足废气处理需求。

  其中,布袋除尘器的工作原理是利用风力和阻力捕捉废气中的粗颗粒粉尘,实现过滤功能。废气进入除尘器后先碰到挡板,气流在流入汇都前,速度逐渐减慢,在惯性作用下,气体中的粗颗粒粉尘会直接落入灰斗。在灰斗中,气流向上通过布袋,其中夹带的粉尘会被留在布袋表面,而净化后的空气则会进入布袋,并从出风口排除。在此过程中,布袋表面积聚的粉尘逐渐增多,会增加布袋阻力,影响风力输送。对此,要将阻力控制在允许范围内,及时进行布袋清灰。在清灰过程中,PLC系统会定时出发控制阀,将其按顺序打开,利用压缩空气吹落布袋表面的粉尘,并使其落入灰斗中。

  低压脉冲式布袋除尘器是目前使用最多,除尘效率最高的除尘器,具有在线脉冲清灰和离线脉冲清灰两种工作模式,应用更加灵活。在电气自动控制系统的应用下,能够实现集中控制,操作方便,而且维护简单,设备成本较低。低压脉冲式布袋除尘器的脉冲阀使用寿命长,因此系统的使用周期较长,而且内部结构简单,方便找出运行问题,确保其正常使用。

  清灰是除尘器系统工作运行的重要环节,而电气自动技术的应用,在压差清灰的同时,还能够做到定时清灰,除尘器的工作效率显著提升。在清灰前,需要暂停除尘,关闭清灰系统舱室。应用可编程逻辑控制器(PLC),根据预设的程序,对脉冲阀进行控制。该过程中,通过压缩空气,向喷吹阀施加一定的压力。在此之前,应打开密封膜片,经喷吹口喷出,便于实施作业。然后由除尘布袋吸附粉尘,并将其降落在储灰斗中。在除尘操作的过程中,需要对于脉冲阀动作的速度进行有效控制,并保障其准确性,喷吹时间间隔应控制在10s左右,两个除尘布袋相互独立,避免发生干扰。完成清灰操作后,除尘系统能够由清灰工作状态转换为全过滤状态。

  在除尘器清灰系统的工作运行时,全程由PLC进行调控,实现自动化作用,能够对喷吹时间、周期间隙以及间隔时间进行适当的调整,能够满足不同的工作需求。该过程中,无需手动启动和停止,而自动进行各类阀门装置的调控。可根据除尘工作的实际需要,相应的设置程序,按照该程序进行自动作业,能够对其进行跟踪检查,了解具体的作业情况。

  经由除尘器系统所清除的灰尘,需暂存于除尘器内部。当灰尘积累量达到一定指标时,将灰尘卸除极为重要。传统的除尘器,卸灰的过程需人工完成,效率低,且效果差。将电气自动控制技术应用到除尘器系统中,能够有效提高卸灰效率,提高其自动化水平。卸灰的原理及流程如下:当灰尘积累量达到一定程度时,自动化系统可立即感知到目前的工作状态,并向PLC控制系统发送卸灰信号。PLC系统接收信号后,可于5s内,调动卸灰电机。卸灰电机运动9s后,振动电机可随之启动,将灰尘清理至除尘器外部。5s后,刮板电机启动,此时,除尘器内的残余灰尘,均可被卸除。为提高卸灰的合理性,工作人员可通过对电机功率的调节,控制卸灰的时间间隔。通常情况下,将两次卸灰时间控制在30min左右较为适宜。工作人员可视除尘器的工作场合及除尘量,适当延长或缩短两次卸灰的间隔时间,提高除尘效率。

  控制储气罐,是控制空压机的关键步骤。而压力的控制,则是储气罐控制的关键。根据储气罐的运行原理,当空气压力较设定压力低时,动储头可随之与静储头连接,使继电器开始作业。反之,当空气压力高于设计压力值时,动储头则会与静储头断开,继电器电路随之被切断,空压机停止作业。采用上述方法控制空压机,能够有效提高机械状态改变的便利性,提高除尘器系统的除尘效率。但该控制方式同样存在一定的问题。如继电器启动过于频繁,电路故障很容易发生,对除尘器系统寿命的延长不利。为解决上述问题,改变控制方式较为必要。实践表明,采用两级控制的方式控制空压机,由一级控制系统控制主回路,由二级控制系统控制电源供给,即能够提高空压机的运行效率,同时还可使电路故障得以解决,对除尘器系统运行安全性的提升较为有利。工作人员可视空压机储气罐的操作频率,考虑采用二级控制系统控制电路的开与关,提高系统运行的安全性[2]。

  综上所述,除尘器系统的应用,主要负责对工业粉尘的处理,避免其直接排放于空气而造成污染。电气自动控制技术应用于除尘器系统,除尘器系统的清灰、卸灰功能更加完善,空压机性能得以提升。在除尘器的工作运行过程中,能够降低人为控制负担,并降低人为干扰因素的影响,能够获得更好的工业粉尘处理效果。

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