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除塵（chén）係統自動控製（zhì）設計

一、除塵係統自動控製設計注意事項

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，自動控製係統要針對具體（tǐ）除塵係統和具體設備有針對性地（dì）進行（háng）自動控製沒計。

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

③ 除塵設備一般露天設置，除塵現場的盤、箱、櫃等自（zì）動控製裝置應注意防雨、防塵、防護等級要高。

④ 自動控（kòng）製在滿足除塵（chén）工藝需（xū）要的情（qíng）況下盡可能簡單可（kě）靠。

二（èr）、電除塵係統自動控製

1．電除塵器的工作特點

含塵氣體（tǐ）從吸塵罩中（zhōng）被吸引到電除塵器內部，在電除塵器沉澱極和電暈極（jí）之間（jiān）施加數萬伏的直流高壓，由於高壓靜電場的作（zuò）用，使進入電除塵器空間（jiān）的空氣充（chōng）分電離而使得其空（kōng）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（zhuàng）而被荷電。帶電塵粒由於受高壓靜（jìng）電場（chǎng）庫侖的作用，根據粉塵帶電極性的不同，分別向除塵器的陰（yīn）、陽極運動；荷電塵粒到達兩極後，分別將自己（jǐ）所帶的電荷釋放（fàng）掉，通過電極與電源形成回（huí）路便產生電除塵器的工作（zuò）電流，塵（chén）粒本（běn）身（shēn）則由於其固有（yǒu）的黏性而附（fù）著在極板、板線上後被捕集下來；另外氣體（tǐ）電離後，電除塵器（qì）空間正、負離子電荷總量是相等的，但由於負離子數目遠比正離子數目多得多，且（qiě）實踐證明，電除塵（chén）器的陰極接負高（gāo）壓作為電暈極，陽（yáng）極接高壓電源（yuán）的正（zhèng）端作（zuò）為沉澱極（jí）並接地，除塵（chén）效果比較（jiào）好。所以進入電除塵器內的粉（fěn）塵粒子也總是大多數被帶上負電荷而被陽極所（suǒ）捕（bǔ）集下來。

電除塵器（qì）的除塵效率與施加於電除塵器的高壓靜電場近似成正比的（de）關係，所以必須給電場施加盡可能高的高壓（yā），才能使電場中的氣體分子充分電離（lí），使（shǐ）粉塵有機會（huì）帶上盡可能多（duō）的電子而獲（huò）得較高的除塵效率。但電除塵器（qì）的陰、陽（yáng）極間的距離確（què）定（dìng）後，兩極間所能施加的直流高（gāo）壓是不可能無限製的增加；如果施加給電場的高壓值已超過了兩極間所能承（chéng）受的大場強，就會使電場產（chǎn）生高壓擊穿並伴隨產生火花放電。習慣上把這種（zhǒng）現象稱作“閃絡”放（fàng）電。如果給電場所（suǒ）施加的高壓超過極限值很（hěn）多，將會使電場高壓產生持續的弧光放電，即所謂“拉弧”現象。電場產生（shēng）拉弧時，使正常的電暈被破壞，此時除塵效（xiào）率將嚴重下（xià）降，如不能有效地（dì）加以克服（fú），還可能造成設備事故。所（suǒ）以，電除塵器投入運行時，是不允許產生頻繁（fán）拉（lā）弧覡（xí）象的。

影（yǐng）響電（diàn）除塵器（qì）正常運行的參數有粉塵比電（diàn）阻、煙氣（qì）溫度及除塵（chén）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（qì）的可控矽調壓高壓矽整流自動控製　可控矽自動控製高壓矽整流裝置是電除塵器普遍配套使用的一種高（gāo）壓供電裝置，這種（zhǒng）控製裝置以檢測電場二次電流為反饋信號（hào）。自動控製係統接受到各種（zhǒng）反（fǎn）饋信號之後立即進行分析判斷，並迅速發出控製指令改變主回路調壓可控矽的導（dǎo）通角，使電（diàn）場電壓得到調節，而電場電壓自控凋節主要星以電場所能施加的高電壓(即閃絡擊穿電壓)為控製依據。隨著電場煙氣條件的變化，電場擊（jī）穿電壓降（jiàng）低時，電場產生閃絡（luò）。此時自控係統接受（shòu）到這一反饋信（xìn）號後，隨之發出控製指令立即使主回路調壓（yā）可控矽封鎖，而使整流器無高壓（yā）輸出，以保證電場介質（zhì）絕緣強（qiáng）度有足夠的時間恢複到閃鉻擊穿前的正常值。為防止閃（shǎn）絡封鎖主回路側壓（yā）可控矽後而再次重新導通，整流器高壓輸出使電場發生（shēng）第二次連續閃絡，必須使閃絡封鎖後（hòu）的（de）高壓輸出（chū）值比（bǐ）閃絡發生時的高壓值降低一個（gè）適當的幅度；並且其數值的大小可（kě）根據電場煙氣條件及（jí）其變化趨勢，在一定的範圍內進行整定調節。顯然，電場電壓（yā）值每當閃絡封鎖一次後（hòu），將從降低以後（hòu）的電壓值開始逐漸向另一次閃（shǎn）絡電壓（yā）值接近，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（ér）把閃絡封鎖後電場電壓下降副值調節稱作-du/dt調節。通過（guò）調±du/dt，可以改變電場每兩次閃絡的間隔時間，即閃絡頻率（lǜ）。通常把除（chú）塵（chén）效率高時的“火花率（lǜ）”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（zhe）力、比電阻值（zhí）……，以及粉塵的電（diàn）化性質等各不相同，甚至相（xiàng）差懸殊，使（shǐ）得粉塵沉積到陰（yīn）、陽極上後能被抖落下來的難易程度也不同，因此，不少（shǎo）粉塵如果清灰效果不好，由於粉塵在極板(或極線)上堆積過厚，導（dǎo）致電場頻繁閃絡或粉塵荷（hé）電不充分，除塵效率降低（dī）。因此，需要設法通（tōng）過電除塵器的清灰裝置將所捕集的粉塵有效地抖落下來，以保證電場有比（bǐ）較理（lǐ）想的供（gòng）電水平，長期維（wéi）持所希望的（de）除塵效（xiào）率。

電除塵器陰、陽極的（de）清灰（huī）效果（guǒ），除要求清灰機構振打時對極板、極（jí）線的（de）每個部位要有一定的（de）振打衝擊力，要根據各種不同的粉塵，選擇合理的振打周期，這是因為如果振打周期過長，將導致極板上粉塵堆（duī）積過厚，使（shǐ）陰、陽（yáng）極所能施加（jiā）的高壓降低，影響除塵效率。若振打過（guò）於頻繁，由於沉積到極板(極線)上的粉塵尚未達到一定（dìng）厚度，振打時將成為碎（suì）末飛散到除塵器空間（jiān），將產生“二次飛揚”，導致除塵效率的降低。

陰極振打周期比陽極振（zhèn）打（dǎ）周期要長，因為陰極上的積灰（huī）速度遠比陽極上（shàng）的積灰速度慢，陰極振打持續時間也（yě）比陽極長，其原因是陰極振打清灰效果比陽（yáng）極差，振打時所產生的（de）“二次飛揚”不像陽極振（zhèn）打時嚴重。因此，為（wéi）保證陰（yīn）極振打的（de）清灰效果，使陰極每次振打的持續時間做適（shì）當的延（yán）長是必要的。陰、陽極振打控製則要求二者（zhě）的振打（dǎ）持續時間要錯開，防止陰、陽極有可能同時振打，避免（miǎn）造成嚴重的“二次飛揚”或（huò）振打時由於陰（yīn）、陽極有可能（néng）同時產生晃動而造（zào）成高壓電場的（de）閃絡放（fàng）電（diàn）。

(3) 輸排灰控製　隨煙氣進（jìn）入電除塵器而被陰、陽極所捕（bǔ）集的粉塵，由（yóu）清灰機構敲落下來（lái）後，被收集在除塵器底部的灰鬥（dòu）中，必須被及時輸（shū）送出去。以防灰鬥中粉塵堆積過量，有可能使除塵器陰、陽極短（duǎn）路，使除（chú）塵器因送不上（shàng）高壓電而停止（zhǐ）運行。

卸灰（huī）分兩種控製，一種是連續卸灰，另一種是（shì）間（jiān）斷卸灰。

電除塵器連續卸（xiè）灰的原（yuán）理與布袋除塵器連續卸灰的原理基本相同。間（jiān）斷卸灰就是在除塵（chén）器（qì）每個灰（huī）鬥適當的位置安裝l台（tái）料位檢測（cè）器，當除塵器灰鬥內（nèi）的（de）灰料堆積到料位探頭處時，料位檢測器將發出指令信號去控製卸(輸)灰機（jī）構自動卸(輸)灰（huī），隻要除塵器灰鬥內的料位下降到料位檢測探頭以下（xià）時，卸(輸)灰係統停止工作。

由於電除塵器卸(輸)灰控製由PLC控（kòng）製，根據現場的實際情況，卸(輸)灰控製係統分4種控（kòng）製功能。當灰鬥灰量（liàng）多時，選擇連續卸灰的控製功能；反之，選擇間斷卸灰的控製功能。當設備單動時，選擇（zé）手動（dòng）卸灰的控製功（gōng）能。檢修設備時，選擇（zé）停止卸灰的控製功能。

(4) 高壓絕緣子的加熱保溫控製　進（jìn）人電除塵（chén）器的煙氣溫度有（yǒu）時高達300℃以上，以每秒（miǎo）15～20m的速度由除塵器進氣管進入電（diàn）除塵器後，在除塵器內停留時間（jiān）可達數秒甚至10s以上。高溫煙氣（qì）碰到低溫（wēn）的除塵器內部構件時，其局部區間的煙氣溫度有可能降到煙氣露點溫（wēn）度以下（xià），煙氣中所含（hán）高（gāo）溫蒸汽將凝結成水珠附著在構件上。一旦高壓絕（jué）緣子上附（fù）著有水珠，將使絕緣子表（biǎo）麵失去絕緣能力，導致電場高（gāo）壓在絕緣子（zǐ）處產生頻（pín）繁閃（shǎn）絡、拉弧，甚至短路，使除塵器無法正常（cháng）運行。

對（duì）高壓絕緣子（zǐ）采取嚴格的密封（fēng）和（hé）電加熱保溫措施，是防止絕緣子汙染和保證其絕緣能力的有效措施。高壓絕緣子周圍的加熱保溫溫度要求其下限控製在煙氣露點（diǎn）溫度以上，上限高出下限溫度值一個範圍，並要求恒溫自控。總（zǒng）的原則是要保證在絕緣子處不要產生（shēng）露點，又希望不要（yào）加熱過度，造成不必要的（de）能源損耗，並有利於（yú）延（yán）長絕緣子的使用（yòng）壽命。煙氣露點溫度和加熱保溫所允許的上限溫度整定（dìng）值，可根據煙氣（qì）溫度和所含水蒸氣量通過計算獲得，也可通過實際測定來獲得（dé）煙氣的露點溫度值（zhí）。

幾個絕緣子室（shì）的溫（wēn）度隻要有一個（gè）尚未達到預先整定的（de）露點溫（wēn）度值以上（shàng）時，高壓直流電源都不能投入運（yùn）行，如果處於運行中的高壓設備一旦（dàn）遇到某一個（gè）絕緣子室的溫度因故下降到預先規定（dìng）的露點溫度以下（xià）時，也將自動停止運（yùn）行。從加熱器投入運行到使每個（gè）絕緣子室的溫度都達到規（guī）定的整定值，需要經過一段較長的時間。所（suǒ）以在電除塵器投入運行前，一（yī）般都要提前幾小時甚至（zhì）更長的時間使加（jiā）熱器投入運行。

(5) 高（gāo）壓安全接地開關控製　當煙氣（qì）中所含的（de）CO或其他可燃性易爆氣體進入（rù）電除塵器（qì）達到一（yī）定含量時，由於電（diàn）場閃絡時所產生的電火花，有可能引燃CO等氣體。由於氣體的迅速膨脹而引起劇烈爆炸（zhà），嚴重時將（jiāng）釀成損壞電除塵器本體的事故（gù）。為解決可燃性氣體的安全防爆問題，在煙氣進入電除塵器之前裝有（yǒu）CO分析儀，當分析儀檢測到廢氣中CO的含量達（dá）到1.5％時，發出危險（xiǎn）警報，通（tōng）知中心（xīn）控製室立即凋整（zhěng）操作工藝，防止廢（fèi）氣中CO的含量繼續增加。一旦CO分析儀檢（jiǎn）測到廢氣中CO的含量繼續增加並達到1.8%時，將立即發（fā）出指令，一方麵使電除塵器高壓電源立即停止運行，防止電（diàn）場因高濃度的CO碰上電（diàn）場閃絡火花而引起爆炸；與此（cǐ）同時（shí），受CO分析儀控製的高壓安全自動接地開關自動接地，以保證電場不（bú）會產生CO的燃（rán）燒爆炸。

當接地開關接地，使電場（chǎng）躲過可能產生CO燃燒爆炸的危險期後,煙氣中（zhōng）CO的含量因煙氣工況的調整已降到安全數值以下時，CO濃度分析儀發出使（shǐ）接地開關（guān）自動撤除接地的指令，此時接地開關可自動打開，將高壓電源輸入端重新接入電場。為安全（quán）操作起見。在CO濃度降至安全數值以後，接地開關的打開是通過人工操作來實現的。

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

①高壓絕緣子室的所（suǒ）有（yǒu）加熱器（qì）已投入正常運行（háng），並且每個絕緣子室的溫度都已達到預先規定的（de）數值（zhí）；

②CO濃度檢測儀檢測到進入電除塵器的CO濃度（dù）在規（guī）定的安（ān）全數值之內；

③高壓安全接地開關是開（kāi）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（yī）個條件不滿足，高壓電源將不可能被投入運行，或在運行的中（zhōng）途被迫停止繼續運行。這些與高壓（yā）電源相連鎖的環節，隻要有一個因故未使之恢複正常，高壓電源就將處在停機（jī）狀態。

3．溫（wēn）度檢測與顯示

電（diàn）除塵器內溫度的變化，對除塵器（qì）的運行狀態的影響是很敏感的（de）。由於溫度的升高，使得氣體體積增（zēng）大（dà）而使除塵器內部煙氣流速增大，導致氣體黏度增大而使粉塵黏附在極板（bǎn）上不易振打下來，使電除（chú）塵器的運行條件（jiàn）變壞，除（chú）塵效率降低。因（yīn）此，對電除塵器的煙氣溫（wēn）度進行檢測和記錄，同時記錄（lù）與之相對應的電除塵器的其他運行參數的變化（huà）規律，對分析（xī）電（diàn）除塵器的性（xìng）能指標和提出改進措施，都是很有實際意義的。