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除塵係（xì）統自動控製設計

一、除塵係統（tǒng）自動控製設計注意事項

① 除塵（chén）設備類型（xíng）、規格、用途、操作方法多種多樣，相互間差別較（jiào）大，自動控製係（xì）統要針對具體（tǐ）除塵係統和具體設備有針對性地進行自（zì）動控製沒計。

② 除塵係統淨化有爆炸性、腐蝕性或潮濕（shī）、有害含塵氣體時，自動控製裝置應做（zuò）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、櫃等自動控製裝置應注（zhù）意防雨、防塵、防護等（děng）級要高。

④ 自動控製在（zài）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（diàn）除塵器的工作特點

含塵氣體從（cóng）吸塵罩中被（bèi）吸引到電除塵器內部，在電除塵器沉澱極和（hé）電暈極之間施加數（shù）萬伏的直流高壓，由於高壓靜電場的作用，使進入電除塵器空間的空氣充分電離（lí）而使（shǐ）得其空間充滿帶正、負（fù）電荷的離子。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（yóu）於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（yáng）極運動；荷電塵粒到達兩極後，分別將（jiāng）自己所帶的電荷釋放掉（diào），通過（guò）電極與電源形（xíng）成回路便產生電除塵器的工作電流，塵粒本身則由（yóu）於其固有的黏性而附（fù）著在極板、板線上後（hòu）被捕集下來；另（lìng）外氣體電離後，電除塵器空間正、負離子電荷總量是相等的，但由於負離子（zǐ）數目遠比正離子數目多得（dé）多，且實踐證明，電除塵器的陰極接負高壓作為電暈極，陽（yáng）極接（jiē）高壓電源的正端作為沉澱極並接地，除塵效果比較好。所（suǒ）以進入電除塵器內的粉塵粒子也總是大多數被帶上負電荷而被陽極所捕集下來。

電除塵器的除塵效率與施加於電（diàn）除塵器的高壓靜電場近似成正（zhèng）比的關係，所以必須給電場施加盡可能高的高壓，才能使（shǐ）電場中的氣體分子充分電離，使粉塵有機會帶上盡可能多的電（diàn）子而獲得較高的除塵效率。但電除塵器的陰、陽極間的距離確定（dìng）後，兩極間所（suǒ）能施加的直流高壓是不可（kě）能（néng）無限製的增加；如（rú）果施加給電場的高壓值已超過了兩極間所能承受的大場強，就會（huì）使電場產生高壓擊穿並伴隨產生火花放電。習（xí）慣（guàn）上把這（zhè）種現象稱作“閃絡”放電。如果給電場所施（shī）加的高壓超過極限值很多，將會使電場高壓產生持續的弧光（guāng）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（cǐ）時（shí）除塵效率將嚴重下降（jiàng），如（rú）不能有效地加以克服，還可能造成（chéng）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（hú）覡象的。

影響電除（chú）塵器正常運行的參數有（yǒu）粉（fěn）塵比電阻、煙氣溫度及除塵器（qì）入口粉塵質量濃度等。

2．電除塵（chén）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　可控矽自動控製高壓矽整流（liú）裝置是電除塵器普遍配套使用的一種高壓供（gòng）電裝置，這種控製（zhì）裝置以檢測電場二次電流為反饋信（xìn）號。自動控製係統接受到各種反饋信號之後立即進行分析判斷，並迅速發出控製（zhì）指令改變主回路調壓可控矽的導通角，使電場電壓得（dé）到調節，而（ér）電場電壓自控凋（diāo）節主要星（xīng）以電場所能施加（jiā）的高（gāo）電壓(即閃絡擊穿電壓)為控製依據。隨著電場（chǎng）煙氣條件的變（biàn）化（huà），電場擊（jī）穿電壓（yā）降低時，電場產生閃絡。此時自控係統接（jiē）受到這一反饋信號後（hòu），隨之發出控製指令（lìng）立即使主回路調壓可控矽（guī）封鎖，而使整流器無高壓輸出（chū），以保（bǎo）證電場（chǎng）介質絕緣強度有（yǒu）足夠的時間恢複到閃鉻（gè）擊穿前的正常值。為防止閃絡封鎖主回路側壓可控矽後而再次重（chóng）新導通，整流（liú）器高壓輸出使電場發生（shēng）第二次連續閃絡，必須使閃絡封鎖後的高壓輸出值比閃絡發生時的高壓（yā）值（zhí）降（jiàng）低一個適當的幅度；並且其數值的大小可根據電場煙氣條件及其變化趨勢，在一（yī）定的範圍內進行整定調節。顯然，電場電（diàn）壓值每當閃絡封鎖一次後，將從降低以後的電壓值開始逐漸向另一次閃絡電壓值接近，而且上升的速度也是可以調節的。通常把電場電壓（yā）上升速率的調節稱作+du/dt調壓（yā），而把閃絡封鎖後電場電壓下降副值調節稱作-du/dt調（diào）節。通（tōng）過調±du/dt，可以改變電場每兩次閃（shǎn）絡的間隔時間，即閃（shǎn）絡頻率（lǜ）。通常把除塵效率（lǜ）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（yóu）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（shǐ）得粉（fěn）塵（chén）沉積到陰、陽極上（shàng）後能被抖（dǒu）落下來的難（nán）易程度也不同（tóng），因此，不（bú）少粉塵如果清灰（huī）效果不好，由於粉塵在極板(或極（jí）線)上堆積過厚，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（diàn）除塵器的清灰裝置將所捕集的粉塵有（yǒu）效（xiào）地抖落下來，以保證電場有比較理想的供電（diàn）水平，長期維持所希望的除塵效率。

電除塵器陰、陽極的清灰效果，除要求清灰（huī）機構（gòu）振打時對極板、極線（xiàn）的每個部位要有一定（dìng）的振打衝擊力，要根據各種（zhǒng）不同的粉塵，選擇合理的振打周（zhōu）期，這是因為如果振打周期過長（zhǎng），將導致極板上粉塵堆積過厚，使陰、陽極所能施加的高壓降低，影響除塵效率。若振打過於頻（pín）繁，由於沉積到極板(極線)上的粉塵尚未達到一定厚度，振打（dǎ）時將成為碎末飛散到除塵器空間，將產生“二次飛揚（yáng）”，導致除塵效率的降低。

陰極振打周期比（bǐ）陽極振打周期要長，因為（wéi）陰極上的積（jī）灰速度遠比陽極上的積（jī）灰速度慢，陰極振打（dǎ）持續時間也比陽極長，其原因是陰極振打清灰效果比陽極差（chà），振打時所（suǒ）產生的“二次飛揚”不像陽（yáng）極振打時嚴重。因此，為（wéi）保（bǎo）證陰極振打的清灰效果，使陰極每次振打的持續時間做適當的延（yán）長是必要（yào）的。陰、陽極振打控製則要求二者的（de）振打持續時間要錯開，防止陰（yīn）、陽極有可能同時振打，避免造成嚴重的“二次飛（fēi）揚（yáng）”或振打時由於陰、陽極有可能同時（shí）產生晃動而（ér）造成高壓電場的閃絡放電。

(3) 輸排灰控製　隨煙氣進入電除塵器而被陰、陽極所捕集的粉塵，由清灰機構敲落下來後，被收集在除塵（chén）器（qì）底部的灰鬥中（zhōng），必須被（bèi）及時輸送出去。以防灰鬥中（zhōng）粉塵堆積過量，有可能使（shǐ）除塵器陰、陽極短路，使除塵器（qì）因送不上高壓電而停止（zhǐ）運行。

卸灰分兩種控製，一種是連續卸灰，另一種是（shì）間斷卸灰。

電除塵器連（lián）續卸灰的原理與布袋（dài）除塵（chén）器連續（xù）卸（xiè）灰的原理基本相同。間斷卸灰就（jiù）是在除塵器每個灰鬥適當（dāng）的位置安裝l台料位（wèi）檢測器，當除塵器灰鬥內的灰料堆積（jī）到料位探頭處時，料位檢（jiǎn）測器將發出指令信號去（qù）控製卸(輸)灰機構自動卸(輸)灰，隻要除塵器灰鬥內的料位下降到料位檢測探頭以下時，卸(輸)灰係統停止工（gōng）作。

由於電除塵器卸(輸)灰（huī）控製由PLC控製，根據現場的實際情況，卸(輸（shū）)灰控製（zhì）係統分4種控製功能。當灰鬥灰量多時，選擇連續（xù）卸灰的控製功（gōng）能；反之（zhī），選（xuǎn）擇間斷（duàn）卸（xiè）灰的控製功能。當設備單動時，選擇手動卸灰的控製功能。檢修設備（bèi）時，選擇停止卸灰的控（kòng）製功（gōng）能。

(4) 高壓絕緣子的加熱保（bǎo）溫控（kòng）製　進人電除塵器的煙氣溫度有時高達300℃以（yǐ）上，以每秒15～20m的速度由除塵器進氣管進入電除塵器後，在除塵器內停留時間可（kě）達數秒甚至10s以上。高溫煙氣碰到低溫的除塵器（qì）內（nèi）部構件時，其局部區間的煙氣溫度有可能降到煙氣露點溫度以下，煙氣中（zhōng）所含高溫蒸汽將（jiāng）凝結成水珠附著在構件上（shàng）。一旦高壓絕緣子上附著有水（shuǐ）珠，將使絕緣子表麵失去絕緣能力，導致電場高壓在絕緣子處產生頻繁閃絡、拉弧，甚（shèn）至短路，使除塵器無法（fǎ）正（zhèng）常運行。

對高壓絕緣子采取（qǔ）嚴格的密封和電加熱保溫措施，是防止絕緣子汙染和保證其絕緣能力（lì）的有（yǒu）效措施。高（gāo）壓絕緣子周圍的加熱保溫溫度要求其下限控製在煙氣露（lù）點溫度以上，上限高出下限溫度值一個範圍，並要求恒溫自控。總的原則是要保證在絕緣子處不要（yào）產（chǎn）生露（lù）點，又希（xī）望不要加熱過度，造成不必要的能源損耗，並有利於延長（zhǎng）絕緣子的使用壽命。煙氣露點溫（wēn）度和加熱保溫所允許的上限溫度整定（dìng）值，可（kě）根（gēn）據煙氣溫度和所含水蒸氣量通（tōng）過計算獲得，也可通過實際測定來獲得煙氣（qì）的露點溫度值。

幾個絕緣子室的溫度隻要有（yǒu）一個尚未達到預先整定的（de）露點溫度（dù）值（zhí）以上時，高壓直流電源都不能投入運（yùn）行，如果處（chù）於運行中的高壓設備一旦遇到某一個絕緣子室的溫度因（yīn）故下降（jiàng）到預先規定的露點溫度以下時，也將自動停止運行。從加熱器投（tóu）入運行到使每個絕緣子室的溫度都達到（dào）規定的整定值，需要經過一段較長的時間。所以在電除塵器投入運行（háng）前，一般都要提前幾小時甚（shèn）至更長的時間使加（jiā）熱器投入（rù）運行。

(5) 高壓安全接地開關控製　當煙氣中所含的CO或其他可燃性（xìng）易爆氣體進入電除（chú）塵器（qì）達到一定含量時，由於電場閃絡時所產生的電（diàn）火花（huā），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，嚴重（chóng）時將釀成損壞電除塵（chén）器本體的事故。為解（jiě）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CO分析儀，當分（fèn）析儀檢測到廢氣中CO的含量達到1.5％時，發出危險警報，通知中心控（kòng）製（zhì）室（shì）立即（jí）凋（diāo）整操作工藝，防止廢氣中CO的（de）含量繼續增加（jiā）。一旦（dàn）CO分析儀檢（jiǎn）測到廢氣中CO的含量（liàng）繼（jì）續增加並達到1.8%時，將立即發出指令，一方麵使電除塵（chén）器高壓電源立即停止運行，防（fáng）止電場因高濃度的CO碰上電場閃絡火花而引起爆炸；與此同時，受CO分析儀控製的高壓安全自動接地開關自動（dòng）接地，以保證（zhèng）電場不會產生CO的燃燒爆（bào）炸。

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

(6) 高壓運（yùn）行（háng）與（yǔ）低壓電源的連鎖控製　要維持高壓電源（yuán）連續運行，對與之相關的低壓用電設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運（yùn）行，並且每個絕緣子室的溫度都已達到預（yù）先規定（dìng）的數值；

②CO濃度（dù）檢測（cè）儀檢測到進入電（diàn）除塵器的CO濃度（dù）在規定的安全數值之內（nèi）；

③高壓安全接地開關是開啟的，高壓整流（liú）器的輸出端已接至電場陰極。

受上述1～3條所規定，隻要有一（yī）個條件不滿足，高壓（yā）電（diàn）源將（jiāng）不（bú）可能被投入運行，或在運行（háng）的中途被迫停止繼續（xù）運行。這（zhè）些與（yǔ）高壓電源相連鎖的環節，隻要有一個因故未使之恢複正常，高壓電（diàn）源就將處在停機狀態。

3．溫度檢測與顯示

電除塵（chén）器內溫度的變化（huà），對除塵器的運（yùn）行狀態的影響是很敏感的。由於溫度的升高，使得氣體體積增大而使除塵器內部煙氣流速增大，導致氣體（tǐ）黏度（dù）增大而使粉塵黏附（fù）在極板上不易振（zhèn）打下來，使電除塵器的（de）運行條件變壞，除塵效（xiào）率降低（dī）。因此，對電除塵器的煙氣溫度進行檢測和記（jì）錄，同時記錄與之相（xiàng）對應的電除塵器的其他運行參（cān）數的變化（huà）規律，對分析電除塵器的性（xìng）能指標（biāo）和提出改進措施，都是（shì）很有實際意義的。