袋式除尘器改造论.doc

（字数3307） 詹光明通过除尘器控制系统改造提高除尘效率摘要：目前，选煤厂和一些有高浓度粉尘作业场所的单位普遍使用一种UF-7S型袋式除尘器，由于其控制系统为手动控制，手动清灰过程不规范，除尘效果达不到预期目的。本文对该设备的电控系统进行改造，加装PLC自动控制模块，对引风机及振动电机进行自动化实时控制，及时清灰，提高了除尘效率。关键词：除尘器 PLC控制模块 自动控制中图分类号： 文献标识码：A 文章编号: 2012-7.10-2001引言目前，许多洗煤厂及有粉尘源的生产单位广泛使用的一种UF-7S型单机袋式收尘器是引进美国富乐公司、具有八十年代技术水平的小型袋式收尘器，这种除尘器因其具有体积小，处理风量大，结构紧凑、使用方便可靠、价格低廉等多方面的优点，被许多有粉尘源的单位广泛使用。但它在洗煤厂实际使用过程中，除尘效果并不理想，经环保局检测，现场空气中粉尘浓度达到80%，煤尘浓度（含有10%以下游离二氧化硅的煤尘）达到18mg/m3，远远超过工业企业设计卫生标准中规定的粉尘浓度不得高于50%，煤尘浓度不得高于10 mg/m3标准，现场环境恶劣，且经常出现引风电机烧毁现象。经过多次进行现场实地调查，并对该种除尘器的内部构造、工作原理、控制系统进行认真仔细的研究，发现问题的症结出在除尘布袋的煤尘不能及时被清除所造成。该种除尘器结构组成、工作原理、存在问题及原因分析如下：图1 UF-7S型袋式除尘器结构图1.1结构组成主要由净气室、过滤室（滤袋室）、灰斗室、振动装置（振动电机）、引风机、卸料装置、滤袋固定花板、过滤布袋等组成，采用机械类振动清灰方式，清灰布袋靠自重下垂，没有骨架袋笼装置。（结构图见图1）1.2工作原理含尘气体通过吸入式引风机由除尘器入口（进气孔）进入滤袋室，通过滤袋进行过滤，粉尘被留在滤袋表面，净化后的气体进入滤袋内部，通过滤袋上口进入净气室内，由引风机排风口排出室外。随着过滤时间的增加，滤袋表面黏附的粉尘不断增加，当滤袋表面上黏附的煤尘达到一定程度的时候，操作人员启动安装在现场控制箱上的引风机停止按钮，关闭引风机，启动清灰电机（振动电机）进行摇振清灰，使黏在滤袋外表面的粉尘落到灰斗室，然后启动清灰电机停止按钮，开启卸料电机，将灰头室的积灰由卸料阀排出。之后，再次启动风机。按上述步聚依次进行。另外，袋式除尘器依靠滤袋对含尘气体进行过滤。含尘气体穿过滤袋时，随着含尘气体深入滤料内部，纤维间空隙逐渐减小，最终形成附着在滤袋表面的粉尘层，即所谓的初层。袋式除尘器的过滤作用主要是依靠这个初层以及逐渐堆积起来的粉尘层进行的。即使过滤很微细的粉尘。随着粉尘在初层基础上不断积聚， 除尘器的透气性变坏，除尘器的阻力增加，尽管此时滤袋的除尘效率也增大，但阻力过大会使滤袋容易损坏或因滤袋两侧的压差灰过大，使空气通过滤袋孔眼的速度（过滤速度）过高，将已黏附的粉尘带走，这样反而使除尘效率下降。因此，袋式除尘器运行一定时间后要及时清灰，且清灰时不能破坏初层，以免除尘效率下降。1.3存在问题及原因分析通过以上分析可知：该类型除尘器主要是靠滤袋进行空气过滤的，当滤袋表面上黏附的粉（煤）尘量达到一定程度的时候，如果不及时停止风机运行、开启振动电机进行清灰处理，会造成滤袋的透气性大大降低，同时，引风机阻力增大，除尘风量降低，除尘效果随之降低。与此同时，因为除尘器滤袋没有骨架袋笼装置，滤袋透气性低于一定程度时，滤袋将会被吸附在一起，电机负荷增大，导致电机烧毁。也就是说，能否及时有效的进行清灰，直接影响着袋式除尘器的除尘效果。目前，除尘器大多采用手动控制系统，在使用过程中，存在以下问题：(1)因为设备操作箱安装在现场，且引风机、清灰电机以及卸料电机的控制端均在现场，每道环节均为手动操作，员工在手动清灰操作过程中，通常会存在以下问题：一是因为不熟悉操作规程，不能及时清灰；二是工作责任心不强，不能及时清灰；三是对现场情况不能及时掌握，不了解除尘器里布袋上的灰尘积聚情况，不能及时清灰；四是工作人员负责看管工作线路长，身兼多种工作，不能严格按清灰周期定期启动清灰按钮，及时清除黏附在滤袋表面粉尘，导致滤袋表面经常超负荷带尘工作，滤袋的穿透率不能得到保障，造成除尘效果不理想。(2)在手动清灰过程中，按规定，引风机停止后，振动电机开启10s后必须停止，再次启动引风机，但操作者在操作过程中不可能精确掌握振动电机的开启时间的长短，并及时启动引风机，经常存在振动电机启动时间过长或过短的问题，造成布袋表面的初层被破坏或是布袋表面煤尘不能恰当被清除，造成除尘效果不理想。另外，有时由于清灰时间过长、引风机停风时间过长或是操作人员为了省事，直接停机，该设备不能被利用，形同虚设，造成工作面煤尘大量积聚，影响现场环境，使除尘效果大大折扣。(3)本设备采用振动电机振动清灰，负荷不易过大，所以滤袋没有安装袋笼装置，一旦滤袋上的灰尘不能被及时清除，滤袋的透气性将会降低，在负压的作用下滤袋将会黏在一起不能进行空气过滤，阻力增加，造成电机频繁烧毁。(4)清灰装置采用振动电机产生的激振力进行清灰，滤袋上的灰尘过多，电机负载增加，振动电机产生的激振力达不到使用要求，除尘效果也会降低。2改造方案通过上述分析可知，该设备采用手动控制系统是造成除尘效果不理想的主要原因，改造的重点是为其增加一套自动控制系统。PLC控制将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点，在工业上的应用越来越广泛。 鉴于此，我们可通过对该种除尘器电控系统进行改造，在控制系统中加装PLC自动控制模块，引风机启动后，清灰（振动）电机、卸料电机可根据预先设定周期，定期自动进行清灰及排料。另外，可根据现场粉尘量的多少调整清灰周期，定期自动对除尘器进行清灰及卸料，从而确保滤袋的穿透率能维持在有效工作范围内，可解决除尘效果不理想的问题。改造后控制原理见图2。 图23技术方案在配电柜现有电控元件不变的情况下，加装PLC自动控制模块，PLCI0.0输入端子之前加装一个常开按钮K1,PLCI0.1输入端子之前加装一个常闭开关按钮K2，K1为风机启动按钮，K2为风机停止按钮。PLC输出端子Q0.1接风机控制继电器J2，Q0.2输出端子接振动继电器J3。根据现场煤尘的多少,通过对PLC编程系统中的时间继电器T37运算时间来设定清灰周期，通过调整PLC时间继电器T38运算时间来控制振动电机的清灰时间。当开关打到自动档位上时，按下风机启动按钮K1，风机启动，当风机运行一周期后，T37时间继电器输出风机停机信号，风机停机，与此同时，PLC输出清灰电机开机信号，清灰电机动作，清灰电机启动一周期5s后，PLC输出清灰电机停机信号，之后，输出风机开机信号，依次进行，PLC控制程序见图3。图3 PLC控制程序4改造应用效果(1)改造装置投用后，可以根据煤尘浓度变化通过对PLC控制程序的调整调节清灰周期，使除尘器工作在最佳工况，从而提高除尘效果，现场粉尘浓度由原来的80%降低到17%，煤尘浓度由原来的18%降低到3%以下，有效解决了各工作点的煤尘问题。(2)PLC控制模块的使用，实现了