基于PLC的清灰系统装置设计【优秀机械机电毕业设计论文】【A6324】
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基于
plc
系统
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机械
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毕业设计
论文
a6324
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，40页。14000字。
任务书一份。
外文翻译一份。
图纸共1张，如下所示
A1-系统图.dwg
- 内容简介：
-
附录 文文献翻译 声波清灰 :一个合理的解决多种应用 有国际有限责任公司 在电站工业锅炉的炉膛和烟道内的各热交换器表上，均会出现积灰和结渣现象， 灰、渣的积结降低了锅炉的热效率，严重时还会影响到锅炉等设备的安全运行，对锅炉的利用率和使用寿命都有很大的影响在电除尘器极板极丝上收集的灰尘用机械振打锤的方式清除，由于机械振打着力点单一，能量衰减大，故障率高， 导致极板、极丝上的粉尘堆积严重，电场电压、电流下降，电场力衰减，驱动速度减慢，电除尘效率下降，粉尘排放浓度超标。在工业生产中广泛使用的布袋除尘器滤布表面的积灰，清除不尽将会严重影响除尘教率和环境保护。在工业生产中各类储灰斗、灰仓几乎都存在着下料不畅、堵料、灰斗架桥等现象。 本文介绍的声波清灰技术，将是解决上述问题的一种有效、可靠、安全、经济的清灰方法。 声波清灰技术 声波清灰技术的发展 早在二十世纪六十年代末，瑞典 司成功地研制出利用声波清除锅 炉烟道内积灰的清灰技术，并很快推广应用于欧洲、美国和日本等发达国家的电站锅炉的除灰。到八十年代初，仅欧洲就有 500 多台锅炉安装了声波清灰装置， 并取得了良好的 使用效果和社会效益。 声波清灰装置的结构与系统构成 声波清灰装置由声波发生器和使用声波发生器的能源系统构成。声波发生器由高强度钛合金膜片、膜片座、膜片腔盖及谐振管组成。声波发生器的能源系统由压缩空气源过滤器、减压阔、球阀、电磁阀及相应的管道组成。 声波清灰器的清灰原理 声波清灰器装置是以压缩空气作为声波的能源，高强度的钛金属膜片在压气源作用下自激振荡，并在谐振腔内产生谐振，把压缩空气势能转换为低频声能，通过空气介质把声能传递到相应的积灰点，使声波对灰渣起到“声致疲劳”作用，片块状的灰料在 声能作用下破裂的情况如下图所示。 由于声波振荡的反复作用，施加于灰渣的挤压循环变化的载荷，达到一定的循环应力次数时，灰渣的结构困疲劳而破坏，然后困重力作用或由流体介质媒体将灰渣清除出附着体表面，达到清灰的目的，破裂后的灰料在声能作用下脱落的情况如下图所示。 述了一些不同的声学清洗系统和领域中 ,它们可以被用于水泥工厂。声学清洗系统 ,可显著提高清洁的空气污染控制设备、传热面、物料搬运和仓储设备 ,生产面积在颗粒组成。 声学清洗系统 ,可显著提高清洁的空 气污染控制设备、传热面、物料搬运和仓储设备 ,生产面积在颗粒组成。 气动装置是声喇叭发出低频率高能源声波。这种声波均由压缩空气迅速进入声音发生器 (驱动 ),导致隔膜弯曲。压力是追平了比分 ,隔膜的影响 ,产生的基座 ,然后产生放大的声波。 这种声波产生的声喇叭创造振动 ,挣开和驱赶材料表面沉积。振动都强大到足以土崩瓦解沉重的微粒 ,但又不足以损害设备的表面。一旦积灰已经断裂、重力和气体流量移除它。 这个角色的频率和强度通常 ,较低的频率、更有效的去除角落的灰尘。然而 ,极低频声波会损伤构件和放松或裂纹焊接或螺栓连 接。有些声学清洗单位(置 )在低频范围会导致损伤。 清灰器声喇叭在使用 75 年以上 ,并将损伤构件。 现频率低于 20 赫兹能降低伤害 ,所以我们所有设备生产音频远远高于角的频率 ,但足够低是有效的。 它的主要部件发声体、声学耦合喇叭等所用的金属材料均为高合金奥氏体不锈耐热钢，其材料标准标称温度为 1100，在可能被磨损的关键部位，采用了当前先进的等离子表面喷涂钴基合金技术，使其耐磨性能大大提高。主要的正常维护就是周期性地清理空气过滤器滤芯和巡检日常工作，别无其他维护可做，方便可靠。 分贝等级也关键绩效声。例如 ,从 120 140是一种增加 17%的水平 ,但提供了分贝的声功率增加 10 倍。低频率的声音 ,高分贝是被证明是最有效的去除微粒 ,不损坏设备。 家庭的声学产品策划、测试生产清洁的力量 ,你需要适当的费用、低维护、效率高，我们发布的频率和强度等级合适的声波。 证明应用 锅炉管 /换热器 喇叭型清灰器可以用来补充或代替蒸汽锅炉吹灰器在工业生产和应用。吹烟风机可以减少或消除。清灰器也可去除换热器表面的颗粒。 布袋过滤物 元素 有效的清洗过滤器能量将被创造的谐振频率 ,除 去粉尘堆积的过滤器。为减少能量可以在清洗周期 ,在某些情况下无需使用其他方法的清理工作。 除尘器组成 特别是清灰器进口挡板清洗表面是无机械应力的 ,在某些情况下是如此有效。传统的清灰方式将减少或消除。 选择性催化还原设备 能量是一种可行的、有效的、比较便宜的方法清洁的晶闸管的催化剂。 资料处理 (料斗、通道、仓库、管道系统 )。 清灰器的设计 ,有许多不同的配置 ,允许他们被用于料斗、通道 ,垃圾桶 ,和管道系统。振动喇叭可以消除内壁各种积灰。 安装选项 清灰器易于安装。大多数清灰器都能安装在合 适的地方 ,如入口门 ,检查港口 ,或自己设计的小孔中。标准工厂空气可以用来驱动清灰器、仪器产品并不是必需的 ,所有的法兰、 应所需安装零件应通过双方的跳蚤 ,仓库 ,或任何需要清洗。 喉咙法兰组件风俗是从 位角容易接近任何位置。 备是用于屋顶的房子、沉降、管理提供了依据。 应用 问题 在 2000 年 ,水泥公司 ,印度正经历安德拉邦上部框架 ,累积的电极和板上的静电除尘器水泥窑，管道系统被清洗。频繁的破碎的绝缘体也是一种多年生关心植物经理。由于缺乏清洁、更高的排放是一个主要的环 境问题。另外 ,维护费用的饶舌系统过度成本。 公司感兴趣的是应用在 学角声喇叭里的 除上述问题。 解决 清灰器 荐安装振动喇叭在各自的领域中。这两个清灰器被安装在顶部的除尘器、指导下的振片和电极。 结果 经检验 ,两场声学吸尘器工厂人员认为是更有效的 ,然后在现有的清灰系统，效率的改善声振喇叭式安装。 这种声波吹灰器可根据启动时省煤器进口烟气温度变化曲线调整运行时间和间隔周期，相对蒸汽吹灰装置 ， 它随着受热面积灰的形成，到达一定程度即可启动运行。 在操作过程中，技 术人员通过监视低温过热器、低温再热器和省煤器的进出口温度变化，找出积灰的形成、增厚规律，然后根据此规律，及时启动声波吹灰器，可以有效地破坏积灰形成的条件，对其形成进行有效地阻扰。 使用 动喇叭消除积灰，客户将非常顺利 ,高兴地克服了上述 问题。 附录 文文献原文 a in a of 53 In in of to on on a in a of of in of of In of of a is a of of of in 960s, in of of 980s, 00 a of by is of by of he is of as of in of a to to of in as on of a of or by to of in as of in be in a of of of of by to As is a is by by an to of to a be at or or in 5 or 0 so to be to 20dB 40dB is a 17 in a 10in is to be at is of is to We of so be to or in or be or or by a a in in to of SP in so be or is a CR in to be in ID or is to to as or be to is to of or be or to to HA in of or n 000, a on of on in of a to to a of of in in SP in SP in to HA be in of of on of on of of on is to 湘潭大学兴湘学院 毕业设计说明书 题 目： 基于 清灰系统 装置 设 计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2006183813 姓 名： 何 超 指导教师： 李 卫 完成日期： 2010 年 05 月 20日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 设计（论文）题目： 基于 置 设计 学 号： 2006183813 学生姓名 何 超 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 李 卫 系主任 ： 1、检索 基于 声波清灰系统 装置 设计的 发展动态，分析现状； 2、完成 基于 声波清灰系统 控制 方 案设计； 3、完成 声波清灰系统中控制系统的 设计； 4、完成 声波清灰系统中硬件，软件和抗干扰系统的设计 ； 5、总结 基于 声波清灰装置系统 设计的体会和收获； 6、完成毕业论文的文稿 工作，要求：总字数不低于一万字，使用 辑及打印装订成册； 7、技术图纸：控制系统原理图 1 张（ 0 号）、控制系统程序流程图 1 张（ 0 号）、控制系统程序流程分图 1 张（ 1 号）； 8、翻译英文技术资料：翻译 基于 声波清灰系统装置设计 （或相关课题）开发及研究的英文资料。 要求： 3000 单词，复印原稿与翻译 (打印 )稿同册装订。 二、重点研究的问题： 1、 基于 波清灰系统 方案 选择 设计； 2、 基于 波清灰系统中硬件和软件系统的 设计； 3、 基于 波清灰系统中抗干扰系统的设计。 三、进度 安排 各阶段完成的内容 起止时间 1 资料检索、查询 2010 年 2 月 20 日 3 月 5 日 2 系统总体方案构思及设计 2010 年 3 月 6 日 3 月 20 日 3 完成 声波清灰系统 方案选择设计 2010 年 3 月 21 日 4 月 10 日 4 完成 声波清灰系统 硬件 的 设计 2010 年 4 月 11 日 4 月 25 日 5 完成 声波清灰系统 软件的设计 2010 年 4 月 26 日 5 月 10 日 6 毕业设计说明书撰写和编辑 2010 年 5 月 11 日 5 月 19 日 7 交毕业设计说明书和图纸，答辩准备 2010年 5月 20 日 5月 25 日 四、应收集的资料及主要参考文献 1 严盈富 . 西门子 门 M. 北京：人民邮电出版社， 123127. 2 马丁 . 西门子 00/400 应用程序设计实例精讲 M. 北京：电子工业出版社， 527. 3 郭柄君，黄旭 . 深入浅出 术及应用设计 M. 北京：中国电力出版社， 2008： 254 4 熊诗波，黄长艺 . 机械工程测试技术基础 M. 北京：机械工业出版社， 68 5 阎石 . 数字电子技术基础 M. 北京：高等教育出版社， 2004:506 6 王永华 . 现代电气控制及 用技术 M. 北京：北京航空航天大学出版社， 7 杨世平 ,周述璋等 . 现代工程图学 M. 湘潭：湘潭大学出版社， 8 廖华等 . 程绘图 M. 长沙：湖南科技出版社， 1998. 湘潭大学兴湘学院 毕业论文 （设计）评阅表 学号 2006183813 姓名 何 超 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文 （设计说明书） 题目： 基于 置 设计 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究 方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 评阅人： 2010 年 6 月 日 湘潭大 学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学 号： 2006183813 学生姓名： 何 超 专 业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 51 页 图 表 3 张 论文（设计）题目： 基于 置 设计 内容提要： 本毕业设计说明书主要介绍了 工业声波清灰 方式和发展状况，分析了传统 清灰方 式的缺点与不足，同时介绍了 声波清灰 系统的工作原理和具体应用。把 术引入 到 声波清灰 系统中来，提出了 基于 声波清 灰系统装置设计，详细分析了用 制的声波清灰装置的优势。 本毕业设计说明书阐述了 工业省煤器中采 用 动控制清灰装置的设计，利用 传感器和 工业省煤器内壁积灰实行实时自动检测控制，从而做到及时清灰，提 高工业生产效率，降低生产成本。 设计说明书 根据实际的输入输出接口和生产成本方 面选择了合适的 外 围 I/O 设备，并作出系统原理图和流程图，同时具体的列出 了系统工作的梯形图和语句表。 最后 分析了 干扰设计的各项 措施， 并根据实际情况从硬件和软件两方面选 用较合理的抗 干扰措施。 指导教师评语 何超 同学在毕业设计中，工作态度端正，能积极努力地学习与钻研。毕业设计选题较合适，系统设计方案较合理，毕业说明书书写、编辑较规范，论述较充分、通顺、清晰，图表及文献引用较为规范，反映了该生具有一定的分析问题、解决问题的能力，文献资料检索、利用和外文阅读翻译能力得以提高，较好地完成了毕业设计任务要求。 建议评定毕业设计成绩为：良好。 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 目 录 第一章 引言 .波清灰技术简介 .波吹灰器产品的优点和条件限制 .波吹灰装置的应用范围 .二章 声波清灰器清灰经济性分析 .波清洁器吹灰原理 .波清洁器工作效果 .波清洁器与蒸汽吹灰器运行费用比较 .波清洁器优缺点 . 声波清洁器优点 . 声波清洁器不足 .汽吹灰器优缺点 . 蒸汽吹灰器优点 . 蒸汽吹灰器不足 .济分析结论 .三章 基于 .定设计任务书 . 8 定外围 I/. 定 . 8 制 输出分配表 . 波清灰系统使用注意事 项 . 9 波清灰系统组成 . 供气 . 供电 . 供油 . 噪声防范 .感器的选择 . 11 波清灰器控制工艺图 ,线图示意图及流程图 .灰系统控制 程序 . 16 灰系统控制程序 梯形图 . 清灰系统控制程序语句表 .第四章 . 外界干扰的主要来源 . 22 硬件方面干扰的措施 . 22 终筛选设计 . 26 统软件方面抗干扰设计 . 26 件方面抗干扰的措施 .故障检测程序设计 .最终筛选设计 .论 . 33 致谢 . 34 参考文献 .录 I 系统 工艺图、 电原理图、流程图 .录 文文献翻译 .录 . 基于 声波清灰系统 装置 设计 摘要： 本课题是针对如今 锅炉烟灰省煤器很容易在内壁形成积灰，降低了省煤器的效率，从而提出了基于 声波清灰方法。 本文首先简单介绍了声波清灰技术，包括声波清灰器的经济性和优缺点，然后以锅炉省煤器清灰为例，设计了一套基于 声波清灰系统，本文较详细的介绍了声波清灰系统的中央控制系统，硬件设计，软件设计 还有外围接口电路设计，最后还从硬件和软件两方面提出了抗干扰措施。 关键词： 波清灰、程序 on LC is in is LC of to as an LC of in in of 第 1 页 共 51 页 第一章 引 言 清灰技术是利用一定压力的压缩空气通过特制的气流射流环，高速喷射在一个特制的共振腔体上，将压缩空气的能量调制成一定频率、振幅和声强的声波，这种所调制出的声波是一种以能量形式存在的机械波。声波快速而剧烈地振动，使周围作用空间的空气不断地压缩和放松，形成稠密与稀疏的变化的纵波，这种密疏相间的变化在其作用空间传播，对积灰、结垢在受热面的附着状态产生反复作用，使其发生“声致疲劳”断裂而剥离或破碎，脱离受热面表面，随着流动的烟气带出烟 道而达到清灰的目的。 这种声波吹灰器利用了声波具有的直射、反射、折射及绕射的物理特性，可以充满所作用的所有空间而不留死角，对于采用动能冲刷原理的吹灰装置作用不到的死角、拐角、边角、背面等均为声波的作用场，这正是声波清灰装置别于其他形式的吹灰原理最明显的技术优势。 在正常运行条件下启动声波除灰，则由于声波的连续作用，使灰尘颗粒在声波的连续作用下，沉积、吸附条件被破坏，难以在锅炉受热面沉积和附着，使受热面持久保持洁净。 这种声波吹灰器可根据启动时省煤器进口烟气温度变化曲线调整运行时间和间隔周期，相对蒸汽吹灰装置 ，它随着受热面积灰的形成，到达一定程度即可启动运行。 在操作过程中，技术人员通过监视低温过热器、低温再热器和省煤器的进出口温度变化，找出积灰的形成、增厚规律，然后根据此规律，及时启动声波吹灰器，可以有效地破坏积灰形成的条件，对其形成进行有效地阻扰。 相比蒸汽吹灰装置，这种吹灰器启动相对比较频繁，因为它不必考虑对受热面管道的吹损问题，而间隔时间也比较短，所以它可以有效地阻止积灰的生成，更科学、理性地控制灰垢形成，并且有可能做到经济吹灰，优化吹灰。从而达到持久保持受热面清洁、提高传热效率的目的。 这种声 波吹灰器还通过声学耦合增大声波的传播距离以及对黏附在受热面上灰尘颗粒的作用强度。可以保证该类型的声波吹灰器可以使用在大型锅炉水平和竖井烟道。 免维护 声波吹灰器工作时无转动、传动部件、设备及油润滑装置，不存在机械卡涩、阻滞、断油等机械故障，一旦安装，万事大吉。它的耐高温、耐腐蚀材料和强力耐磨损表面涂 第 2 页 共 51 页 层使其可以适应在任何容量机组锅炉的水平、竖井烟道的任何工况条件，让运行变得无忧无虑，正常运行中基本无需维护便能自动、可靠地工作，减轻了除灰技术人员的劳动强度，是“免维 护型”吹灰器。 工作可靠 它的主要部件发声体、声学耦合喇叭等所用的金属材料均为高合金奥氏体不锈耐热钢，其材料标准标称温度为 1100，在可能被磨损的关键部位，采用了当前先进的等离子表面喷涂钴基合金技术，使其耐磨性能大大提高。主要的正常维护就是周期性地清理空气过滤器滤芯和巡检日常工作，别无其他维护可做，方便可靠。 持久保持受热面清洁 在利用动能吹灰（如蒸汽吹灰）过程中，清灰过程经历了清理 少量积灰 积灰加剧 灰垢形成 再清理的循环，由于考虑到对受热面管道的强烈磨损，不 能频繁启动，导致积灰加剧到一定程度时才启动清灰装置；而声波吹灰由于不依靠动力吹灰，不会吹损受热面，长时间使用可以大大减少受热面管道的磨损和爆管事故，安全可靠。可以根据设计任意启动，清灰运行时间不受限制，可以有效地阻止积灰的形成，具有“长效”清灰作用。根据锅炉不同的积灰特点，声波吹灰器可全自动周期性投入运行，需要时启动，不需要时即停止，使锅炉在整个连续运行的时间内，均能得到很好地清灰； 声学耦合单元采用了近锥体声音耦合喇叭，使声波作用距离达到 10试验环境下，声波吹灰器的声 强在距离声源 24M 时检测值为 130验灰椎尖顶部分表面在声波作用下完全破坏），扩展了声波除灰的空间。如果在 600作用声场已经可以完全覆盖需要清灰的空间，克服了以往声波除灰功率小、声场作用半径小的缺陷，拓展了声波除灰的应用环境。 5. 内置式安装，环保、噪音小 声波清灰器可以设计成炉墙式、内置式安装、发声部件全部在炉内，在炉墙安装时，采用了填充保温、隔热材料的负压墙（隔音）箱，可有效地防止声波噪音对运行环境所造成的影响，炉外声强级 80全符合国家环保标准。如果采用了 全部的炉内安装，在比较好的炉墙隔音条件下，更可以大大降低其噪音，达到 65 现场巡检人员和其他工作人员不构成噪音威胁。 声波吹灰器由于其特殊的制造材料，使其可以适应任何现场苛刻的运行环境，具有灵活的安装方式和分组运行方式，保证了在大型临界和超临界机组锅炉受热面条件下的作用距离和更加优异的吹灰效果。 该类型声波吹灰装置的条件限制： 安装点的烟气流速一般应 4m/s，以便由于声波作用从受热面管道上剥离的灰尘颗粒顺利被流动烟气带出； 第 3 页 共 51 页 不能用于灰尘颗粒处于软化温度或者接近软化温度的区域，否则将会影响声波作用效 果；在锅炉炉膛内部不可用，折焰角前部区域不推荐使用。 要求有比较稳定的压缩空气源（一般为厂用杂风），压力应保证在 且保证按照分组要求，保证每组数台吹灰器同时运行时，压力降幅度小，有稳定的流量 荐采用压力蓄势空气储罐。 采用洁净压缩空气源：推荐采用两级空气过滤装置，一级在空压机前部设置，第二级设置在母管位置。 (1)降低由于滤袋除尘器压差高或电除尘器运行效果差所引起的能耗减小由过分物料堆积引起的非计划停车和维修 ; (2)最大限度地发挥设备的工作效 率以提高产量减小物料流动问题引起的混合比例失调 ; (3)运用声波可以保持多孔板清洁并确保正确的气流分布 ; (4)可作为电除尘器的辅助清灰或单独清灰系统 ; (5)对静电除尘器极板和极线的辅助清灰 ; (6)清除静电除尘器入口均流孔板的积灰 ; (7)清除风机内壳和转子上的积灰 ; (8)清除料仓、灰斗内壁上的积灰 ; (9)运用声波可以保持多孔板清洁并确保正确的气流分布 ; (10)可作为电除尘器的辅助清灰或单独清灰系统 ; (11)对静电除尘器极板和极线的辅助清灰 ; (12)清除静电除尘器入口均流孔板的积灰 ; (13)清除风机内壳和转子上的积灰 ; (14)清除料仓、灰斗内壁上的积灰 . 第 4 页 共 51 页 第二章 声波清灰器清灰经济性分析 目前国内火力发电机组清灰设备以蒸汽吹灰器为主 ,由于结构上的特点 ,加上锅炉热胀冷缩 ,吹灰管常有卡住、失灵及漏汽现象 ,设备故障率较高；维修工作量较大 ,在有些电厂不能经常投入使用 ,甚至装而不用 ,造成受热面积灰严重 ,排烟温度高 ,从而大大降低了锅炉热效率 ,给电站造成巨大的损失。选择运行安全性能可靠的吹灰设备 ,为国内电厂所关注。有些电厂在锅炉上采用了瑞典科康声力公司的声波清洁器 来清洁受热面 ,收到了较好的效果。仅就当前所掌握的材料将声波清洁器吹灰器与蒸汽吹灰器作简要分析对比。 声波清洁器工作原理是 ,金属膜片在压缩空气的作用下产生声波 ,受热面上的积灰在声波的作用下 ,处于松动和悬浮状态 ,便于被流动的烟气带走 ,从而清除受热面上的积灰。 上海吴泾热电厂 h 炉原设计有蒸汽吹灰器 ,后因故障多 ,不能正常投运而拆除 ,安装了四台声波清洁器 ,进行了安装声波吹灰器前后的对比。 表 2波清洁器投运前后在再热器和省煤器蛇形管相同长度上取得 灰样称重和积灰厚度测量的结果。可以看出 ,声波清洁器投运后 ,蛇形管上积灰有明显的减少 ,且受热面积灰松散易除去。 表 2 投运前（ 投运后（ 积灰厚度 /量 /g 积灰厚度 /量 /g 再热器 最大 少 煤器 最大 小 2 台声波清洁器全部投运后烟温和汽温的变化。 表 2 投前 投后 变 化 再热器烟温差 / 208 . 0 219 . 0 11. 0 省煤器烟温差 / 109 . 0 112 . 0 3 . 0 再热汽温升 / 207 . 5 216 . 0 8 . 5 再热器出口汽温 / 527 . 0 537 . 0 10 . 0 第 5 页 共 51 页 省煤器出口温度 / 375 . 0 360 . 0 15 . 0 排烟温度 / 176 . 5 172 . 0 4 . 5 表 2 声波清洁器投入前后再热器吸热量的变化。 若取 : (1)排烟温度每下降 1 (相当于锅炉热效率提高 节约标准煤 20kg/h; (2)再热汽出口温度每上升 1 ,节约标准煤 5kg/h; (3)燃煤低位热值 价 240 元 /吨 ; (4)年运行 7000h 等。 表 2前 投后 主蒸汽流量 /t 算再热器流量 /t 热器进口烟温 / 热器出口烟温 / 热器进口汽压 /热器进口汽温 / 热汽进口焓 /热器出口汽压 /热器出口汽温 / 热汽出口焓 /热器吸热量 / 106kJ热汽焓增 /据试验结果 ,声波清洁器投运后 ,再热汽出口 汽温提高 10 ,排烟温度下降 ,全年可节约标准煤 980t,折合人民币 3616 万元。中华人民共和国劳动部劳动保护科学研究所 , 应劳动部锅炉压力容器检测研究中心的要求 , 对由瑞典科康声力公司(造的 20 声波清洁器进行了噪声测试 ,按照“工业企业噪声检测规范”进行测试结论为 :符合工业企业噪声控制设计规范的要求 ,在常规外部隔声处理以后 ,清洁器工作时产生的噪声 ,对周围作业人员不造成健康危害 ,亦不影响环境质量。 齐鲁电厂 5#炉、 6#炉均为 h 锅炉 ,分别安装 9 台蒸汽吹灰器和 10 台声波清洁器 ,若取 : (1)蒸汽吹灰器耗费蒸汽量 12kg/ 台计 );蒸汽吹灰器压力 (3)蒸汽介质温度 350 ; 第 6 页 共 51 页 (4)蒸汽吹灰行程时间 6(5)蒸汽吹灰行程电动机功率 计 ) ; (6)每班蒸汽清洁次数 1 次 ; (7)声波清洁器所需空压机功率 55(供 10 台声波清洁器 ) ; (8)声波清洁器 5 分钟鸣音时间 1 分钟 ; (9)每吨煤能产生吹灰蒸汽 10t; (10)供电煤耗 (11)每年运行 7000h; (12)燃煤热值和煤价同上等。 9台蒸汽吹灰器全年需用蒸汽 7560t,合人民币 18114万元 ,而 10台声波清洁器全年耗能折煤 人民币 元。声波清洁器每年检修费用 2700 元 ,蒸汽吹灰器每年检修费用 6000 元。如不计及声波清洁器和蒸汽吹灰器在设备安装和日常维修管理等费用上的差别 ,仅考虑声波清洁器的节能效果和它们在运行费用上的差别 ,那么用声波清洁器代替蒸汽吹灰器 ,一年能收回设备投资费用。 波清洁器优点 (1)设计先进 ,结构简 单可靠 ,起停操作方便 ,运行安全 ,维修工作量极小 ,检修容易 ,费用低、安装简便 ; (2)声波可以贯穿和清洁难以达到的位置 , 清洁半径 5m,对受热面不会产生机械磨损 ,不会产生湿分而引起锅炉尾部受热面的腐蚀和堵塞 ; (3)介质为空气 ,压力 常容易满足 ; (4)设备费用回收周期短等。 波清洁器不足 (1)对于炉膛或对流受热面结渣 ,声波吹灰器无能为力 ; (2)低温段空气预热器的腐蚀和严重堵塞灰垢无法清除 ; (3)难以清除受热面管子上已结成的坚硬灰垢。 汽吹灰器优点 (1)蒸汽来源比较充裕 ; (2)蒸汽吹灰系统的初投资较低 ; (3)对结渣性较强、煤灰熔点低、较粘的灰 ,蒸汽吹灰比较有效等。 汽吹灰器不足 第 7 页 共 51 页 (1)吹灰时需耗费蒸汽 ,因而需增加锅炉补充水及水处理设备运行费用 ; (2)增加排烟中的含湿量 ,使烟气露点温度提高 ,可能导致空气预热器冷端堵灰和腐蚀加剧 ; (3)维修费用较大 ,尤其长伸缩吹灰器 ; (4)吹扫半径 2m 左右 ,且易吹坏受热面引起爆管 ,导致停炉检修 ,蒸汽吹扫遇到密集管束速度减弱大 ,吹灰有效范围小等。 济 分析结论 (1)声波清洁器结构简单 ,无转动机械 ,无吹扫介质冲刷受热面 ,运行安全可靠。同时 ,它可以吹扫蒸汽吹灰难以达到的空间 ,而且除灰效果比较明显 ,应该大力推广和应用。 (2)若以设计参数为基准 ,安装声波吹灰器后可以使锅炉效率提高 实际最大吹灰效果可使锅炉效率提高 (3)实测声波清洁器噪音在 80 85小于国际安全与健康机构 (定的允许值 (107对运行人员的健康不会产生危害。 (4)声波清洁器初投资比蒸汽吹灰器高 (近乎 215 倍 ),但其回收期却比蒸汽吹灰器快得多 ,而且声波清洁器的安装、运行和检修费用都比蒸汽吹灰器低得多。 第 8 页 共 51 页 第三章 基于 锅炉烟灰省煤器清灰系统设计 定设计任务书 有一锅炉烟灰省煤器很容易在内壁形成积灰，积灰降低了省煤器的效率，这就需要一个很好的清灰系统，及时的清理好内壁积灰。由于烟气温度影响烟灰凝结在省煤器内壁的容易程度，所以可以根据烟气进入省煤器时的温度调整声波清灰器的启动，启动延长时间，启动频率和停止。 定外围 I/本设计 使用温度 H、 I、 L 三个传感器，分别对应的检测温度为 520、 460、 400和一台声波清灰器。 选用的 西门子公司的 列小型 机集成 8 输入 /6 输出，并且可以扩展 2 个模块。 制 输出分配表 表 3，上升沿有效 2 钮 停止，上升沿有效 3 度传感器 温度检测 H 上升沿有效 4 度传感器 温度检测 I 上升沿有效 5 度传感器 温度检测 L 上升沿有效 6 动开关 手动控制电磁阀 数字输出 1 波清灰器电源 清灰器启动 /停止 2 波清灰器电磁阀 清灰器按方式 A 进行 3 波清灰器电磁阀 清灰器按方式 B 进行 4 波清灰器电磁阀 清灰器按方式 C 进行 5 警灯 报警灯亮 6 波清灰器电磁阀 清灰器按手动控制 方式说明： 方式 A：当进入省煤器烟灰温度达到 400而低于 460时，清灰器每隔 6 分钟启动一次，每次启动 30。 第 9 页 共 51 页 方式 B：当进入省煤器烟灰温度高于 460而低于 520时，清灰器每隔 8 分钟启动一次，每次启动 20。 方式 C：当进入省煤器烟灰温度高于 520时，清灰器每 隔 10 分钟启动一次，每次启动 10 秒 设计原理： 由于进入省煤器时烟灰温度不同，导致烟气在省煤器内壁的凝结的难易程度不同，所以可以通过测定进入省煤器烟灰的温度而调节声波清灰器的启动频率和启动时间，更好的及时清灰和节省能耗，提高生产效率，降低生产成本。 波清灰系统使用注意事项 声波的声强和频率按静电除尘器的具体结构和粉尘性质进行设计计算。声波的声强由下式求得。 I = 0 式中 I 声强 , W/ P 有效声压 , 空气的密度 , 空气中的声速 , m/ s。 声强级是表示声强相对大小的指标 , 其数学式如下。在工程设计中可以按声强计算 , 但在测量时一般换算为声强级 , 计量单位为 A) 。 10 0 式中 声强级 , I 某声场声强 , W/ 基准声强 , 10 - 12W/ 清灰间隔时间不能太长 , 以确保灰垢相互之间尚未牢固地结合 (一般的循环时间是每隔 5 10启 10 30s) 。 首次使用时 , 表面必须已经是清洁的 , 因为声波清灰仅仅是阻止新的灰垢层的形成 , 而较难把已结垢的尘块完全打开。 在应用中是用一个或几个发声器每隔一段时间就发生一次 , 并持续不断地循环来达到目的。在恶劣工况下需频密地发声。 积灰必须是干燥和粉未状的 , 湿气越少清洁效果越好。 波清灰系统组成 静电除尘器的声 波清灰系统发生器、贮气包、减压阀、压力表、过滤器、油雾器、 第 10 页 共 51 页 电磁阀、时间控制器和气路、电路等部分组成 (见图 3, 其中声波发生器是主要部件。 图 3波 发生器 1. 电磁阀 2. 时间控制器 3. 声波发生器 4. 油雾器 5. 试压表 7. 过滤器 气 压缩空气的供气压力和流量是保证声波发生器正常工作的重要条件。在正常情况下 , 要求的压力 014 流量 1 4 这是因为每个发生器工作 3 20S 就够了 , 在两次清灰之间 , 空气压缩机可以很快恢复原来的压力 , 设计中气路上应设一个1 3贮气包 , 以便压气顺利恢复。贯通膜片两边的气孔 , 是为鸣音进气压力 0140 0155设计的。设计计算时 , 考虑到正常管道压降情况 , 此时压缩气源压力为 016 017量压力以鸣音时为准。声波发生器用的压缩空气 , 应经主过滤器隔除杂质及水份。因为尘垢杂质会影响声波生器正常操作 , 所以每个声波发生器还需要其独立的过滤器 ,并在组装系统前 , 先吹清输气管内所有杂质。 电 第 11 页 共 51 页 声波清灰系统要求的电量很少 , 但是电气器件的质量要求很严格。设计中电磁阀和时间控制器可选用厂家配套的产品 , 时间控制器供给的电源号必须与电磁阀电压匹配 , 否则不能正常工作。电磁阀的耐温由生产厂家提供 , 一般不应大于 80 , 而且电磁阀至声波发生器的距离 2m。声波发生器出厂前应附有一个正常关闭的电磁阀 , 阀内有一个气孔 , 用来流通冷却气 , 因此不可用其他电磁阀代替。 油 为降低膜片与顶盖及内 壳的磨损 , 每个声波发生器应设计一个独立的油雾器。油雾器的供油量为每 2 3较为适合。油雾器每周加一次抽 , 加油量约为 013L , 油的标号为 30 #透平油。 声防范 “声波泄漏”是客观存在的问题 , 因此设计时 ,应注意避免将会产生的噪声问题。当声波发生器工作时 ,
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