基于PLC和變頻器的電除塵連續(xù)輸灰改造項目

魏洋

摘要：隨著我國環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)入以保護(hù)環(huán)境優(yōu)化經(jīng)濟(jì)增長階段，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)正成為市場準(zhǔn)入的重要條件，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格。

本廠#5--#7為循環(huán)硫化床燃煤鍋爐機(jī)組，其中240t/h鍋爐1臺，130t/h鍋爐2臺；采用靜電除塵設(shè)備收集鍋爐飛灰，每臺電除塵含四個電場，各電場配置一個灰斗存儲積灰，共12個。每個灰斗采用獨(dú)立放灰系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備較多，磨損大，損壞維修工作量大；每兩個電場配置一個布袋除塵器，物料收集不集中，揚(yáng)塵較嚴(yán)重環(huán)保工作較為嚴(yán)峻?；叶穬?nèi)的積灰有灰車隨來隨放，常常放灰不及時，灰斗積灰，造成電除塵極板短路，設(shè)備故障跳閘，粉塵數(shù)據(jù)超標(biāo)，影響電廠正常生產(chǎn)。故決定對現(xiàn)有輸灰系統(tǒng)進(jìn)行改造，加裝1000m？灰?guī)煲粋€，原灰斗下各配置1臺連續(xù)輸送泵，設(shè)3條管道輸送至灰?guī)靸?nèi)。飛灰隨收隨輸至灰?guī)欤瑴p少灰斗積灰，灰?guī)煸O(shè)置一臺放灰系統(tǒng)，解決了設(shè)備多，維護(hù)工作量大的缺陷。

關(guān)鍵詞：低壓氣力連續(xù)輸灰系統(tǒng) PLC 變頻器

1.系統(tǒng)設(shè)備及運(yùn)行情況介紹

#5-#7燃煤鍋爐電除塵連續(xù)氣力輸灰改造項目，采用低壓氣力連續(xù)輸送系統(tǒng)，以羅茨風(fēng)機(jī)（45KW*1，75KW*2）和連續(xù)輸送泵（GSB系列）為核心設(shè)備，配套其它設(shè)備包括落灰管，輸灰管道，閥門，灰?guī)旒绊敳康某龎m器等，本工程一臺布袋除塵器為一套獨(dú)立系統(tǒng)，輸放灰設(shè)備共用。氣力輸灰系統(tǒng)采用較為先進(jìn)的可編程序控制器（簡稱PLC）集中控制，分為自動控制、遠(yuǎn)方集中手動控制和就地手動控制三種控制方式，自動控制程序方式采用西門子S7-300 PLC結(jié)合步科ET100觸摸屏實現(xiàn)設(shè)備啟停、監(jiān)視、運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障報警信號的采集自動化，便于運(yùn)行數(shù)據(jù)自動分析和故障判斷。遠(yuǎn)方集中手動控制可以對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中手動操作，但沒有聯(lián)鎖關(guān)系，一般在單臺設(shè)備調(diào)試、檢修或程控系統(tǒng)故障時應(yīng)急使用。就地手動控制優(yōu)先級最高，一般在單臺設(shè)備調(diào)試和檢修時使用。

自動控制系統(tǒng)又分為連續(xù)運(yùn)行和優(yōu)化運(yùn)行兩種自動運(yùn)行方式。優(yōu)化運(yùn)行是指鎖氣器在灰斗高低料位信號時自動延時啟動停止運(yùn)行。連續(xù)運(yùn)行是指鎖氣器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不受灰斗料位影響。

2.設(shè)計中存在的不足及解決辦法

由于輸送氣源壓力與品質(zhì)的變化，點(diǎn)爐時除塵器沉降灰，灰溫低，流動性差等原因造成輸送管道堵管設(shè)備不正常運(yùn)行，因此需增加必要的連鎖。

1庫頂收塵風(fēng)機(jī)與輸灰系統(tǒng)的連鎖：系統(tǒng)運(yùn)行的前提條件是庫頂收塵風(fēng)機(jī)先運(yùn)行，保證灰?guī)炫c輸灰管道負(fù)壓，增加系統(tǒng)輸送速度防止管道積灰，并且防止輸送過程中揚(yáng)塵造成環(huán)境污染。

2系統(tǒng)正常運(yùn)行時管道壓力在25kPa左右，波動范圍小。當(dāng)管道壓力大于40KPa時系統(tǒng)處于堵管前期，此時停止各電場鎖氣器運(yùn)行，同時羅茨風(fēng)機(jī)全力運(yùn)行，爭取第一時間疏通管道。當(dāng)管道壓力大于55KPa時，系統(tǒng)強(qiáng)行停止并出現(xiàn)“堵管”聲光報警。

3增加高料位與灰斗流化閥的連鎖：灰斗高料位報警持續(xù)30min，系統(tǒng)自動啟動報警灰斗底部流化閥并持續(xù)1min。以較少貼壁積灰，增加系統(tǒng)效率

3.節(jié)能設(shè)計

根據(jù)長期運(yùn)行工況摸索發(fā)現(xiàn)電除塵收集飛灰多在第一第二電場，第三第四電場飛灰很少，系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行時第一電場與第二電場高料位報警時分別連帶啟動第三第四輸灰，不單獨(dú)設(shè)置三四電場高料位連鎖輸灰。以減少羅茨風(fēng)機(jī)啟動次數(shù)，降低磨損減少故障發(fā)生，提高設(shè)備利用率。

電場獨(dú)立輸灰時羅茨風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行，風(fēng)壓·風(fēng)量過大造成電能浪費(fèi)因此引入變頻器（英威騰CHF100A系列）多步速度控制調(diào)整，當(dāng)?shù)谝坏诙妶鰡为?dú)輸灰時變頻器30HZ運(yùn)行，二個電場同時輸灰時45HZ運(yùn)行（頻率根據(jù)工況可調(diào)整）以達(dá)到節(jié)能的目的。

單臺鎖氣器連續(xù)輸灰系統(tǒng)流程圖

系統(tǒng)啟動原則是按照逆灰流方向依次延時啟動。順序流程圖如圖所示

系統(tǒng)啟動流程圖

正常停機(jī)順序：系統(tǒng)正常停機(jī)順序與啟動順序相反，即順灰流方向依次延時停機(jī)。順序流程圖如圖所示

系統(tǒng)停止流程圖

4.改造效果

經(jīng)過一段時間的運(yùn)行情況來看，改造為PLC加變頻器的連續(xù)輸灰系統(tǒng)后設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，故障率較低減輕人員工作強(qiáng)度，設(shè)備節(jié)能效果明顯，自動化程度較高，延長使用壽命，杜絕電除塵因積灰原因造成的非故障停運(yùn)。endprint