除尘器

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨

作者:现场报码,2017开奖记录开奖结果    来源:www.    发布时间:2019-04-08 14:19:04

摘要:通过对清洁空气风机控制策略的比较分析,在新型布袋除尘器中采用带调速风机与风机阵列组合模式,提高了系统运行的可靠性、灵活性,降低了整个系统的运营成本。

关键词:布袋除尘器;风机;清洁空气系统;烟尘防除

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨6.jpg

随着人类环境保护意识的日渐增强,世界各国对环境保护都提出了越来越严格的要求。在我国,不但提高了烟尘的排放标准,而且加强了对硫氧化物排放的控制。许多使用锅炉的企业为了符合限制排硫的标准,使用了低硫煤。这样虽然能减少硫的排放,但提高了烟尘的比电阻,降低了电除尘器的除尘效果。所以工业界迫切需要一种新型技术来代替电除尘技术,布袋除尘技术因此应运而生。它不但不受烟尘比电阻的影响,而且去除亚微米颗粒物的能力比电除尘器还要好。

布袋除尘是以布袋作为粉尘过滤介质的一种除尘技术。布袋除尘器根据锅炉容量的大小分成若干个室,每个室被花板分成原烟气室和清洁烟气室。每个室由两个单元组成,每个单元又由带反吹口的旋转臂和在花板上呈同心圆周状分布并下垂在原烟气室的布袋组组成。当烟气通过布袋组时烟气中的粉尘将被隔离在布袋外侧,然后经过反吹气对布袋进行反吹膨胀形变,将结成块的灰抖落至灰斗除尘。

1清洁空气系统

由布袋除尘器系统工艺结构图(图1)可看出,布袋除尘器是一个控制对象众多,控制量类型多样,控制策略复杂的系统。风机阵列系统是清洁空气子系统的一个重要组成部分。

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨1.JPG

在清洁空气子系统中,每个室的花板的上部,对应每个单元的布袋组有一个旋转臂。每个旋转臂由三个子臂组成,在每个子臂上的不同位置有多个喷吹口。清洁的压缩空气通过这些喷吹口对布袋进行反吹,从而完成粉尘的清除工作。

由清洁空气系统风机所提供的清洁空气通过输气管道接到脉冲阀系统,并经过脉冲阀调节后供给机械臂反吹使用。输气管道内反吹气的压力必须达到一定的压力,但又不能过高,因此输气管道有一排气阀。排气阀阀门通常处于关闭状态,当没有达到当时所设置的档位规定的间隔时间而输气管道内的气压已经达到规定值时,排气阀阀门会及时打开以防止在输气管道内由于气压过高产生的升温现象。

2清洁空气风机控制系统

工矿企业中经常使用大型风机组给系统提供风源。而大型风机的启动一般对电网能量需求比较大,不适合作频繁的启动操作。风机启动后,如果要对风量进行调节控制,过去大都是通过机械式风门、风闸等装置实现。这在一定程度上会造成“大马拉小车式”的设备资源与能源的消耗和浪费。因此要针对不同的工况要求对风机机组作出与之相适应的控制。

清洁空气风机控制系统的控制对象为风机,它以输气管道内部压力作为控制输入,并根据具体工况要求选择确定控制模式。这里分四种不同工况对该控制系统进行比较分析(以30KW风机为例)。

2.1单风机补偿启动方式

系统采用一台30KW单风机。如果系统所需求的风量是一个全负荷稳定值,那么就在其他设备启动之前,先行启动风机。由于电机的容量大,存在着启动时间长、启动电流大、运行安全可靠性差等问题。为了解决这些问题,可以在启动风机时采取减少启动负荷、通过星-三角降压启动降低启动电流、进行安全互锁控制等措施。另外,供电规程规定7.5KW以上风机启动时应采用星/三角切换降压启动方式,而15KW以上风机启动时就必须采用补偿器切换启动,否则电网很难承受,因此需要使用补偿启动。系统的控制原理见图2。

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨2.JPG

2.2双风机一用一备方式

系统采用两台30KW风机,其中一台作为备用。如果系统所要求的风量是一个全负荷稳定值,同时又不允许中断,一旦停止供风就会造成严重后果,那么就必须有备用风机。当一台30KW风机不能正常供风时,另一台风机能立即自动启动接替,从而增强系统的安全性和可靠性。系统的控制原理见图3。

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨3.JPG

2.3主风机和变频调速风机结合方式

系统采用两台风机,其中一台主风机,一台变频调速风机。如果系统所需求的风量是一个变化值,例如,经计算与测定满足最大风量的风机功率为30KW,而一般常用风量(60%时间段)只是20KW,还有10KW风量是随工况需求不断变化。这样我们可先直接启动一台20KW的风机,再启动一台由变频器控制调速的10KW风机,从而增强了系统的灵活性。系统的控制原理见图4。

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨4.JPG

2.4带调速风机与风机阵列结合方式

系统采用多台功率有级风机代替大功率风机,这样可以增强系统的安全性和可靠性,同时还可减少大功率风机必需的启动单元;再辅以一台通过变频器控制的无级风机,可以根据检测到的管道内部压力反馈,对整个气源的压力进行无级的调整,从而达到既保证反吹气源压力,又保证管道内部压力在安全范围内的控制目标。例如系统采用4台7.5KW的风机机组,其中3台采用星/三角切换降压直接启动,组成有级调整,另外一台7.5KW风机由变频器控制其转速形成无级调整。由风量(压力)传感器将信号输入至PLC,由PLC自动切换风机工作来控制风量。这样,既能始终满足需求,又经济节能。系统的控制原理见图5。

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨5.JPG

2.5四种控制策略的比较

大型风机启动装置投资成本比较大,从输配电开始就要投入足够大的变压器与开关柜,而且往往还要配置补偿启动装置。实际使用中如果是“大马拉小车”,那将浪费能源,增加运行成本。大型风机所产生的振动与噪声也远比小型机组大的多,对安装结构件和土建的要求相应也高许多。大型机组在必须留有备用机组时,投入增加了100%;而运用小型机组多级控制,多投入20%~30%就可以了,多留一台直接启动机组或者一台变频调速机组就可以应付突发情况。大型机组维护保养费用也远比小型机组高。最后说明一点,大型机组直接采用变频调速,从各方面来讲都是不可取的。因为10KW以上的变频器其性价比就直线下降,并且对电网产生的污染也比较大,运行不可靠。

新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨7.jpg

因此,上述4个控制方案比较结果为:

2.5.1方案一即为最基本的控制策略,但系统运行的的可靠性、灵活性较差。

2.5.2方案二是在方案一的基础上,增加了一台备用风机,提高了系统运行的可靠性。但增加一台备用30KW的风机,系统成本也随之增大了很多。同时这种系统结构也缺乏一定的调节灵活性。

2.5.3方案三与方案一一样没有备用结构,存在不安全因素;但较之方案一,其系统灵活性有很大增强,使得风机的输出随着负荷在一个可调范围内进行变化,同时其成本也比一台大功率风机要低。

2.5.4方案四使用了风机阵列,首先降低了由于单台风机故障导致系统崩溃的几率。当一台风机出现故障时,可以将其切除,由其他风机来弥补负荷缺口,大大提高了系统运行的可靠性、安全性。同时较之方案二,多台小风机成本比一台大功率风机要低,而且在风机切换过程中对电网的影响也较小。方案四同时也涵盖了方案三的优点,即风机的输出可以随着负荷在一个可调范围内进行变化。

3结束语

通过对清洁空气风机控制方案的比较分析,在新型布袋除尘器中采用方案四带调速风机与风机阵列组合模式。该模式再结合先进的控制算法,可以明显延长布袋的使用寿命,提高气源的利用率,降低整个系统的运营成本。这一切使得新型的布袋除尘器在工业领域具有了更加光明的应用前景。

有关更多新型布袋除尘器中清洁空气风机控制策略的探讨,或采购布袋除尘器,请联系除尘器厂家现场报码,2017开奖记录开奖结果13322814846。