近年來隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，廢氣排放造成的環(huán)境污染日趨嚴重，尤其是以煤為主能源的工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生了大量煙塵，嚴重污染了大氣，破壞了環(huán)境。電除塵器作為凈化含塵氣體最有效的裝置，已廣泛應用于電力、冶金、水泥、鋼鐵冶煉等行業(yè)中。電除塵器低壓系統(tǒng)作為多功能的自動控制系統(tǒng)，對實現(xiàn)電除塵器運行自動化、管理智能化都有直接的影響和現(xiàn)實意義。

1電除塵器原理

電除塵器是利用靜電力（庫侖力）實現(xiàn)氣體中的固體或液體粒子與氣流分離的一種除塵裝置。它把電除塵器的放電極（陰極）接入高壓直流電，收塵極（陽極）接地，在兩極間維持一個足以使氣體電離的靜電場。當含塵氣體通過兩極間非均勻電場時，在放電極周圍強電場作用下發(fā)生電離，形成氣體離子和電子并使粉塵粒子荷電，荷電后的粒子在電場作用下向收塵極運動并在收塵極上沉積，從而達到粉塵與氣體分離的目的，當收塵極上粉塵達到一定厚度時，借助于振打機構(gòu)使粉塵落入下部灰斗。

2電除塵器低壓控制系統(tǒng)的組成及控制要求

電除塵器的低壓控制工藝主要包括振打控制，絕緣子保溫箱電加熱控制，灰斗電加熱控制、卸灰控制、料位控制、進出口溫度顯示以及遠程通訊等。

2.1振打控制系統(tǒng)

電極振打清灰是電除塵器的主要工作過程，其清灰效果不僅與施加在陰陽極上的振打速度有關(guān)，而且振打周期對其影響也很大。傳統(tǒng)的振打方式為切向振打，其控制可分為連續(xù)振打和定時振打。在振打力度和均勻性都滿足要求時，振打制度是否合理，對電除塵器除塵效率影響極大。振打過頻，收集在陽極極板上的粉塵不能成塊落入灰斗，二次飛揚嚴重，尤其末級電場的二次飛揚，將大大降低除塵效率。反之，振打周期過長，陽極上的粉塵堆積過厚，會使陰陽極之間電壓降低，二次電流降低，電暈功率減小，除塵效率下降；陽極板嚴重積灰甚至形成反電暈，使已經(jīng)被收集在在陽極板上的粉塵再次進入氣流。因此，選擇合理的振打周期，將有助于更好地清灰和提高除塵效果。理論與實踐都證明，粉塵層在電極上形成一定厚度再振打，讓粉塵成塊狀下落可避免引起較大的二次飛揚。

2.2卸灰控制系統(tǒng)

進入電除塵的粉塵被陰陽極捕獲后，由振打系統(tǒng)振落在灰斗中，這些灰料應適時排送出去，灰料堆積太多，除了會增加灰斗的荷重外，嚴重時還會造成陰陽之間的短路，使電除塵器無法正常運行，相反，灰斗沒有儲灰，在灰斗出口出現(xiàn)漏風，引起二次揚塵，使除塵效率降低。根據(jù)工藝要求可分為定時卸灰或料位控制卸灰兩種方式。

2.3加熱控制系統(tǒng)

加熱控制系統(tǒng)的對象包括保溫箱電加熱器、陰瓷軸電加熱器、灰斗電加熱器等。主要是保證絕緣子周圍維持一定溫度，以防結(jié)露產(chǎn)生爬電或沿面放電，使工作電壓無法上升，影響電除塵器的正常運行。常用的控制策略是根據(jù)測溫裝置的溫度信號對電加熱器進行恒溫控制。當溫度低于下限時，啟動電加熱器加熱；溫度高于上限時，停止電加熱器加熱。

3電除塵器低壓控制系統(tǒng)的實例應用

3.1 PLC選型

以75t鍋爐配套電除塵器為例，具體說明。本體為單室三電場除塵器，其中有3路陰極振打電機、3路陽極振打電機、3路灰斗振動電機、3路灰斗卸灰電機、3路保溫箱加熱、3路陰極瓷軸加熱、3路灰斗加熱、6路灰斗高低料位信號、3路保溫箱溫度檢測信號、再加上程控投運DI、音響解除DI、故障報警DO，共計點數(shù)為：29點數(shù)字量輸入、22點數(shù)字量輸出、3點模擬量RTD輸入。

PLC選用西門子S7-200SMART，具體配置為：CPU ST40，一塊；數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊EM DT16，一塊；熱電阻輸入模塊EM AR02，2塊。

3.2振打控制設計

為提高電除塵器的除塵效率，有效降低功耗，對本地振打電機的優(yōu)化控制作如下要求：同一電場中陰極和陽極振打不能同時進行；多電場除塵器中，前后電場陽極（或陰極）振打不能同時進行；設置有振打槽板的電除塵器，其末電場陽極振打和槽板振打不能同時進行。

3.3加熱控制設計

加熱器采用恒溫區(qū)間控制，即以設定溫度的上、下振幅為工作區(qū)間來控制加熱器的啟停。當測量溫度低于設定溫度低于設定溫度的下限時，加熱器開始工作，當加熱到測量溫度高于設定溫度的上限時，加熱器停止工作，直到測量溫度低于設定溫度的下限，加熱器再次開始加熱，循環(huán)往復，完成溫度控制。

3.4卸灰控制設計

卸灰方式可分為定時自動卸灰，高低料位自動卸灰。在本系統(tǒng)中采用的是“高低料位自動卸灰”的控制方法，即高料位卸灰運行，低料位協(xié)會停止的控制方式。

4結(jié)語

采用西門子S7-200SMART型PLC設計的低壓控制系統(tǒng)，用于完成振打電機、卸灰電機、加熱等功能的控制，可以充分發(fā)揮PLC的可靠性和抗干擾能力等特點，具有外部接線簡單、靈活、軟件修改方便，容易滿足各項特定工藝要求等優(yōu)點。