近年來(lái)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(yán)重，尤其是以煤為主能源的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生了大量煙塵，嚴(yán)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(yīng)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(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)電除塵器運(yùn)行自動(dòng)化、管理智能化都有直接的影響和現(xiàn)實(shí)意義。

1電除塵器原理

電除塵器是利用靜電力（庫(kù)侖力）實(shí)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(yáng)極）接地，在兩極間維持一個(gè)足以使氣體電離的靜電場(chǎng)。當(dāng)含塵氣體通過(guò)兩極間非均勻電場(chǎng)時(shí)，在放電極周?chē)鷱?qiáng)電場(chǎng)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(chǎng)作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)并在收塵極上沉積，從而達(dá)到粉塵與氣體分離的目的，當(dāng)收塵極上粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，借助于振打機(jī)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(jìn)出口溫度顯示以及遠(yuǎn)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(guò)程，其清灰效果不僅與施加在陰陽(yáng)極上的振打速度有關(guān)，而且振打周期對(duì)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(shí)振打。在振打力度和均勻性都滿(mǎn)足要求時(shí)，振打制度是否合理，對(duì)電除塵器除塵效率影響極大。振打過(guò)頻，收集在陽(yáng)極極板上的粉塵不能成塊落入灰斗，二次飛揚(yáng)嚴(yán)重，尤其末級(jí)電場(chǎng)的二次飛揚(yáng)，將大大降低除塵效率。反之，振打周期過(guò)長(zhǎng)，陽(yáng)極上的粉塵堆積過(guò)厚，會(huì)使陰陽(yáng)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(yáng)極板嚴(yán)重積灰甚至形成反電暈，使已經(jīng)被收集在在陽(yáng)極板上的粉塵再次進(jìn)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(shí)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(yáng)。

2.2卸灰控制系統(tǒng)

進(jìn)入電除塵的粉塵被陰陽(yáng)極捕獲后，由振打系統(tǒng)振落在灰斗中，這些灰料應(yīng)適時(shí)排送出去，灰料堆積太多，除了會(huì)增加灰斗的荷重外，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成陰陽(yáng)之間的短路，使電除塵器無(wú)法正常運(yùn)行，相反，灰斗沒(méi)有儲(chǔ)灰，在灰斗出口出現(xiàn)漏風(fēng)，引起二次揚(yáng)塵，使除塵效率降低。根據(jù)工藝要求可分為定時(shí)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(duì)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?chē)S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(wú)法上升，影響電除塵器的正常運(yùn)行。常用的控制策略是根據(jù)測(cè)溫裝置的溫度信號(hào)對(duì)電加熱器進(jìn)行恒溫控制。當(dāng)溫度低于下限時(shí)，啟動(dòng)電加熱器加熱；溫度高于上限時(shí)，停止電加熱器加熱。

3電除塵器低壓控制系統(tǒng)的實(shí)例應(yīng)用

3.1 PLC選型

以75t鍋爐配套電除塵器為例，具體說(shuō)明。本體為單室三電場(chǎng)除塵器，其中有3路陰極振打電機(jī)、3路陽(yáng)極振打電機(jī)、3路灰斗振動(dòng)電機(jī)、3路灰斗卸灰電機(jī)、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(hào)、3路保溫箱溫度檢測(cè)信號(hào)、再加上程控投運(yùn)DI、音響解除DI、故障報(bào)警DO，共計(jì)點(diǎn)數(shù)為：29點(diǎn)數(shù)字量輸入、22點(diǎn)數(shù)字量輸出、3點(diǎn)模擬量RTD輸入。

PLC選用西門(mén)子S7-200SMART，具體配置為：CPU ST40，一塊；數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)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(shè)計(jì)

為提高電除塵器的除塵效率，有效降低功耗，對(duì)本地振打電機(jī)的優(yōu)化控制作如下要求：同一電場(chǎng)中陰極和陽(yáng)極振打不能同時(shí)進(jìn)行；多電場(chǎng)除塵器中，前后電場(chǎng)陽(yáng)極（或陰極）振打不能同時(shí)進(jìn)行；設(shè)置有振打槽板的電除塵器，其末電場(chǎng)陽(yáng)極振打和槽板振打不能同時(shí)進(jìn)行。

3.3加熱控制設(shè)計(jì)

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

3.4卸灰控制設(shè)計(jì)

卸灰方式可分為定時(shí)自動(dòng)卸灰，高低料位自動(dòng)卸灰。在本系統(tǒng)中采用的是“高低料位自動(dòng)卸灰”的控制方法，即高料位卸灰運(yùn)行，低料位協(xié)會(huì)停止的控制方式。

4結(jié)語(yǔ)

采用西門(mén)子S7-200SMART型PLC設(shè)計(jì)的低壓控制系統(tǒng)，用于完成振打電機(jī)、卸灰電機(jī)、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(diǎn)，具有外部接線簡(jiǎn)單、靈活、軟件修改方便，容易滿(mǎn)足各項(xiàng)特定工藝要求等優(yōu)點(diǎn)。