电除尘器低压控制系统的组成与应用

摘 要 本文主要介绍了电除尘器低压控制系统，就其组成、PLC选型及控制做以简要说明。

关键词 电除尘器低压系统 PLC 组成

中图分类号：TP273 文献标识码：A

近年来随着工业的不断发展，废气排放造成的环境污染日趋严重，尤其是以煤为主能源的工业生产过程产生了大量烟尘，严重污染了大气，破坏了环境。电除尘器作为净化含尘气体最有效的装置，已广泛应用于电力、冶金、水泥、钢铁冶炼等行业中。电除尘器低压系统作为多功能的自动控制系统，对实现电除尘器运行自动化、管理智能化都有直接的影响和现实意义。

1电除尘器原理

电除尘器是利用静电力（库仑力）实现气体中的固体或液体粒子与气流分离的一种除尘装置。它把电除尘器的放电极（阴极）接入高压直流电，收尘极（阳极）接地，在两极间维持一个足以使气体电离的静电场。当含尘气体通过两极间非均匀电场时，在放电极周围强电场作用下发生电离，形成气体离子和电子并使粉尘粒子荷电，荷电后的粒子在电场作用下向收尘极运动并在收尘极上沉积，从而达到粉尘与气体分离的目的，当收尘极上粉尘达到一定厚度时，借助于振打机构使粉尘落入下部灰斗。

2电除尘器低压控制系统的组成及控制要求

电除尘器的低压控制工艺主要包括振打控制，绝缘子保温箱电加热控制，灰斗电加热控制、卸灰控制、料位控制、进出口温度显示以及远程通讯等。

2.1振打控制系统

电极振打清灰是电除尘器的主要工作过程，其清灰效果不仅与施加在阴阳极上的振打速度有关，而且振打周期对其影响也很大。传统的振打方式为切向振打，其控制可分为连续振打和定时振打。在振打力度和均匀性都满足要求时，振打制度是否合理，对电除尘器除尘效率影响极大。振打过频，收集在阳极极板上的粉尘不能成块落入灰斗，二次飞扬严重，尤其末级电场的二次飞扬，将大大降低除尘效率。反之，振打周期过长，阳极上的粉尘堆积过厚，会使阴阳极之间电压降低，二次电流降低，电晕功率减小，除尘效率下降；阳极板严重积灰甚至形成反电晕，使已经被收集在在阳极板上的粉尘再次进入气流。因此，选择合理的振打周期，将有助于更好地清灰和提高除尘效果。理论与实践都证明，粉尘层在电极上形成一定厚度再振打，让粉尘成块状下落可避免引起较大的二次飞扬。

2.2卸灰控制系统

进入电除尘的粉尘被阴阳极捕获后，由振打系统振落在灰斗中，这些灰料应适时排送出去，灰料堆积太多，除了会增加灰斗的荷重外，严重时还会造成阴阳之间的短路，使电除尘器无法正常运行，相反，灰斗没有储灰，在灰斗出口出现漏风，引起二次扬尘，使除尘效率降低。根据工艺要求可分为定时卸灰或料位控制卸灰两种方式。

2.3加热控制系统

加热控制系统的对象包括保温箱电加热器、阴瓷轴电加热器、灰斗电加热器等。主要是保证绝缘子周围维持一定温度，以防结露产生爬电或沿面放电，使工作电压无法上升，影响电除尘器的正常运行。常用的控制策略是根据测温装置的温度信号对电加热器进行恒温控制。当温度低于下限时，启动电加热器加热；温度高于上限时，停止电加热器加热。

3电除尘器低压控制系统的实例应用

3.1 PLC选型

以75t锅炉配套电除尘器为例，具体说明。本体为单室三电场除尘器，其中有3路阴极振打电机、3路阳极振打电机、3路灰斗振动电机、3路灰斗卸灰电机、3路保温箱加热、3路阴极瓷轴加热、3路灰斗加热、6路灰斗高低料位信号、3路保温箱温度检测信号、再加上程控投运DI、音响解除DI、故障报警DO，共计点数为：29点数字量输入、22点数字量输出、3点模拟量RTD输入。

PLC选用西门子S7-200SMART，具体配置为：CPU ST40，一块；数字量输入/输出扩展模块EM DT16，一块；热电阻输入模块EM AR02，2块。

3.2振打控制设计

为提高电除尘器的除尘效率，有效降低功耗，对本地振打电机的优化控制作如下要求：同一电场中阴极和阳极振打不能同时进行；多电场除尘器中，前后电场阳极（或阴极）振打不能同时进行；设置有振打槽板的电除尘器，其末电场阳极振打和槽板振打不能同时进行。

3.3加热控制设计

加热器采用恒温区间控制，即以设定温度的上、下振幅为工作区间来控制加热器的启停。当测量温度低于设定温度低于设定温度的下限时，加热器开始工作，当加热到测量温度高于设定温度的上限时，加热器停止工作，直到测量温度低于设定温度的下限，加热器再次开始加热，循环往复，完成温度控制。

3.4卸灰控制设计

卸灰方式可分为定时自动卸灰，高低料位自动卸灰。在本系统中采用的是“高低料位自动卸灰”的控制方法，即高料位卸灰运行，低料位协会停止的控制方式。

4结语

采用西门子S7-200SMART型PLC设计的低压控制系统，用于完成振打电机、卸灰电机、加热等功能的控制，可以充分发挥PLC的可靠性和抗干扰能力等特点，具有外部接线简单、灵活、软件修改方便，容易满足各项特定工艺要求等优点。

参考文献

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