CN201346498Y

CN201346498Y - 一种电除尘器的控制装置

Info

Publication number: CN201346498Y
Application number: CNU2008201569607U
Authority: CN
Inventors: 侯时云
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2018-12-11

Abstract

本实用新型提供一种电除尘器的控制装置，包括控制单元以及设置在所述电除尘器的烟道出口里的浊度测量仪，所以该浊度测量仪可以实时测量电除尘器的烟道出口里的粉尘浓度，所述浊度测量仪将将烟气浓度信号转化为模拟电流信号并传输至所述控制单元，所述控制单元处于浊度优化模式，可以根据烟道内的粉尘浓度对电能输入做动态调整，在烟气量和烟气浓度增大时自动调整***内所有电场的高压控制参数，同时输入功率也相应增大，烟气量小时在提高瞬间高压和电流的工况下，相应减小输入功率，并始终能将排放控制在50mg/Nm³设定值以下，达到节能的目的，最终达到理想的效能比。

Description

一种电除尘器的控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种节能控制装置，更具体地说，涉及一种电除尘器的控制装置。

背景技术

目前的行业比如钢铁领域的电除尘器，其工作状态是全天候连续作业，参见图1，传统的电除尘器包括一电场10及其控制单元11’、变压整流单元12和灰斗13，二电场20及其控制单元21’、变压整流单元22和灰斗23，三电场30及其控制单元31’、变压整流单元32和灰斗33，烟道进口40，烟道出口50以及输灰槽60，其中电除尘器的控制装置其实就是图中的控制单元11’、21’以及31’，控制单元采用了全升压控制方式，使整个供电达到能量输入最大化，这种工作方式对烟气量或粉尘比大且排放烟气稳定的工矿环境有好的除尘效果，但在实际应用中由于炼铁原料品种多样性(比如有澳矿、巴西矿)，同时由于所需生产的产量也有所不同，这时烧结烟气量波动会大，特别是烟道粉尘很少接近50mg/Nm³时，控制单元还需输入额定功率，但此时实际用于除尘的电能很小，所以造成绝大部分的电能的浪费，致使效能比很低。

参见图2，烟气进入烟道进口40后先进入一电场除尘处理，除尘后的烟气进入二电场除尘处理，同理除尘后的烟气再进入三电场处理，三电场处理后的烟气直接排放。此时烟气浓度在50mg/Nm³，在整个处理过程中，三个电场所需输入功率是基本上恒定不变约70KW/H。但当工艺情况比较好时(即入口浓度相对低一些)，排放的烟气浓度可能达到40mg/Nm³或更低，已经优于排放标准了，此时消耗的功率仍基本上恒定不变约70KW/H。

从以上可看出不管烟气入口浓度高或低，三个电场功耗是基本上恒定不变约70KW/H。这种工作方式一方面会造成“大马拉小车”的浪费电能的局面，另一方面也会导致设备长期满负荷工作，其有效使用寿命会大大降低。显然，电除尘器的这种粗放型的开环控制模式，即不能根据粉尘浓度来动态的调整除尘电能的控制模式，已经不能满足国家规定节能减排的要求。

实用新型内容

针对目前电除尘器的控制装置不能依据粉尘浓度动态调整除尘电能的缺陷，本实用新型所述的电除尘器的控制装置可以根据烟道内的粉尘浓度对电能输入做动态调整，达到节能的目的，并延长设备使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电除尘器的控制装置，包括控制单元，所述控制单元通过变压整流单元连接所述电除尘器的电场，所述控制装置还包括设置在所述电除尘器的烟道出口里的浊度测量仪，所述的控制单元设置为浊度优化模式，所述浊度测量仪与所述控制单元电连接。

所述设置在烟道出口里的浊度测量仪的中心轴与烟道出口的中心轴相交，两者的中心轴的相对中心度小于3度。

所述浊度测量仪包括发射二极管、分光镜、设置在烟道出口输出端的反射器、与反射器对应的检测器以及微处理器和变送器，所述检测器、微处理器、变送器依次连接，所述变送器的输出端连接所述控制单元并输出模拟电流信号。

所述变送器通过屏蔽电缆连接所述控制单元。

所述电除尘器的电场包括依次邻接的一电场、二电场和三电场，所述三电场的输出端连接所述烟道出口，所述每个电场均连接匹配的控制单元，所述三电场的控制单元为主控制器，所述主控制器连接所述浊度测量仪的变送器以接收模拟电流信号，主控制器通过现场总线连接并优化所述一电场和二电场的控制单元。

采用本实用新型所述的一种电除尘器的控制装置，由于该控制装置包括控制单元以及设置在所述电除尘器的烟道出口里的浊度测量仪，所以该浊度测量仪可以实时测量电除尘器的烟道出口里的粉尘浓度，所述浊度测量仪将将烟气浓度信号转化为模拟电流信号并传输至所述控制单元，所述控制单元处于浊度优化模式，可以根据烟道内的粉尘浓度对电能输入做动态调整，在烟气量和烟气浓度增大时自动调整***内所有电场的高压控制参数，同时输入功率也相应增大，烟气量小时在提高瞬间高压和电流的工况下，相应减小输入功率，并始终能将排放控制在50mg/Nm³设定值以下，达到节能的目的，最终达到理想的效能比。

附图说明

图1是传统的电除尘器及其控制装置的结构示意图；

图2是传统的电除尘器及其控制装置的原理框图；

图3是所述的电除尘器及其控制装置的结构示意图；

图4是所述的电除尘器及其控制装置的原理框图；

图5是所述的作为主控制器的控制单元的结构示意图；

图6是所述的浊度测量仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

参见图3，所述电除尘器的电场包括依次邻接的一电场10、二电场20、三电场30，所述一电场10的输入端连接烟道入口40，所述三电场30的输出端连接所述烟道出口50，所述每个电场均连接匹配的控制单元，即一电场10通过其变压整流单元12连接其控制单元11，二电场20通过其变压整流单元22连接其控制单元21，三电场30通过其变压整流单元32连接其控制单元31，电除尘器的控制装置包括所述的控制单元11、21、31，另外还包括设置在所述电除尘器的烟道出口50里的浊度测量仪80，浊度测量仪80的中心轴与烟道出口50的中心轴相交，两者的中心轴的相对中心度小于3度。所述浊度测量仪80与设置为浊度优化模式的控制单元31连接，此时三电场30的控制单元31为主控制器，所述主控制器接收浊度测量仪80发出的模拟电流信号，主控制器通过现场总线连接并优化所述一电场10和二电场20的控制单元11、21。

参见图6，浊度测量仪80包括发射二极管81、分光镜82、设置在烟道出口输出端的反射器83、与反射器对应的检测器84以及微处理器和变送器(图中未显示)，浊度测量仪80选用激光烟尘测定型号，应用光线在粉尘气体的衰减原理进行测量，发射二极管81(测量距离最大可到15米)作为光源，光线经过分光镜82分成两路，一路垂直经过烟道到反射器83上并经反射器83反射回到接收器84，另一路直接反射到参考回路中。经过烟道的光线两次通过含有烟尘的烟道，衰减后的光线信号被接收器84(光电二极管)接收，信号经放大后传送到微处理器上进行处理，微处理器通过比较参考回路和测量回路的差值，经过计算、送入变送器后将原先烟尘浊度含尘量信号转化为4～20mA模拟电流信号并通过屏蔽电缆传输至所述控制单元31。现设置浊度测量仪输出为含尘量信号(4～20mA对应0～500mg/m³)，也就是浊度测量仪输出4mA对应烟道含尘量0mg/m³，如浊度测量仪输出12mA对应烟道含尘量250mg/m3，这样电除尘器主控制器可以根据浊度测量仪的模拟电流信号实时计算出当前烟道中的含尘量。

参见图5，浊度测量仪输出4～20mA电流模拟量信号用屏蔽电缆接入三电场的高压静电除尘器控制器(EPIC II)控制单元接线图#68(-)、#69(+)，二个接口脚上，并将该三电场控制单元设置为主控制器，启动浊度优化功能。此时模拟电流信号4～20mA就直接参与电除尘器控制(电除尘器主控制器可以根据浊度测量仪的模拟电流信号实时计算出当前烟道中的含尘量)，使得在排放达标的前提下，根据不同的工艺情况消耗尽可能少的电源。现设定烟气排放为50mg/Nm³时，此时对应的浊度反馈电流为8mA。这个值作为整个烟气排放的标定值。

参数设置的具体内容是：1)浊度信号设置值(1～99％)，作为控制器控制的目标参数；2)浊度信号的极限值(0～99％)；3)采样间隔(1～30分钟)，每隔多少时间计算一次；4)控制反馈系数(0～100％)；5)允许优化的最小电流值(0～100％)。

烟气排放大于80mg/Nm³，对应的反馈信号是10mA，此时控制器自动把输出功率调整到额定的最大值100％，即全功率输出三个电场功耗约80KW/H，此为输出上限值；烟气排放只要小于80mg/Nm³，此时控制器自动把输出功率逐步降低，最低到额定功率的40％，即省电方式。即使排放更低，也保持这个输出功率不变。此为输出下限值。排放烟气在上下限值内具体的调整过程如下：高压静电控制器每分钟对浊度信号的反馈值和设定的达标值比较一次，只要反馈值低于设定值，控制器就在原来的输出功耗基础上减低输出10％，过5-30分钟后即输出稳定后再进行一次调整(若调整后反馈值超过设定值，则马上回到上次的工作点)。若此时反馈值仍然低于设定值，则输出功耗继续降低10％，如此循环。若中途检测到反馈值超过设定值则立即返回上次的工作点。若连续调整后反馈值仍然低于设定值，则保持40％的额定输出不变。

三电场的主控制器的主控地址包含一电场、二电场控制器地址，这样主控控制器可以通过现场总线同时优化一、二电场控制器，从而达到优化整个通道的目的。经实际测量，节电后三个电场的输入功率平均在50KW/H左右。对比原有控制节电前三个电场的输入功率平均在70KW/H，功耗降低20KW/H。

参见图4，本实用新型所用的是闭环控制***。由浊度测量仪采样的4-20mA电流信号进入三电场控制器。三电场的控制器设置成主控单元，把处理后的运行指令发送给一、二电场控制单元，而在图2中，原有的控制方式中三个控制单元之间是没有联系的，单独工作。该除尘器的允许排放是80mg/Nm³，即只要低于这个排放值就是达标的。若实际排放低于该数值，就可以用降低电源输入功率的办法来适当的降低除尘效率，在排放不超标的前提下来达到节电的目的。有了浊度测量仪的反馈信号就能实现这个过程的自动化。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims

1、一种电除尘器的控制装置，包括控制单元，所述控制单元通过变压整流单元连接所述电除尘器的电场，其特征在于：所述控制装置还包括设置在所述电除尘器的烟道出口里的浊度测量仪，所述的控制单元设置为浊度优化模式，所述浊度测量仪与所述控制单元电连接。

2、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述设置在烟道出口里的浊度测量仪的中心轴与烟道出口的中心轴相交，两者的中心轴的相对中心度小于3度。

3、如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述浊度测量仪包括发射二极管、分光镜、设置在烟道出口输出端的反射器、与反射器对应的检测器以及微处理器和变送器，所述检测器、微处理器、变送器依次连接，所述变送器的输出端连接所述控制单元并输出模拟电流信号。

4、如权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述变送器通过屏蔽电缆连接所述控制单元。

5、如权利要求1至4任一项所述的控制装置，其特征在于，所述电除尘器的电场包括依次邻接的一电场、二电场和三电场，所述三电场的输出端连接所述烟道出口，所述每个电场均连接匹配的控制单元，所述三电场的控制单元为主控制器，所述主控制器连接所述浊度测量仪的变送器以接收模拟电流信号，主控制器通过现场总线连接并优化所述一电场和二电场的控制单元。