基于PLC和变频器的电除尘连续输灰改造项目

魏洋

摘要：随着我国环境保护工作进入以保护环境优化经济增长阶段，环境标准正成为市场准入的重要条件，环境标准日益严格。

本厂#5--#7为循环硫化床燃煤锅炉机组，其中240t/h锅炉1台，130t/h锅炉2台；采用静电除尘设备收集锅炉飞灰，每台电除尘含四个电场，各电场配置一个灰斗存储积灰，共12个。每个灰斗采用独立放灰系统，系统设备较多，磨损大，损坏维修工作量大；每两个电场配置一个布袋除尘器，物料收集不集中，扬尘较严重环保工作较为严峻。灰斗内的积灰有灰车随来随放，常常放灰不及时，灰斗积灰，造成电除尘极板短路，设备故障跳闸，粉尘数据超标，影响电厂正常生产。故决定对现有输灰系统进行改造，加装1000m？灰库一个，原灰斗下各配置1台连续输送泵，设3条管道输送至灰库内。飞灰随收随输至灰库，减少灰斗积灰，灰库设置一台放灰系统，解决了设备多，维护工作量大的缺陷。

关键词：低压气力连续输灰系统 PLC 变频器

1.系统设备及运行情况介绍

#5-#7燃煤锅炉电除尘连续气力输灰改造项目，采用低压气力连续输送系统，以罗茨风机（45KW*1，75KW*2）和连续输送泵（GSB系列）为核心设备，配套其它设备包括落灰管，输灰管道，阀门，灰库及顶部的除尘器等，本工程一台布袋除尘器为一套独立系统，输放灰设备共用。气力输灰系统采用较为先进的可编程序控制器（简称PLC）集中控制，分为自动控制、远方集中手动控制和就地手动控制三种控制方式，自动控制程序方式采用西门子S7-300 PLC结合步科ET100触摸屏实现设备启停、监视、运行数据和故障报警信号的采集自动化，便于运行数据自动分析和故障判断。远方集中手动控制可以对系统设备进行集中手动操作，但没有联锁关系，一般在单台设备调试、检修或程控系统故障时应急使用。就地手动控制优先级最高，一般在单台设备调试和检修时使用。

自动控制系统又分为连续运行和优化运行两种自动运行方式。优化运行是指锁气器在灰斗高低料位信号时自动延时启动停止运行。连续运行是指锁气器连续运转，不受灰斗料位影响。

2.设计中存在的不足及解决办法

由于输送气源压力与品质的变化，点炉时除尘器沉降灰，灰温低，流动性差等原因造成输送管道堵管设备不正常运行，因此需增加必要的连锁。

1库顶收尘风机与输灰系统的连锁：系统运行的前提条件是库顶收尘风机先运行，保证灰库与输灰管道负压，增加系统输送速度防止管道积灰，并且防止输送过程中扬尘造成环境污染。

2系统正常运行时管道压力在25kPa左右，波动范围小。当管道压力大于40KPa时系统处于堵管前期，此时停止各电场锁气器运行，同时罗茨风机全力运行，争取第一时间疏通管道。当管道压力大于55KPa时，系统强行停止并出现“堵管”声光报警。

3增加高料位与灰斗流化阀的连锁：灰斗高料位报警持续30min，系统自动启动报警灰斗底部流化阀并持续1min。以较少贴壁积灰，增加系统效率

3.节能设计

根据长期运行工况摸索发现电除尘收集飞灰多在第一第二电场，第三第四电场飞灰很少，系统优化运行时第一电場与第二电场高料位报警时分别连带启动第三第四输灰，不单独设置三四电场高料位连锁输灰。以减少罗茨风机启动次数，降低磨损减少故障发生，提高设备利用率。

电场独立输灰时罗茨风机工频运行，风压·风量过大造成电能浪费因此引入变频器（英威腾CHF100A系列）多步速度控制调整，当第一第二电场单独输灰时变频器30HZ运行，二个电场同时输灰时45HZ运行（频率根据工况可调整）以达到节能的目的。

单台锁气器连续输灰系统流程图

系统启动原则是按照逆灰流方向依次延时启动。顺序流程图如图所示

系统启动流程图

正常停机顺序：系统正常停机顺序与启动顺序相反，即顺灰流方向依次延时停机。顺序流程图如图所示

系统停止流程图

4.改造效果

经过一段时间的运行情况来看，改造为PLC加变频器的连续输灰系统后设备运行平稳，故障率较低减轻人员工作强度，设备节能效果明显，自动化程度较高，延长使用寿命，杜绝电除尘因积灰原因造成的非故障停运。endprint