基于PLC和變頻器的電除塵連續輸灰改造項目

魏洋

摘要：隨著我國環境保護工作進入以保護環境優化經濟增長階段，環境標準正成為市場準入的重要條件，環境標準日益嚴格。

本廠#5--#7為循環硫化床燃煤鍋爐機組，其中240t/h鍋爐1臺，130t/h鍋爐2臺；采用靜電除塵設備收集鍋爐飛灰，每臺電除塵含四個電場，各電場配置一個灰斗存儲積灰，共12個。每個灰斗采用獨立放灰系統，系統設備較多，磨損大，損壞維修工作量大；每兩個電場配置一個布袋除塵器，物料收集不集中，揚塵較嚴重環保工作較為嚴峻。灰斗內的積灰有灰車隨來隨放，常常放灰不及時，灰斗積灰，造成電除塵極板短路，設備故障跳閘，粉塵數據超標，影響電廠正常生產。故決定對現有輸灰系統進行改造，加裝1000m？灰庫一個，原灰斗下各配置1臺連續輸送泵，設3條管道輸送至灰庫內。飛灰隨收隨輸至灰庫，減少灰斗積灰，灰庫設置一臺放灰系統，解決了設備多，維護工作量大的缺陷。

關鍵詞：低壓氣力連續輸灰系統 PLC 變頻器

1.系統設備及運行情況介紹

#5-#7燃煤鍋爐電除塵連續氣力輸灰改造項目，采用低壓氣力連續輸送系統，以羅茨風機（45KW*1，75KW*2）和連續輸送泵（GSB系列）為核心設備，配套其它設備包括落灰管，輸灰管道，閥門，灰庫及頂部的除塵器等，本工程一臺布袋除塵器為一套獨立系統，輸放灰設備共用。氣力輸灰系統采用較為先進的可編程序控制器（簡稱PLC）集中控制，分為自動控制、遠方集中手動控制和就地手動控制三種控制方式，自動控制程序方式采用西門子S7-300 PLC結合步科ET100觸摸屏實現設備啟停、監視、運行數據和故障報警信號的采集自動化，便于運行數據自動分析和故障判斷。遠方集中手動控制可以對系統設備進行集中手動操作，但沒有聯鎖關系，一般在單臺設備調試、檢修或程控系統故障時應急使用。就地手動控制優先級最高，一般在單臺設備調試和檢修時使用。

自動控制系統又分為連續運行和優化運行兩種自動運行方式。優化運行是指鎖氣器在灰斗高低料位信號時自動延時啟動停止運行。連續運行是指鎖氣器連續運轉，不受灰斗料位影響。

2.設計中存在的不足及解決辦法

由于輸送氣源壓力與品質的變化，點爐時除塵器沉降灰，灰溫低，流動性差等原因造成輸送管道堵管設備不正常運行，因此需增加必要的連鎖。

1庫頂收塵風機與輸灰系統的連鎖：系統運行的前提條件是庫頂收塵風機先運行，保證灰庫與輸灰管道負壓，增加系統輸送速度防止管道積灰，并且防止輸送過程中揚塵造成環境污染。

2系統正常運行時管道壓力在25kPa左右，波動范圍小。當管道壓力大于40KPa時系統處于堵管前期，此時停止各電場鎖氣器運行，同時羅茨風機全力運行，爭取第一時間疏通管道。當管道壓力大于55KPa時，系統強行停止并出現“堵管”聲光報警。

3增加高料位與灰斗流化閥的連鎖：灰斗高料位報警持續30min，系統自動啟動報警灰斗底部流化閥并持續1min。以較少貼壁積灰，增加系統效率

3.節能設計

根據長期運行工況摸索發現電除塵收集飛灰多在第一第二電場，第三第四電場飛灰很少，系統優化運行時第一電場與第二電場高料位報警時分別連帶啟動第三第四輸灰，不單獨設置三四電場高料位連鎖輸灰。以減少羅茨風機啟動次數，降低磨損減少故障發生，提高設備利用率。

電場獨立輸灰時羅茨風機工頻運行，風壓·風量過大造成電能浪費因此引入變頻器（英威騰CHF100A系列）多步速度控制調整，當第一第二電場單獨輸灰時變頻器30HZ運行，二個電場同時輸灰時45HZ運行（頻率根據工況可調整）以達到節能的目的。

單臺鎖氣器連續輸灰系統流程圖

系統啟動原則是按照逆灰流方向依次延時啟動。順序流程圖如圖所示

系統啟動流程圖

正常停機順序：系統正常停機順序與啟動順序相反，即順灰流方向依次延時停機。順序流程圖如圖所示

系統停止流程圖

4.改造效果

經過一段時間的運行情況來看，改造為PLC加變頻器的連續輸灰系統后設備運行平穩，故障率較低減輕人員工作強度，設備節能效果明顯，自動化程度較高，延長使用壽命，杜絕電除塵因積灰原因造成的非故障停運。endprint