智能電磁脈沖閥替代人工巡檢袋式除塵系統

陸亞萍

（蘇州協昌環保科技股份有限公司，江蘇 蘇州 215122）

1 概述

袋式除塵器在各行業的煙塵污染控制、粉狀物料收集、粉料氣力輸送等領域的應用日益廣泛，對我國大氣污染防治起著重要的作用。在各類袋式除塵器中，脈沖袋式除塵器是行業中首選的高效除塵設備，其清灰方式是以壓縮氣體為動力，將除塵器捕集的粉塵從濾袋表面清離并落于灰斗中，因而“清灰”是脈沖袋式除塵器最重要的功能。

電磁脈沖閥是脈沖袋式除塵器清灰的關鍵部件，其工作正常與否直接影響脈沖袋式除塵器的清灰效果和持續工作能力。電磁脈沖閥安裝在除塵器的分氣箱輸出口處，當濾袋無需清灰時，電磁脈沖閥處于關閉狀態，將壓縮氣體封閉于分氣箱內；當濾袋需要清灰時，清灰控制系統發出電脈沖信號，脈沖閥瞬間開啟，壓縮氣體從分氣箱內釋放，經由噴吹管的噴嘴送入濾袋的袋口，出自噴嘴的高速氣流與被其引射的二次氣流混合形成的高壓氣團，在濾袋內迅速由袋口運動至袋底，強烈沖擊濾袋的側壁，并使之產生向外膨脹的加速度，積附于濾袋表面的粉塵層因此被破壞并脫落，濾袋的濾塵功能得以恢復。因此，脈沖袋式除塵器能否長期有效運行，電磁脈沖閥的作用至關重要。

2 袋式除塵器的巡檢問題

隨著單臺脈沖袋式除塵器處理風量的不斷加大，其電磁脈沖閥的數量也越來越多。如燃煤電廠1臺30萬kW機組的脈沖袋式除塵器，所用的電磁脈沖閥數量為400～500個；日產5000t的水泥窯尾脈沖袋式除塵器的電磁脈沖閥也多達500個以上，而整條水泥生產線擁有大小脈沖袋式除塵器數十臺，其電磁脈沖閥的數量達到數千個之多。面對眾多的電磁脈沖閥，在調試中就會遇到很多技術問題，如脈沖閥安裝位置是否正確、電磁閥的供電是否正常、壓縮空氣的潔凈度如何等，故需要對數目眾多的電磁脈沖閥一一檢查，工作量巨大。對于已投入運行的脈沖袋式除塵器來說，如果有一個電磁脈沖閥出現故障，就會導致分氣箱泄壓，繼而導致壓氣管路泄壓，不僅會浪費大量壓縮空氣，造成不必要的經濟損失，還將直接導致除塵器阻力升高和生產現場的煙塵不能完全被捕集而污染環境，同時，還將影響濾袋的使用壽命并增加系統的運行能耗；對于燃煤鍋爐和工業爐窯而言，會導致主機設備出力降低而直接危及生產的正常進行。為保證脈沖袋式除塵器能長期穩定運行，操作工人就需要每班對除塵器進行巡檢，對數目眾多的電磁脈沖閥的巡檢是繁重的工作。

脈沖袋式除塵器自問世以來，電磁脈沖閥的工況檢測主要依靠人工巡檢：通過電磁脈沖閥噴吹發出聲音的長短和音量，判斷電磁脈沖閥工作是否正常，這是較為普遍的方法；管理人員也會站在除塵器的頂板上，通過感受噴吹時頂板振動的幅度，判斷電磁脈沖閥的工況。以上方法，要求操作人員具有足夠的工作經驗，且熟知電磁脈沖閥的工作原理和特點。但采用這些方法判斷電磁脈沖閥故障準確率低，也不及時。這就對大型脈沖袋式除塵器人工巡檢的方法提出了挑戰。

2.1 數量多

每臺脈沖袋式除塵器的脈沖閥的數量，由幾十個到幾百個甚至上千個，電磁脈沖閥的噴吹順序因考慮到補氣問題一般不按照順序號進行噴吹，而是采用跳躍、離散的隨機清灰方式，導致相鄰兩個電磁脈沖閥的噴吹間隔就會拉長，因此要想通過巡檢人員的及時感知就顯得非常困難。

2.2 安裝位置高

一般除塵器的高度在20m以上，電磁脈沖閥一般都安裝在除塵器頂側，很多改造項目的除塵器都是安裝在房屋頂部。因此，脈沖閥的安裝位置至少離地面50～60m，每個班次的巡檢工人相當于每天爬幾十層的樓梯，導致巡檢人員體力和時間的消耗巨大。

2.3 工作環境惡劣

大型脈沖袋式除塵器多為戶外安裝，夏天氣溫高達50℃～60℃，冬天氣溫降至0℃以下，有時遇上極端惡劣天氣，巡檢工作就更加困難。

2.4 環境危險

在一些處理含有易燃、易爆、有毒煙氣或物質的場所，如：煤磨除塵、煤氣凈化、農藥生產與飛沫收集、化工行業的除塵等，脈沖袋式除塵器的使用條件就顯得極為危險。

因此，在長期連續運行中，如何保證數量眾多的電磁脈沖閥都能正常工作，并能在巡檢中及時、定點地發現并處理其中有故障電磁脈沖閥，已成為困難和棘手的問題。研發一種新型的、能感知自身工作狀況的智能電磁脈沖閥勢在必行。

3 智能電磁脈沖閥

目前，普通電磁脈沖閥只有一個工作控制信號，并不能準確反映電磁脈沖閥的實際工作狀態。國內企業根據電磁脈沖閥的工作原理，通過比對各種不同的方案，研發出一種智能電磁脈沖閥，即給電磁脈沖閥配備“神經”系統，使之能自動感知自身的工作狀態，并配以信息采集與傳輸設備，實現了對電磁脈沖閥的遠程監測和管理。

3.1 工作流程

電磁脈沖閥的自動感應工作狀態是由數據采集設備將有關信息上傳至云端進行存儲、解析、故障識別與故障定位，并將解析處理結果反饋至終端設備，進行電磁脈沖閥故障的預警報警。

3.2 特點

1）無限使用，不限空間、不限地域，凡有網絡的用戶都可通過電腦和手機查看每個電磁脈沖閥的運行狀況；2）精準定位，每個電磁脈沖閥都有一個專用二維碼，通過GPS對各設備進行精確定位，便于維修；3）實時監控，全年24小時不間斷監測，能及時發現未知風險并預警；4）專業分析，對反饋的數據進行專業分析，并給出故障原因和解決方案。

3.3 使用效果

1）免人工巡檢，提高工作效率，降低人力成本；2）維修定點及時，節能降耗，延長設備使用壽命；3）可根據客戶需求產生相關報表和歷史分析資料，對電磁脈沖閥故障的發生時間、位置和故障處理均自動記錄在案，便于隨時查詢和考核。

4 結語

使用智能電磁脈沖閥后，脈沖袋式除塵器的巡檢和維護變得輕松便利，大大提高了脈沖袋式除塵器使用的可靠性和穩定性，節省了人力和財力，降低了治污運維成本；更為重要的是脈沖袋式除塵系統可望終結長期沿用的人工巡檢的歷史，減少值守人員。