智能遠傳先導控制盒在袋式除塵器中的應用

李二心，蔣孟杰，張濤，瞿曉燕，陳惟東，劉英蘇

（上海袋式除塵配件有限公司，上海 200241）

袋式除塵器是治理大氣污染的高效除塵設備，是解決工業煙氣細顆粒物超低排放的重要技術裝備。袋式除塵凈化效率高達99%—99.99%，凈化后細顆粒物排放濃度可達到10mg/m3以下，甚至達到5mg/m3，設備阻力低于1000Pa。袋式除塵器可用于各種風量的含塵氣體凈化，也可用于氣固分離和粉體回收，當煙氣量、煙氣溫度、粉塵比電阻等煙塵工況變化和波動時，能夠保持穩定的凈化性能。脈沖噴吹類袋式除塵器作為主流設備，具有清灰能力強、過濾風速高、設備緊湊、鋼耗少、占地面積少等優點，廣泛應用于鋼鐵、水泥、機械、火力發電、煤炭、化工、垃圾焚燒、醫藥、玻璃、有色冶金等行業[1]。

袋式除塵器主要由上箱體、中箱體、下箱體、噴吹裝置等部分組成[2]。

上箱體為凈氣室，噴吹裝置也安裝在上箱體中。中箱體為塵氣室，內裝有濾袋，在上箱體和中箱體之間有花板分隔。花板有兩個作用，一是分隔含塵氣體與凈化后的氣體，二是作為濾袋安裝的固定部位。下箱體為灰斗，灰斗下方連有卸灰閥和輸灰系統[3]。

脈沖噴吹裝置由氣包、脈沖噴吹控制儀、電磁脈沖閥、噴吹管、噴嘴等組成。電磁脈沖閥在極寒環境中使用時，由于壓縮氣體中含有水蒸氣，極易造成電磁脈沖閥中動鐵芯結冰，會導致電磁脈沖閥無法正常工作。為了解決這一問題，上海某公司研發了智能遠傳先導控制盒，該裝置可將電磁脈沖閥線圈集中在一起，增加溫控裝置，并自帶智能控制功能，通過氣管遠距離傳輸，以保證脈沖閥工作可靠穩定。

1 基本組成

如圖1 所示，智能遠傳先導控制盒由9 部分組成。

圖1 智能遠傳先導控制盒系統圖

智能控制系統由STM32 系列高速處理芯片作為其主控制芯片，內置壓差傳感器、溫度傳感器,完成了控制系統的硬件設計,實現了1 路運行/停止狀態干接點輸出、1 路本地/遠程選擇狀態干接點輸出、1 個過壓/欠壓報警狀態干接點輸出、8 路電磁閥輸出以及差壓數據、當前閥號、當前提升閥號、當前實時信息數據上傳通訊功能；實時監測電磁閥工作狀態功能，并儲存各個電磁閥的工作狀態，以備查閱；實現控制盒內溫度實時顯示并根據室外溫度變化自動加熱與停止；實現輸出替代和屏蔽功能；實現差壓數據以4—20mA 模擬信號輸出；采用MODBUS-RTU 通訊協議，開放所有的參數設置，用戶通過遠程集控系統能夠完全了解該智能遠傳先導控制盒參數信息，實現遠程參數設置及運行，并采用RS-485 接口與上位機進行通訊。

電磁線圈組件由電磁繞線、線圈骨架組件、線圈塑封件、螺紋鑲件、標牌、接線蓋、固定螺絲等組成。

導向管組件由不銹鋼導向管、靜鐵芯、阻磁配件等組成。

溫控組件由發熱裝置固定件、連接線等部件組成。

2 工作原理

含塵氣體由進氣管道進入除塵器的塵氣箱，過濾后的氣體經袋口匯集到凈氣箱后排出。粉塵附著于濾袋外表面。

除塵器上箱體內，一般在每排濾袋的上方均設一根噴吹管，管上有噴嘴（孔）正對每條濾袋中心。各噴吹管經由脈沖閥與氣包相連。如圖2 所示，當智能脈沖噴吹控制系統達到設定壓差時，接收到遠程集控系統控制信號或手動控制輸出脈沖電信號，線圈得電生磁，磁生力使動鐵芯被抬起，脈沖閥上氣室及氣管中的氣體將從先導閥排氣口排出，上氣室壓力驟減，由于此時下氣室壓力大于上氣室，膜片打開，氣包內壓縮氣體被釋放，并在0.1—0.2s 的瞬間由噴嘴（孔）射向濾袋，同時誘導為自身5—7 倍的周圍氣體一并進入濾袋。濾袋壁受到強烈沖擊而急劇膨脹變形，積于濾袋表面的粉塵落入灰斗。

圖2 智能脈沖噴吹控制系統圖

清灰周期及脈沖間隔應依據含塵濃度、過濾風速、粉塵性質、氣體特性、除塵器結構等進行調節，以保持除塵器阻力在合理范圍內[3]。

3 工作方式

3.1 自動工作

通電后，智能遠傳先導盒自動進入運行模式。用戶可以根據實時應用需求，進入參數設置菜單，如對“28#控制模式”進行相應設置，以切換就地模式/遠程控制。就地模式：通電后智能遠傳先導盒自動運行。遠程控制：通電后智能遠傳先導盒通過遠程RMT 和24VDC 輸入觸點的閉合與開路情況切換工作狀態，該輸入觸點可以通過外部繼電器或開關控制，閉合時控制儀啟動，斷開時智能遠傳先導盒停止運行。

3.2 手動工作

手動工作主要用于快速檢測智能遠傳先導盒輸出狀態正確與否。運行模式下，長按“手動”按鍵2s后，系統進入手動操作模式。手動操作模式下，長按“手動”按鍵2s 后，系統返回運行模式。

3.3 特殊停止方式

設置“28#控制模式”為1 時，遠程控制有效，在智能遠傳先導盒內的線路板上DZ9 接線端子組中有兩個端子，外接“停止/運行”控制觸點（可導線、按鈕、繼電器等），控制自動狀態下的清灰啟動和停止。當端子連通時自動運行啟動，當端子不連通時自動運行停止。自動運行停止的方式有以下幾種情況：設置30#參數“停止方式為0”時，即刻停機有效；設置30#參數“停止方式為1”時，運行至終位停機。一旦設置28#參數“停止延時為非0”時，停止延時功能有效。此時在設置的“停止延時”時間內，當端子連通時智能遠程先導控制盒自動運行啟動，之后即使端子不連通，延時期間智能遠程先導控制盒仍然持續運行，直到延時時間計時完成后，以終停方式停機。此模式下，智能遠傳先導控制盒將忽略循環間隔和差壓判斷，反復噴吹到停機延時時間并噴吹完當前循環后停止。

4 使用要求

智能遠傳先導控制盒的快速接頭與脈沖閥通過氣管連接，所有的先導閥與脈沖閥之間的最大傳輸距離應不大于下表的推薦值。

先導閥與脈沖閥之間的最大傳輸距離

5 安裝要求

安裝智能遠傳先導控制盒和打開其外殼時，必須在斷電條件下進行。如果安裝有溫控裝置的智能遠傳先導控制盒，必須確保在打開其外殼前5min 就斷掉溫控裝置電源，以防燙傷。拆卸或維護完成后，確保外殼上所有螺絲都被擰緊。

6 結語

袋式除塵器經過長期發展，過濾與清灰能力已逐步適應超低排放的要求，并得到了廣泛的應用，但仍需要不斷探索和完善，以進一步提高其性能。智能遠傳先導控制盒還需要繼續改進，從而以更高的技術水平為大氣環境質量改善提供技術支撐。