用於布袋除塵器的控制方法和控制系統的製作方法
2023-05-07 21:43:31
用於布袋除塵器的控制方法和控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於布袋除塵器的控制方法和控制系統。所述控制系統包括輸灰控制模塊、清灰控制模塊和預熱循環控制模塊。其中，所述輸灰控制模塊用於控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰；所述清灰控制模塊用於控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及所述預熱循環控制模塊用於控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。上述用於布袋除塵器的控制方法和控制系統穩定可靠，能夠保證整個生產正常有序進行，並且煙氣排放狀況良好。
【專利說明】用於布袋除塵器的控制方法和控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及垃圾等廢物的焚燒和煙氣處理，特別涉及一種用於布袋除塵器的控制方法和控制系統。
【背景技術】
[0002]垃圾焚燒處理是目前國內外應用最普遍的垃圾處理方法，此方法的最大優點是垃圾資源化和減量化處理程度高。垃圾焚燒廠建立在城市周圍，運送垃圾方便，並且可以向城市提供電能或熱能，產生很好的經濟效益。現代的垃圾焚燒爐皆配有良好的煙塵淨化裝置，減輕對大氣的汙染。煙氣處理系統採用選擇性非催化還原(SNCR) +旋轉噴霧半乾法+幹法+活性炭噴射+布袋除塵的工藝。其中布袋除塵器的作用是收集煙氣中的細微粉塵同時收集石灰粉及活性炭讓煙氣中的有害物質繼續發生反應進一步對有害有毒氣體進行處理和過濾。布袋除塵器的運作直接影響到煙氣排放的粉塵濃度，進而影響環保等。因此，對布袋除塵器的控制至關重要。
【發明內容】
[0003]一方面，本發明提供了一種用於布袋除塵器的控制方法。所述控制方法包括輸灰控制、清灰控制和預熱循環控制。其中，所述輸灰控制包括控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰；所述清灰控制包括控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及所述預熱循環控制包括控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。
[0004]在本發明一個優選實施例中，所述清灰模式包括手動清灰模式和自動清灰模式。
[0005]在本發明一個優選實施例中，所述手動清灰模式包括就地手動清灰和遠程手動清灰。
[0006]在本發明一個優選實施例中，所述自動清灰模式包括定時清灰模式、壓降控制模式和定時壓降混合模式。
[0007]在本發明一個優選實施例中，所述基於所選擇的小室進行逐小室清灰進一步包括:對部分小室進行隔離，並對被隔離的小室進行逐小室清灰。
[0008]在本發明一個優選實施例中，所述輸灰模式包括定時輸灰模式、料位輸灰模式和定時料位混合模式。
[0009]在本發明一個優選實施例中，所述輸灰控制在所述預熱循環控制之前進行。
[0010]在本發明一個優選實施例中，所述預設溫度為130°C。
[0011]在本發明一個優選實施例中，所述控制方法還包括連鎖保護控制。
[0012]在本發明一個優選實施例中，所述控制方法還包括報警控制。
[0013]另一方面，本發明還提供了一種用於布袋除塵器的控制系統。所述控制系統包括輸灰控制模塊、清灰控制模塊和預熱循環控制模塊。其中，所述輸灰控制模塊用於控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰；所述清灰控制模塊用於控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及所述預熱循環控制模塊用於控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。
[0014]在本發明一個優選實施例中，所述清灰模式包括手動清灰模式和自動清灰模式。
[0015]在本發明一個優選實施例中，所述手動清灰模式包括就地手動清灰和遠程手動清灰。
[0016]在本發明一個優選實施例中，所述自動清灰模式包括定時清灰模式、壓降控制模式和定時壓降混合模式。
[0017]在本發明一個優選實施例中，所述清灰控制模塊進一步用於對部分小室進行隔離，並對被隔離的小室進行逐小室清灰。
[0018]在本發明一個優選實施例中，所述輸灰模式包括定時輸灰模式、料位輸灰模式和定時料位混合模式。
[0019]在本發明一個優選實施例中，所述預設溫度為130°C。
[0020]在本發明一個優選實施例中，所述控制系統還包括連鎖保護控制模塊。
[0021 ] 在本發明一個優選實施例中，所述控制系統還包括報警控制模塊。
[0022]上述用於布袋除塵器的控制方法和控制系統穩定可靠，能夠保證整個生產正常有序進行，並且煙氣排放狀況良好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用於理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。
[0024]附圖中:
[0025]圖1為根據本發明的實施例的用於布袋除塵器的控制系統的結構框圖；以及
[0026]圖2為可以實施根據本發明的實施例的用於布袋除塵器的控制方法的控制系統的程序控制邏輯圖。
【具體實施方式】
[0027]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對於本領域公知的一些技術特徵未進行描述。
[0028]為了徹底了解本發明，將在下列的描述中提出詳細的方法步驟和/或結構。顯然，本發明的施行並不限定於本領域的技術人員所熟悉的特殊細節。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。
[0029]應當理解的是，當在本說明書中使用術語「包含」和/或「包括」時，其指明存在所述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0030]本發明提供了一種用於布袋除塵器的控制方法和控制系統。圖1示出了根據本發明的實施例的用於布袋除塵器的控制系統100的結構框圖。如圖1所示，控制系統100包括輸灰控制模塊101、清灰控制模塊102和預熱循環控制模塊103。其中，輸灰控制模塊101用於控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰；清灰控制模塊102用於控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及預熱循環控制模塊103用於控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。
[0031]布袋除塵器的作用通常有兩方面:第一，在進口處分離煙氣中的灰塵和固體顆粒，然後在出口處將無塵的乾淨氣體排出；第二，袋子上粘附的濾塊中含有石灰漿和活性炭，可以繼續中和反應塔處理過後仍殘留的有害物。這在反應塔中的霧化器關閉後的較短時間裡顯的尤其重要，有害物的中和反應將在濾袋上的濾塊上進行。袋子的溫度等級也要正確選擇來應對反應塔霧化器關閉時煙氣冷卻中斷這段較短時間的溫度狀況。
[0032]布袋除塵器通常有2x3個平行的獨立的小室，有共用的進氣管道和出口管道。每一個小室都各有一個閥連接在進口管道上，並各有一個閥連接在共用的出口管道上。
[0033]煙氣在經反應塔中冷卻，石灰漿和活性炭處理後，由反應塔出口進入除塵器各室共用的進口管道裡。每個小室都有垂直懸掛的濾袋。煙氣是從袋子的外部穿過濾袋進入袋子的內部。共用的出口管道則與引風機連接。
[0034]在首次啟動時，需用預熱系統來加熱除塵器。根據本發明實施例的預熱循環控制模塊103可以控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。預熱系統可以包括加熱氣循環風機，電加熱器，連接除塵器進口與出口的熱空氣輸送管道和兩個擋板閥(一個擋板閥安裝在管道進口，另一個擋板閥安裝在管道的出口)。加熱後的氣體在除塵器中是封閉迴路循環的。封閉迴路是通過關閉除塵器進口閥與除塵器出口閥來形成的，同時打開預熱循環管路的擋板閥和各小室的煙氣進出口閥。此封閉的迴路一直持續到除塵器各個分室的溫度達到預設溫度。
[0035]根據本發明的一個優選實施例，預設溫度可以為130°C。預熱循環控制模塊103可以根據加熱器出口的煙氣溫度來控制加熱器。如果各小室的溫度達到130°C以上，則預熱循環控制模塊103控制加熱器關閉。加熱器接收來自於預熱循環控制模塊103的預熱程序信號，它同時也會返回一運行信號或一故障信號。當所有的除塵器小室溫度都達到130°C以上，加熱器停止運行，小室進口閥及出口提升閥打開，除塵器提升閥全開，預熱管道擋板閥關閉，各小室的煙氣進出口閥保持開啟狀態，預熱循環過程結束。煙氣可以以正常模式進入除塵器。
[0036]當預熱循環控制模塊103啟動預熱循環時，預熱循環管路進口出口閥門打開，之後預熱循環風機啟動，延時一定時間(例如10秒)後預熱循環電加熱啟動，當各小室的溫度達到預定溫度(例如130°c )時，即完成預熱循環。值得注意的是，可以有小室被隔離，這樣，當所有未被隔離的小室達到預定溫度時，預熱循環完成。當預熱循環控制模塊103停止預熱循環時，預熱循環電加熱停止，延時一定時間(例如10秒)後預熱循環風機停止，再延時一定時間(例如10秒)後預熱循環管路進口出口閥門關閉。無論是啟動、運行還是停止，整個過程沒有人為幹預，完全自動進行控制。
[0037]布袋除塵器的管路基本上有兩個關閉閥，直接將進口管道和出口管道連接起來。如果濾袋外面的過濾餅越來越多，則除塵器的壓損會增加，這樣就必須清除過量的過濾餅。濾袋清潔是循環向每排濾袋的內部吹脈衝入的乾燥空氣。脈衝空氣流向和煙氣流向相反，脈衝空氣產生壓力波通過濾袋，從而使大部分過濾餅從濾袋外表面脫落入除塵器的灰鬥裡。每個脈衝閥(一排布袋一個脈衝閥)控制的空氣只噴吹單獨每排的布袋。另外，每個除塵器分室上都設置差壓變送器，每個噴吹氣包都設置就地壓力表和手動開關閥。根據本發明的實施例的清灰控制模塊102可以用於進行清灰控制。
[0038]根據本發明的一個優選實施例，清灰模式可以包括手動清灰模式和自動清灰模式。其中，手動清灰模式可以適用於系統不穩定或者設備剛啟動或要關閉時。直接操作現場箱上的按鈕來控制脈衝閥的噴吹。先選擇室，再選擇脈衝閥。可選地，手動清灰模式包括就地手動清灰和遠程手動清灰。
[0039]根據本發明的一個優選實施例，自動清灰模式可以包括定時清灰模式、壓降控制模式和定時壓降混合模式。其中，定時清灰模式即:當設定的清灰時間到達時，控制系統100的清灰控制模塊102會啟動清潔指令。清潔時間和每排間的時間間隔將在除塵器可編程邏輯控制器(PLC)中預先設定。除塵器各小室的溫度均可以檢測，有一就地壓差計及變送器來顯示特定小室的壓降狀態。壓降控制模式為垃圾焚燒發電廠除塵器自動清潔模式中的最典型的方式。當壓降達到設定的高值(例如1500Pa)並延時預設定時間(避免在壓力峰值時動作)時，控制系統100的清灰控制模塊102會啟動清灰順控。清潔時間和每排間的時間間隔將在除塵器PLC中預先設定。清灰時間間隔可以為30分鐘。確切的時間和壓力等級設定可以在調試時確定。定時壓降混合模式就是在定時控制的基礎上，加入壓差控制。即:如果在間隔時間未到的情況下，出現壓差檢測值高於設定高值，控制系統100的清灰控制模塊102控制進行清灰循環。壓差高一直保持，同壓差控制處理。
[0040]此外，清灰控制模塊102控制基於所選擇的清灰模式進行清灰時，可以一個小室清灰完成之後再進行下一個小室清灰，這樣可以避免較大的波動。如果有必要的話，也就是說，壓降仍然很高，則重新啟動清灰，直到壓降回到正常狀態。
[0041]進一步地，清灰控制模塊102可以控制基於所選擇的小室進行清灰。根據本發明的一個優選實施例，清灰控制模塊進一步用於對部分小室進行隔離，並對被隔離的小室進行逐小室清灰。一般地，除塵器可以分為6個獨立的小室。每個小室都設置一煙氣進口和出口閥門。進口閥門為一擋板閥，而出口閥門為一個自動的提升閥。出口閥門都設置有限位開關來指示開與關的狀態，並顯示其閥門的狀態。提升閥有兩個限位開關，可以顯示打開和關閉兩個狀態。清灰控制模塊102可以控制部分小室將其隔離，隔離的數量小於總的小室的數量，當總的小室的數量為6個時，隔離的小室的數量最好不超過2個。當小室被隔離時，其出口閥門關閉，進口閥門也關閉。清灰控制模塊102可以對被隔離的小室進行逐小室清灰。被隔離的小室稍後也可以被釋放，恢復到未被隔離的狀態。
[0042]當清灰控制模塊102控制進行清灰時，可以逐小室啟動清灰並在清灰完成後停止清灰。無論是啟動、運行還是停止，整個過程沒有人為幹預，完全自動進行控制。
[0043]清除過濾下的灰渣會集中到除塵器的灰鬥中。每個灰鬥下面都有一個卸灰閥。在負壓下工作的除塵器和大氣壓下工作的灰渣處理系統中間起到密封的作用。灰鬥上安裝有空氣炮，用來清理可能粘附與灰鬥壁板上的灰渣。空氣炮由一個氣包與兩個脈衝電磁閥組成，空氣炮的吹掃頻率是用定時器進行控制。輸灰控制模塊101可以控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰。
[0044]根據本發明的一個優選實施例，輸灰模式包括定時輸灰模式、料位輸灰模式和定時料位混合模式。定時輸灰模式即當設定的輸灰時間到達時，控制系統100的輸灰控制模塊101會啟動輸灰指令。在定時輸灰方式下，每個小室順序依次輸灰，循環工作，避免了多室同時工作，致使輸灰機阻塞等現象的事情發生，有效的保證除塵系統的正常運行。除塵器的每個小室都設有一個料位計，料位輸灰模式即:當檢測到某一灰鬥高料位信號時，延時一定時間後啟動相應的輸灰裝置；當料位低於低料位時停止相應的輸灰裝置。定時輸灰模式和料位輸灰模式可以混合使用，即定時料位混合模式，該模式在料位輸灰模式的基礎上加入定時自動輸灰功能，可以保證系統能夠進行自動輸灰，從而避免料位計損壞或誤報而導致灰鬥堵灰。
[0045]當輸灰控制模塊101控制啟動輸灰時，除塵器下的刮板機、所有小室下的卸灰閥、以及除塵器的空氣炮系統可以依次啟動。類似地，當輸灰控制模塊101控制停止輸灰時，空氣炮系統、卸灰閥以及刮板機可以依次停止。上述裝置的啟動之間和停止之間都有相應的延時，例如在啟動時，刮板機啟動之後延時1秒，卸灰閥啟動，之後延時20秒，空氣炮啟動。無論是啟動、運行還是停止，整個過程沒有人為幹預，完全自動進行控制。
[0046]另外，為了防止灰渣結露腐蝕設備及堵塞，灰鬥可以進行伴熱，以保證灰鬥在一定的溫度下。為了方便檢修工作，灰鬥上還有一人孔。每個灰鬥均使用一單獨的電伴熱加熱。每一個電路都有自己的溫度調節裝置，來控制電路。此迴路的激活/終止是可以進行控制的。迴路出現故障時，可以顯示錯誤信號。
[0047]根據本發明的一個優選實施例，控制系統還可以包括連鎖保護控制模塊104。連鎖保護控制模塊104可以控制在下級設備停止時，上級設備也停止，從而起到連鎖保護的作用。
[0048]根據本發明的一個優選實施例，控制系統還可以包括報警控制模塊105。報警控制模塊105可以在反應塔出口溫度〈LL或者出現LL時、在反應塔煙氣出口溫度>HH或者HH時、以及在預除塵器壓降〉HH或者HH報警時控制進行報警。其中，LL可以表示溫度130°C，HH可以表示溫度230°C。報警控制模塊104還可以在出現L或H時控制進行預報警。其中，L可以表示溫度140°C，H可以表示溫度200°C。此外，報警控制模塊105還可以在除塵器差壓為1200Pa時控制進行報警。此外，報警控制模塊105可以在灰鬥中灰渣的量達到一定值時，基於料位計的反饋控制進行報警，以提示為接下來可能進行的輸灰做準備。
[0049]另一方面，本發明還提供了一種用於布袋除塵器的控制方法。控制方法包括輸灰控制、清灰控制和預熱循環控制。其中，輸灰控制包括控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰；清灰控制包括控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及預熱循環控制包括控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。
[0050]根據本發明的一個優選實施例,清灰模式包括手動清灰模式和自動清灰模式。
[0051]根據本發明的一個優選實施例，手動清灰模式包括就地手動清灰和遠程手動清灰。
[0052]根據本發明的一個優選實施例，自動清灰模式包括定時清灰模式、壓降控制模式和定時壓降混合模式。
[0053]根據本發明的一個優選實施例，基於所選擇的小室進行逐小室清灰進一步包括:對部分小室進行隔離，並對被隔離的小室進行逐小室清灰。
[0054]根據本發明的一個優選實施例，輸灰模式包括定時輸灰模式、料位輸灰模式和定時料位混合模式。
[0055]根據本發明的一個優選實施例，輸灰控制在預熱循環控制之前進行。
[0056]根據本發明的一個優選實施例，預設溫度為130°C。
[0057]根據本發明的一個優選實施例，控制方法還包括連鎖保護控制。
[0058]根據本發明的一個優選實施例，控制方法還包括報警控制。
[0059]上述用於布袋除塵器的控制方法和控制系統可以解決布袋除塵器倉室、脈衝閥多的控制問題。並且，該系統充分考慮布袋除塵器工藝要求，可以採用工業上成熟、通用的過程控制器，並採用結構化方式開發控制系統軟體。該控制系統性能可靠、通俗易懂，大大縮短開發和現場調試時間，工作穩定可靠，優於類似控制系統。
[0060]圖2示出了可以實施根據本發明的實施例的用於布袋除塵器的控制方法的控制系統的程序控制邏輯圖。如圖2所示的控制系統可以根據對於布袋除塵器系統設備及控制對象的分析，開發通用的功能單元，包括:開關功能塊、電機功能塊、閥門功能塊、模擬量功能塊、控制器功能塊、順控功能塊。其中，開關功能塊針對硬體和軟體報警信號處理，電機功能塊針對電機、風機、泵類等設備的控制，閥門功能塊針對開關類閥門(包括電磁氣動閥、電磁閥等)等設備的控制，模擬量功能塊針對主要模擬量數據處理，控制器功能塊針對閉環控制要求的設備，順控功能塊針對電機、風機、泵類等設備的控制。這些通用功能塊相對於硬體是獨立的，可以獨立進行調試和安裝，對於不同項目可進行直接進行引用。順控功能塊可以調用通用順控功能塊，將啟動的要求保存在相應的程序數據結構中，電機和閥門控制子程序通過引用這些數據控制對應的設備，從而實現整個設備可靠有序的聯動。
[0061]本發明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用於舉例和說明的目的，而非意在將本發明限制於所描述的實施例範圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發明並不局限於上述實施例，根據本發明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發明所要求保護的範圍以內。本發明的保護範圍由附屬的權利要求書及其等效範圍所界定。
【權利要求】
1.一種用於布袋除塵器的控制方法，包括輸灰控制、清灰控制和預熱循環控制，其中， 所述輸灰控制包括控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰； 所述清灰控制包括控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及 所述預熱循環控制包括控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述清灰模式包括手動清灰模式和自動清灰模式。
3.根據權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，所述手動清灰模式包括就地手動清灰和遠程手動清灰。
4.根據權利要求2所述的控制方法，其特徵在於，所述自動清灰模式包括定時清灰模式、壓降控制模式和定時壓降混合模式。
5.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述基於所選擇的小室進行逐小室清灰進一步包括:對部分小室進行隔離，並對被隔離的小室進行逐小室清灰。
6.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述輸灰模式包括定時輸灰模式、料位輸灰模式和定時料位混合模式。
7.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述輸灰控制在所述預熱循環控制之前進行。
8.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述預設溫度為130°C。
9.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述控制方法還包括連鎖保護控制。
10.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於，所述控制方法還包括報警控制。
11.一種用於布袋除塵器的控制系統，包括輸灰控制模塊、清灰控制模塊和預熱循環控制模塊，其中， 所述輸灰控制模塊用於控制基於所選擇的輸灰模式進行輸灰； 所述清灰控制模塊用於控制基於所選擇的清灰模式和所選擇的小室進行逐小室清灰；以及 所述預熱循環控制模塊用於控制加熱器啟動並運行，直到所有小室的溫度達到預設溫度。
12.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於，所述清灰模式包括手動清灰模式和自動清灰模式。
13.根據權利要求12所述的控制系統，其特徵在於，所述手動清灰模式包括就地手動清灰和遠程手動清灰。
14.根據權利要求12所述的控制系統，其特徵在於，所述自動清灰模式包括定時清灰模式、壓降控制模式和定時壓降混合模式。
15.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於，所述清灰控制模塊進一步用於對部分小室進行隔離，並對被隔離的小室進行逐小室清灰。
16.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於，所述輸灰模式包括定時輸灰模式、料位輸灰模式和定時料位混合模式。
17.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於，所述預設溫度為130°C。
18.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於，所述控制系統還包括連鎖保護控制模塊。
19.根據權利要求11所述的控制系統，其特徵在於，所述控制系統還包括報警控制模 塊。
【文檔編號】B01D46/44GK104147874SQ201410367499
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】陳濤, 胡建民, 邵哲如, 王健生, 朱亮, 張二威, 錢中華, 秦炳漢, 羅智宇, 劉曉峰, 胡利華, 洪益州 申請人:光大環保（中國）有限公司