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布袋除尘器
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布袋除尘电气回路隐患分析及处理
某热电厂除尘系统一、二电场采用大连天罡和浙江佳 环产电除尘器,尾部除尘采用布袋除尘器。电布除尘和本 体清灰系统采用PLC控制、液晶画面显示,集中控制系 统功能包括高、低压设备的运行控制,振打控制,电加热 器的恒温控制,电机振打最优化控制,布袋除尘器系统控制 等。除尘系统能在除尘控制室进行集中显示。高压直流供 电装置和低压供电装置采用微机控制,布袋装置采用PLC 控制。除尘工艺中的基本过程控制功能在PLC完成,优 化控制功能和过程管理功能在上位监控机完成。
1布袋除尘器系统控制原理
电除尘除尘为主要除尘设备,能够除去约90%的烟 尘。少量含尘气体进入滤袋除尘单元,经过滤袋过滤, 粉尘附在滤袋外表面上,过滤后的烟气由引风机排出。除 尘器经过一定时间运转,滤袋表面积尘也随之增加,当除 尘器的差压达到1.2kPa,或者运行到一定时间(4~8 h),差压传感器发送信号到PLC,PLC根据预先设定的清 灰间隔与清灰顺序发送指令给清灰系统依次进行清灰,清 下的灰落入灰斗内。反吹系统是由75kW反吹风机提供反 吹气流,通过移动的喷嘴进行反吹,使滤袋变形抖动并穿透滤料而清灰的布袋除尘器。一个电袋除尘系统包含的 电气设备:电除尘高压控制柜2套,低压程控柜1套,75 kW自耦降压启动控制柜1套,配后台监控系统1套;所 控制电机:反吹风机电机、脉动电机、传动电机、阴极振 打电机、阳极振打电机等。
清灰投运即启动布袋清灰自动控制程序,包括定阻、 手动、定时三种方式,通过转换开关选择。定阻方式:清 灰启动以压差表为准,当除尘器里压差大于设定的压差 时,则启动清灰程序。手动方式:按触摸屏里的清灰确认 键,即可启动清灰程序。定时方式:按时间启动清灰程 序。布袋除尘器单元一般采用差压控制模式清灰。当除尘器的差压达到设定清灰开始阻力的上限后,差压传感器发 送信号到PLC,PLC根据预先设定的清灰间隔与清灰顺序 发送指令给清灰系统进行清灰。系统清灰程序完成,即传 动电机走完一个行程后(单程或双程根据设定而定),程序 顺序停止相关设备。
系统清灰过程是否能够准确地完成,和众多因素相 关,如反吹风机能否可靠运行、挡板能否准确打开、脉动 电机是否正常等。而传动电机动作的可靠性直接影响到风 箱及钢丝绳的运行可靠性,直接影响到是否停炉。传动电 机启动后带动传动钢丝绳运动,钢丝绳带动电除尘内部的 风箱走动,反吹风机给风箱提供风源。传动电机控制回路 出现故障或传动限位出现故障,会导致钢丝绳损伤,而在 锅炉运行时钢丝绳无法更换,因此传动电机及其控制回路 是整个反吹系统的关键。原控制系统虽然能满足传动设备 的正常启动,但是控制回路的可靠性不高。现场设备的工作条件恶劣,时常会有接触器触点接触不良的事件发生, 一旦传动电机不能正确停止,必然会导致设备损坏和钢丝绳损伤,必须停炉才能修复。
布袋除尘系统控制回路
布袋除尘系统低压系统主要控制回路包括反吹风机电 控回路、脉动电机控制回路、传动电机控制回路等。
(1)反吹风机采用75kW电机自耦降压电气控制回__ 路,因为电机功率较大、启动电流较大(最大启动电流会 超过1000A),故采用降压方式启动。采用自耦降压启动 的原因:减小电机启动电流,减轻对电网的冲击;配合厂 用段开关的速断和过流保护,电机电源开关不能增加容 量。电源开关为200A塑壳断路器,如果直接启动,开关 速断有动作的可能性。自耦降压启动不是电机启动的最优 方案,但是考虑到设备不是长期运行,设备故障后有时间 进行恢复,对整个系统影响较小,方案是可以接受的。最 优解决方案是采用软启动器或变频启动。控制系统所有电 气元件及控制设备在除尘器外部,设备故障后更换方便, 不会对工艺有影响。
(2)脉动电机采用PLC输出接点直接控制电机的启动 和停止,就地控制箱有手动和自动控制选择转换开关,控 制较为简单,设备故障更换方便,设备故障率低,且容易 解决。
(3)传动电机控制由PLC给出控制信号,电机启动通 过钢丝绳控制风箱的行走(单程或双程),达到清灰的目 的。电除尘南北两侧各有一组限位开关,其作用是告诉 PLC风箱所处的位置。当风箱北侧到位或者是南侧到位 时,限位开关触点闭合,中间继电器得电,常闭辅助触点 断开,传动电机控制回路电源断开,电机停止。中间继电 器一对常开触点同时闭合,告诉PLC风箱到位,PLC停 止输出,另一对常开触点闭合,柜门指示红灯亮,表示风 箱到位,整个启动过程结束。
存在的问题及解决方法
传动电机控制回路原件较多,包括限位开关DWL、 DWR,中间继电器KAL、KAR,中间继电器常闭触点、 常开触点等。无论哪个触点接触不良或不能完全断开,都 会导致传动电机无法正常停止。限位开关安装位置在电 除尘本体上,因灰尘和户外安装的原因,采用了双限位 开关的方式,传动电机同一侧的限位开关为前后安装, 当一个限位开关失去作用时,另一个限位开关可以起到 后备保护的作用。但这仍然不能解决整体触点接触不良 的可靠性问题,一旦触点出现故障,将会对风箱及钢丝 绳造成损伤,且处理故障必须在停炉的条件下进行,会 造成较大的经济损失,并对系统运行的稳定性有较大的 影响。此类故障在布袋除尘检修时不易发现,存在安全 运行隐患。
增加控制回路继电器可以有效地解决上述问题。增加 继电器后控制回路为双继电器冗余控制,两个继电器只要 有一个能可靠动作,就能保证传动电机控制回路可靠动 作,大大提高整个控制回路的安全可靠性。
在电除尘北侧到位继电器线圈处并接一同型号继电 器。继电器动作电压为220V,北侧限位开关动作后接通 220V电源,继电器得电,两个继电器同时动作。另外, 将两个继电器的常闭触点串接于电动机启动回路中,继电 器动作后常闭触点断开,断开电动机启动回路,电动机启 动回路失电,电动机停止运行。将北侧双继电器常开触点 并接于PLC输入信号端和柜门的指示灯上,以起到状态 指示的作用。4套布袋除尘器传动电机电控回路采用同样 的接线方式。
实施效果
对传动电机电气控制回路进行改造后,风箱两侧的限 位开关各增加了一组控制继电器,控制继电器的得电由限 位开关控制,两个继电器同时故障的概率大大降低,极大 提高了传动电机电气控制回路的可靠性。控制回路优化改 造接线所涉及的成本几乎可以忽略,但是可靠性提高了一 倍,只要两个中间继电器中的一对常闭触点能可靠动作, 就能保证传动电机可靠停止,有效避免了电气故障导致停炉事故的发生。
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