　　隨著國民環(huán)保意識的增強，國家對粉塵顆粒排放標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越高，迫切要求采用除塵效率較高的高壓靜電除塵技術(shù)來解決空氣污染。靜電除塵設(shè)備是利用高壓電場使電場內(nèi)的氣體游離，當(dāng)游離的正負離子與煙塵碰撞時，就附著在煙塵上使粉塵變成有不同極性的帶電體。在電場的作用下向電極移動，zui后吸附在電極上，這就使煙塵凈化了，為了收集塵埃，電極上方安裝有振打電機，對電機進行定時振打，這些振打電機和振打機械就構(gòu)成了靜電除塵系統(tǒng)。本文就某冶煉廠火煉鋅設(shè)備的煙氣除塵設(shè)備的改造，談?wù)凱LC的應(yīng)用。

　　二、控制要求

　　火煉鋅作為一種冶煉鋅的技術(shù)已在水口山應(yīng)用了幾十年了。但是在煙氣排放中產(chǎn)生大量的灰塵，嚴重影響了周圍的環(huán)境，造成社會產(chǎn)業(yè)關(guān)系緊張。為了解決污染問題,采用了高壓靜電除塵系統(tǒng)。該設(shè)備是一套75kV的三電場除塵設(shè)備，圖1為該裝置的示意圖。引風(fēng)機迫使煙氣進入高壓電場，凈化后由褲衩煙道排出。圖中M1、M3、M5是三個陽級振打電機，M2、M4、M6是三個陰極振打電機，M7、M8是控制兩個閥門電機。
　1．振打或者抖動順控

振打或者抖動順控動作是除塵過濾裝置的基本控制動作。振打電機帶動振錘周期性敲打陽極、陰極的極板板線。使吸附在其上的粉塵清除到灰斗中加以回收利用，為了取得較好的振打效果，對振打控制系統(tǒng)的要求如下:

（1）同一電場中陽極-陰極振打不能同時進行。

（2）同一時間內(nèi),前后電場的陽極（或陰極）振打不能同時工作。

（3）為防止M5、M6振打時，下落的粉塵被0.97m/s的煙氣帶出電場。M5和M7、M6和M8之間有一定的，M5振打時，M7同時關(guān)閉閥門YM1，M5振打完畢后延時1.5min打開閥門YM1；同理M6 振打時，M8同時關(guān)閉YM2，M6振打完畢后延時1.5min打開閥門YM2。

2．振打電機的振打優(yōu)化振打時序分析設(shè)計

（1）*電場的陽極電機M1：打5min，停5min，循環(huán)；*電場的陰極電機M2:停5min，打5min，循環(huán)。

（2）第二電場的陽極電機M3：先停5min，打5min，停15min循環(huán)；第二電場的陰極電機M4，先打5min，停15min，打5min，循環(huán)。

（3）第三電場的陽極電機M5：先打5min，停25min，打5min，循環(huán)；第三電場的陰極電機M6：先停5min，打5min，停25min，循環(huán)。
四、程序設(shè)計

　　為了提高系統(tǒng)可靠性、調(diào)試方便及便于控制功能的擴充，控制程序采用摸塊設(shè)計法，整體控制梯形圖如圖4所示。按功能分為:*電場M1、M2振打程序模塊，第二電場M3、M4振打程序模塊；第三電場M5、M6振打程序模塊；YM1、YM2控制模塊。如果按照圖2的時序圖，每一個電機振打都采用定時器來控制的話，則由于定時器之間的時間誤差累計，很難保證各個電機始終滿足優(yōu)化振打邏輯關(guān)系。為此，對*電場的振打時序用定時器來完成。第二、第三電場的振打時序用計數(shù)器來完成，各電場電機之間振打關(guān)系的互鎖可以通過軟件編程實現(xiàn)，同時也可以通過硬件來實現(xiàn)。從而可始終保證各電機之間優(yōu)化振打邏輯關(guān)系。
　五、結(jié)束語

　　本設(shè)備在水口山有色金屬有限公司運行了2年多的情況表明：PLC對靜電除塵的控制效果好，改變了過去那種灰蒙蒙的天空。使周圍居民的生活環(huán)境得到了改善。可靠性強，控制精度高，而且每年回收的塵埃，通過冶煉，價值在20萬元左右，因而靜電除塵設(shè)備值得推廣應(yīng)用。

　電除塵器是火力發(fā)電廠*的配套設(shè)備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環(huán)境污染，提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。它的工作原理是煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達到清除煙氣中的煙塵的目的。由于火電廠一般機組功率較大，如60萬千瓦機組，每小時燃煤量達180T左右，其煙塵量可想而知。因此對應(yīng)的電除塵器結(jié)構(gòu)也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵器主體結(jié)構(gòu)橫截面尺寸約為25~40×10～15m，如果在加上6米的灰斗高度，以及煙質(zhì)運輸空間密度，整個電除塵器高度均在35米以上，對于這樣的龐大的鋼結(jié)構(gòu)主體，不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風(fēng)荷載，地震荷載作用下的靜、動力分析。同時，還須考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。電除塵器的主體結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)，全部由型鋼焊接而成（如圖10—所示），外表面覆蓋蒙皮（薄鋼板）和保溫材料，為了設(shè)計制造和安裝的方便。結(jié)構(gòu)設(shè)計采用分層形式，每片由框架式的若干根主梁組成，片與片之間由大梁連接。為了安裝蒙皮和保溫層需要，主梁之間加焊次梁，對于如此龐大結(jié)構(gòu)，如何均按實物連接，其工作量與單元數(shù)將十分龐大。按工程實際設(shè)計要求和電除塵器主體結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要考察結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及懸掛陰極板主梁的zui大位移量。對于局部區(qū)域主要考察陰極板與主梁連接處在*承受周期性打擊下的疲勞損傷；陰極板上煙塵脫落的*頻率選擇；風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)表面蒙皮（薄板）與主、次梁連接以及它們之間剛度的*選擇等等。另外電除塵器的控制器也是其重要的組成部份，目前常用的是：ALSTOM EPIC III等。控制除塵器的主要功能是調(diào)節(jié)電場的運行，控制對粉塵的荷電。智能化的控制器如ALSTOM的EPIC III可進一步提高除塵器的節(jié)能及減排效率。

高效穩(wěn)定運行的措施
　　1 影響電除塵器除塵效率的因素
　　1.1 高低壓供電控制裝置設(shè)計運行不佳
　　合理的電除塵器電暈功率是保證電除塵器安全、穩(wěn)定運行的重要因素之一。電除塵器直流高壓由380 V交流電流經(jīng)可控硅高壓整流設(shè)備供給，除塵器電場阻抗對高壓供電裝置來說是一個變化的負載。當(dāng)電場阻抗升高、電流變小時，要求設(shè)備能自動升壓；而當(dāng)電場阻抗降低、電流變大時，要求設(shè)備能自動降壓以保持設(shè)定的電流。整流變壓器內(nèi)部的電壓、電流取樣電阻，引進負反饋信號，經(jīng)微機智能處理后移相控制可控硅的導(dǎo)通角，改變負載輸出電壓，達到穩(wěn)定輸出的目的，使電場獲得zui有效的電暈功率。然而有些電源及控制設(shè)備制造廠生產(chǎn)的控制器對設(shè)備控制特性和控制方式、保護功能等還不完善，再加上電廠運行和檢修人員對設(shè)備原理的理解存在一定的盲區(qū)，從而造成供電控制裝置運行不佳。
　　1.2 振打清灰裝置的運行方式不合理
　　目前，火電廠使用的電除器，無一不是采用振打方式清灰。在振打力度和均勻性都滿足要求的情況下，振打制度（周期、時間、方式）是否合理對電除塵器除塵效率影響*。
　　振打周期對除塵效率的影響在于清灰時能否使脫落的塵塊直接落入灰斗。振打周期過長、極板積灰過厚，將降低帶電粉塵在極板上的導(dǎo)電性能，降低除塵效率；振打周期過短，粉塵會分散成碎粉落下，引起較大的二次揚塵，即沉積在電除塵器收塵極上的粉塵再次被氣流帶出除塵器，尤其是末極電場的二次揚塵會大大降低電除塵器的效率。
　　導(dǎo)致二次揚塵的因素有許多，如粉塵的比電阻過高，產(chǎn)生反電暈收塵電場的煙氣流速分布不均或流速過高而產(chǎn)生的紊流和渦流。因此，要求電場的煙氣流速不超過3 m/s，一般電場中運行的煙氣流速都在1.5 m/s左右，且盡可能使煙氣流分布均勻，而振打清灰過頻，是造成除塵器二次揚塵zui主要的因素。遵循一定的程序，采用恰當(dāng)?shù)脑囼灧椒?，建立正確的振打制度，同時加強對灰斗排灰設(shè)備的維護，防止灰斗出灰口堵塞，都能防止二次揚塵的發(fā)生。
　　1.3 鍋爐的運行參數(shù)偏離正常值
　　在正常負荷下鍋爐的煙氣流量、排煙溫度、煙氣含塵濃度等參數(shù)值與電除塵器設(shè)計的參數(shù)相差不大，電除塵器都能正常運行。若鍋爐煙氣流量增大、排煙溫度升高、煙氣含塵濃度增加，電除塵器的運行工況就會惡化，使除塵效率降低。當(dāng)鍋爐長時間低負荷運行時，為穩(wěn)定燃燒，必須投入重油或柴油助燃，造成煙氣溫度和煙氣中的粘稠物增加。這些粘稠物造成陰極線肥大，陽極板積灰，導(dǎo)致電場的除塵效率下降。如果鍋爐內(nèi)水汽泄露，將增加煙氣濕度，雖然在極短時間內(nèi)因煙氣被調(diào)質(zhì)而降低了煤灰比電阻，除塵效率會升高，但時間稍長，電除塵器將嚴重積灰，尤其在泄露量大時，極板甚至結(jié)垢，會降低除塵器的使用壽命。
　　1.4 煤種的變化
　　如果鍋爐燃燒煤種發(fā)生了變化，其熱值較設(shè)計煤種低，灰分較設(shè)計煤種高，則會加大對輸煤、制粉、除塵、輸灰設(shè)備的磨損，縮短設(shè)備的檢修周期。使用低熱值燃煤，會使鍋爐實際燃煤量增加，使煙氣的含灰量增大。這樣會使電除塵器處理煙氣含塵濃度超過設(shè)計值，除塵效率將受到嚴重影響。為了消除因煤種發(fā)生變化而影響電除塵器的除塵效率，在除塵設(shè)備系統(tǒng)運行正常的情況下，每套電除塵器至少應(yīng)進行一次針對典型煤種的特性試驗，以確定煤種、供電、振打?qū)﹄姵龎m器效率的綜合影響，找出電除塵器的*運行方式。
　　2 加強對電除塵器的維護和檢修工作
　　（1）國電環(huán)保所生產(chǎn)的DJ系列微機自控高低壓供電裝置，它的高壓控制部分采用*的8098單片機和外圍芯片，具有控制、保護功能完善、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的特點，并針對火電廠鍋爐燃燒排放粉塵（飛灰）比電阻的變化提供多種供電運行方式，滿足各種不同工況條件的要求。采用這種供電裝置對原有的設(shè)備進行改造，可實現(xiàn)*機遠程并借助粉塵濁度檢測儀的反饋信號構(gòu)成電除塵器的閉環(huán)控制，達到高效節(jié)能運行的效果。其保護和報警功能涉及輸入過流、輸出開路、輸出短路、欠壓保護、偏勵磁、可控硅開路和臨界危險油溫，幾乎涵蓋了火電廠電除塵器運行中的所有故障類型。
　?。?）努力改善電除塵器的運行現(xiàn)狀，嚴格執(zhí)行《電除塵器運行維護導(dǎo)則》，對于設(shè)備運行中存在的故障和缺陷應(yīng)及時處理，制訂完善、合理的檢修周期和項目。
　?。?）機務(wù)方面。大修時對電除塵器內(nèi)陰、陽間距進行調(diào)整，并記錄調(diào)整前后的測量結(jié)果。對陰、陽極振打裝置的設(shè)備（主要有振打電機、減器機、轉(zhuǎn)軸、軸承、撓臂錘、絕緣連桿等）磨損情況進行檢查并處理；對出灰系統(tǒng)、保溫、加熱系統(tǒng)、灰斗料位計、鎖氣器等裝置進行檢查和調(diào)試。
　?。?）電氣方面。大修時嚴格執(zhí)行《電力設(shè)備預(yù)
　　防性試驗規(guī)程》中電除塵器章節(jié)對高壓硅整流變壓器、低壓電抗器、絕緣支撐及連接元件、高壓直流電纜等設(shè)備的試驗項目和周期所作的明文規(guī)定，要對供電裝置的觸發(fā)裝置進行性能測試，對各種保護進行整定試驗，對電氣高低壓回路與儀表開關(guān)進行校檢，并對整流變進行吊芯檢查。
　?。?）電除塵器大修后的整體調(diào)試。大修結(jié)束后，對整流變壓器、電場進行空載升壓試驗，并在運行時進行額定工況下的U-I特性測試；對進、出口煙氣溫度與壓力指示進行測試；對濁度儀、照明設(shè)備進行測試。如果有條件的話，還應(yīng)該對電除塵器大修前后的除塵效率進行對比試驗，以檢驗大修工作的效果。