一、概述

現(xian)在(zai)，我國袋式(shi)除塵器在(zai)水泥(ni)行(xing)業得到(dao)廣泛的(de)應用。收塵用引風機多為利用電動(dong)閥門控(kong)制進口風量。實(shi)際(ji)(ji)上是(shi)通(tong)過(guo)人為增加阻力的(de)方式(shi)，并以浪(lang)費電能和金錢為代價來(lai)滿足工(gong)藝和工(gong)況對(dui)氣(qi)體(ti)流量調(diao)節(jie)的(de)要(yao)求(qiu)。同時，在(zai)實(shi)際(ji)(ji)的(de)應用中，收塵點(dian)很多，通(tong)過(guo)多個管道(dao)交匯到(dao)匯風箱，然后進入收塵器入口。絕大多系(xi)統通(tong)過(guo)引風機的(de)節(jie)能變(bian)頻改(gai)造(zao)及輔機工(gong)藝改(gai)造(zao)，可(ke)以達到(dao)節(jie)能的(de)目的(de)。下(xia)面以駐(zhu)馬店(dian)市龍山水泥(ni)有限(xian)公(gong)司烘干工(gong)段收塵器節(jie)能改(gai)造(zao)為例，介紹一(yi)下(xia)實(shi)現(xian)的(de)過(guo)程。

二、風機變頻節能的原理

采用變頻器對風(feng)機進行控制，屬于(yu)減少空氣(qi)動力的(de)(de)節(jie)電(dian)方法，它(ta)和一般(ban)常用的(de)(de)調節(jie)風(feng)門控制風(feng)量的(de)(de)方法比較，具有明顯的(de)(de)節(jie)電(dian)效果(guo)。

由圖可以說明(ming)其節電原理：

圖(tu)中，曲(qu)線（1）為(wei)風(feng)(feng)機在恒定轉(zhuan)速n1下的風(feng)(feng)壓(ya)一風(feng)(feng)量（H―Q）特(te)性(xing)，曲(qu)線（2）為(wei)管網(wang)風(feng)(feng)阻(zu)特(te)性(xing)（風(feng)(feng)門全(quan)開）。曲(qu)線（4）為(wei)變(bian)頻(pin)運(yun)行特(te)性(xing)（風(feng)(feng)門全(quan)開）

假設風(feng)(feng)機工(gong)(gong)作在A點效(xiao)率(lv)最高，此時風(feng)(feng)壓(ya)為(wei)H2，風(feng)(feng)量為(wei)Q1，軸功(gong)率(lv)N1與Q1、H2的乘積(ji)(ji)(ji)成(cheng)正比(bi)(bi)，在圖中可用面積(ji)(ji)(ji)AH2OQ1表(biao)示。如(ru)果生產工(gong)(gong)藝要求，風(feng)(feng)量需(xu)要從Q1減至(zhi)Q2，這時用調(diao)節(jie)風(feng)(feng)門的方法相當(dang)于增加(jia)管(guan)網阻力，使管(guan)網阻力特性變(bian)到曲線（3），系統(tong)由原來(lai)的工(gong)(gong)況點A變(bian)到新的工(gong)(gong)況點B運行(xing)。從圖中看(kan)出，風(feng)(feng)壓(ya)反而增加(jia)，軸功(gong)率(lv)與面積(ji)(ji)(ji)BH1OQ2成(cheng)正比(bi)(bi)。顯(xian)(xian)然(ran)，軸功(gong)率(lv)下(xia)降(jiang)不大(da)。如(ru)果采用變(bian)頻(pin)器調(diao)速(su)控(kong)制方式，風(feng)(feng)機轉速(su)由n1降(jiang)到n2，根據風(feng)(feng)機參數的比(bi)(bi)例定律(lv)，畫出在轉速(su)n2風(feng)(feng)量（Q―H）特性，如(ru)曲線（4）所(suo)示。可見在滿(man)足同(tong)樣風(feng)(feng)量Q2的情(qing)況下(xia)，風(feng)(feng)壓(ya)H3大(da)幅度(du)降(jiang)低(di)，功(gong)率(lv)N3隨著(zhu)顯(xian)(xian)著(zhu)減少，用面積(ji)(ji)(ji)CH3OQ2表(biao)示。節(jie)省(sheng)的功(gong)率(lv)△N=（H1-H3）×Q2，用面積(ji)(ji)(ji)BH1H3C表(biao)示。顯(xian)(xian)然(ran)，節(jie)能的經(jing)濟效(xiao)果是十分(fen)明顯(xian)(xian)的。

三、節能改造廠家工藝概況

駐馬店市龍山水泥(ni)有限公司(si)針對礦(kuang)渣烘(hong)干(gan)機(ji)及(ji)礦(kuang)渣收(shou)塵(chen)(chen)散(san)點進行除塵(chen)(chen)，收(shou)塵(chen)(chen)器的處理(li)風量(liang)約為(wei)5萬(wan)立方米/小時，風壓(ya)約2500Pa，廢氣來自ø2.4M烘(hong)干(gan)機(ji)和皮帶下料的5個(ge)散(san)點。工(gong)況(kuang)條件(jian)變(bian)化(hua)大，廢氣量(liang)不(bu)穩。5個(ge)散(san)點通過一(yi)個(ge)管道直接(jie)和烘(hong)干(gan)機(ji)的出(chu)口相連接(jie)直接(jie)入收(shou)塵(chen)(chen)器。袋收(shou)塵(chen)(chen)器清灰(hui)(hui)方式(shi)分為(wei)定(ding)時和定(ding)壓(ya)，定(ding)時為(wei)在線清灰(hui)(hui)，定(ding)壓(ya)為(wei)離線清灰(hui)(hui)。收(shou)塵(chen)(chen)器選(xuan)型GFDC85-3。正常時所有室提(ti)升(sheng)閥(fa)板全(quan)部打開，壓(ya)力大時每室提(ti)升(sheng)閥(fa)輪流關閉(bi)單獨(du)清灰(hui)(hui)。輸、卸(xie)灰(hui)(hui)裝置選(xuan)用3個(ge)2.2KW卸(xie)料器和1個(ge)7.5KW絞(jiao)刀。引(yin)風機(ji)動力選(xuan)用Y280S-475KW電動機(ji)。

在收(shou)塵器(qi)的(de)總入口，設置了電動閥(fa)門(men)，根據工藝條件的(de)變化，調節進口的(de)風量，從(cong)而完(wan)成工藝的(de)要(yao)求。電動機(ji)在工頻狀態下工　作。

四、設計方案及實現內容

1.收塵散點的(de)控(kong)制。

針對幾(ji)個收塵入口的(de)散點(dian)(dian)，在入口處加裝(zhuang)集塵罩，在集塵罩的(de)出口加裝(zhuang)了氣動(dong)閥(fa)(fa)板(ban)。對于下(xia)料點(dian)(dian)的(de)皮帶及(ji)電(dian)振(zhen)機的(de)運行狀態，通(tong)過中間繼電(dian)器的(de)隔離，采(cai)集到S7-200PLC上(shang)，同時(shi)(shi)也(ye)根(gen)據其他的(de)工藝的(de)連(lian)鎖，由PLC控(kong)(kong)制輸出氣動(dong)閥(fa)(fa)板(ban)的(de)電(dian)磁閥(fa)(fa)，從而控(kong)(kong)制收塵點(dian)(dian)的(de)啟動(dong)和停止(zhi)。這樣，在收塵點(dian)(dian)上(shang)，當(dang)工藝不需要時(shi)(shi)，可以隨時(shi)(shi)關閉(bi)，避免了能(neng)源的(de)浪費(fei)。同時(shi)(shi)氣動(dong)閥(fa)(fa)板(ban)在改造上(shang)設計和使用(yong)也(ye)很(hen)簡(jian)單方(fang)便(bian)，改造費(fei)用(yong)降低。

2.主引風機的控制

改(gai)造中(zhong)由于收塵點(dian)工況復雜，風量(liang)運行中(zhong)略有變(bian)化(hua)，同時(shi)要(yao)保(bao)證收塵點(dian)的(de)負壓，為節(jie)能考慮，風機(ji)(ji)主(zhu)控(kong)選用西門(men)(men)子430系列75KW變(bian)頻器，風機(ji)(ji)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)通過PLC和收塵器總入(ru)口電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)門(men)(men)連(lian)鎖(suo)，保(bao)證變(bian)頻器啟(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)狀(zhuang)態在閥(fa)門(men)(men)關閉(bi)狀(zhuang)態，同時(shi)，風機(ji)(ji)啟(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)后(hou)，電(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)閥(fa)板(ban)完全(quan)打開，開始由變(bian)頻調速控(kong)制風量(liang)。這樣變(bian)頻器啟(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)時(shi)更加平穩，也不會對設備有大的(de)沖擊。

3.壓力(li)變送(song)器的(de)控制

在收(shou)(shou)塵(chen)(chen)管道(dao)(dao)處安裝(zhuang)壓力(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)送器(qi)，由壓力(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)送器(qi)把采集數據送入(ru)(ru)PLC進(jin)行(xing)有效的(de)(de)(de)(de)監(jian)測，由于收(shou)(shou)塵(chen)(chen)點閥板的(de)(de)(de)(de)啟停，從而引起(qi)管道(dao)(dao)中(zhong)壓力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，這些(xie)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)通過(guo)PLC的(de)(de)(de)(de)計(ji)算和分析，輸出調節信號控制(zhi)變(bian)(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)的(de)(de)(de)(de)調速。同時在烘干機的(de)(de)(de)(de)主(zhu)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)管道(dao)(dao)上，也安裝(zhuang)壓力(li)(li)變(bian)(bian)(bian)(bian)送器(qi)，在收(shou)(shou)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)進(jin)出口(kou)安裝(zhuang)壓差(cha)變(bian)(bian)(bian)(bian)送器(qi)，實時監(jian)控收(shou)(shou)塵(chen)(chen)點壓力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)和收(shou)(shou)塵(chen)(chen)器(qi)進(jin)出口(kou)差(cha)壓的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，通過(guo)差(cha)壓變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)控制(zhi)袋(dai)除塵(chen)(chen)脈沖閥清(qing)灰的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率。通過(guo)烘干機入(ru)(ru)口(kou)壓力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)和PLC、變(bian)(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)等(deng)形成閉(bi)環控制(zhi)，這樣既穩定了系統壓力(li)(li)，使變(bian)(bian)(bian)(bian)頻(pin)(pin)器(qi)輸出不(bu)斷地調節，達(da)到了節能(neng)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。

4．卸灰(hui)、輸(shu)灰(hui)的控制

每個(ge)袋收(shou)塵系統共三(san)(san)個(ge)灰(hui)(hui)斗。每灰(hui)(hui)斗下(xia)(xia)一個(ge)2.2KW卸(xie)料(liao)器，在(zai)設(she)(she)計(ji)其控制(zhi)時(shi)(shi)，在(zai)PLC的(de)程序設(she)(she)計(ji)上采用了(le)(le)絞刀(dao)和(he)下(xia)(xia)面分格輪卸(xie)料(liao)器實(shi)現(xian)了(le)(le)連鎖控制(zhi)來預(yu)防分格輪停(ting)后絞刀(dao)堵(du)塞現(xian)象。同時(shi)(shi)在(zai)三(san)(san)個(ge)灰(hui)(hui)斗的(de)卸(xie)料(liao)中，我們采用了(le)(le)三(san)(san)個(ge)電(dian)動機輪流循環卸(xie)料(liao)的(de)控制(zhi)方式，同時(shi)(shi)根據(ju)總卸(xie)料(liao)量，降低了(le)(le)絞刀(dao)的(de)功率，這樣既降低了(le)(le)設(she)(she)備的(de)磨損，又節約(yue)了(le)(le)電(dian)能。

五、系統參數

根據工藝實際(ji)情況，設備整定(ding)的參(can)數如下：

1.收塵點的(de)管道的(de)取樣點負壓控制在(zai)-600Pa，回差為40Pa，集塵效果很好。

2.定時噴(pen)吹大(da)周期為(wei)10分鐘(zhong)，行噴(pen)吹間隔為(wei)5分鐘(zhong)，室(shi)間隔為(wei)5分鐘(zhong)。

3.收塵(chen)點(dian)的溫度波(bo)動在60—220℃之間(jian)，系統差(cha)壓穩定在1600—2000Pa之間(jian)。

4.收塵(chen)點全部運行時電動(dong)機輸出(chu)頻率45HZ，當散點關停是電動(dong)機輸出(chu)30HZ。

六、本系統使用效果及節能效益

本(ben)系統(tong)(tong)自投資改(gai)(gai)造以(yi)(yi)來，電(dian)動機(ji)及其(qi)他相(xiang)關設備磨損(sun)及故障率(lv)大大降低，主風機(ji)平均運行在35HZ，同時輔(fu)機(ji)設備節能(neng)也很明(ming)顯。根據(ju)車間改(gai)(gai)造前和改(gai)(gai)造后電(dian)能(neng)表數據(ju)比較，系統(tong)(tong)總節電(dian)效率(lv)達(da)40%以(yi)(yi)上，按照系統(tong)(tong)總用(yong)電(dian)量(liang)計算，年節電(dian)量(liang)在20萬度(du)以(yi)(yi)上。取得了良好的社會(hui)效益(yi)和經濟效益(yi)。

七、結束語

此系統的改造后穩定運行表明，大(da)中袋式除塵(chen)器(qi)的控制系統，對主引風機(ji)(ji)(ji)電機(ji)(ji)(ji)及輔機(ji)(ji)(ji)設備進行節能改造，是一種很實用(yong)很經濟的設計(ji)思想(xiang)，值(zhi)得大(da)力推廣。

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