專利名稱：一種電除塵器的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)能控制裝置，更具體地說，涉及一種電除塵器 的控制裝置。
背景技術(shù)：
目前的行業(yè)比如鋼鐵領(lǐng)域的電除塵器，其工作狀態(tài)是全天候連續(xù)作業(yè)，參見圖1，傳統(tǒng)的電除塵器包括一電場IO及其控制單元11'、變壓整流單 元12和灰斗13, 二電場20及其控制單元21，、變壓整流單元22和灰斗 23,三電場30及其控制單元31，、變壓整流單元32和灰斗33,煙道進(jìn)口 40，煙道出口 50以及輸灰槽60,其中電除塵器的控制裝置其實就是圖中 的控制單元ll， 、 21，以及31',控制單元釆用了全升壓控制方式，使整 個供電達(dá)到能量輸入最大化，這種工作方式對煙氣量或粉塵比大且排放煙 氣穩(wěn)定的工礦環(huán)境有好的除塵效果，但在實際應(yīng)用中由于煉鐵原料品種多 樣性(比如有澳礦、巴西礦)，同時由于所需生產(chǎn)的產(chǎn)量也有所不同，這 時燒結(jié)煙氣量波動會大，特別是煙道粉塵很少接近50rag/Nm3時，控制單元 還需輸入額定功率，但此時實際用于除塵的電能很小，所以造成絕大部分 的電能的浪費(fèi)，致使效能比很低。參見圖2，煙氣進(jìn)入煙道進(jìn)口 40后先進(jìn)入一電場除塵處理，除塵后的煙 氣進(jìn)入二電場除塵處理，同理除塵后的煙氣再進(jìn)入三電場處理，三電場處 理后的煙氣直接排放。此時煙氣濃度在50mg/Nm3，在整個處理過程中，三 個電場所需輸入功率是基本上恒定不變約70KW/H。但當(dāng)工藝情況比較好時 (即入口濃度相對低一些)，排放的煙氣濃度可能達(dá)到40 mg/Nm3或更低， 已經(jīng)優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)了，此時消耗的功率仍基本上恒定不變約70KW/H。從以上可看出不管煙氣入口濃度高或低，三個電場功耗是基本上恒定不 變約70KW/H。這種工作方式一方面會造成"大馬拉小車"的浪費(fèi)電能的局面，另一方面也會導(dǎo)致設(shè)備長期滿負(fù)荷工作，其有效使用壽命會大大降低。 顯然，電除塵器的這種粗放型的開環(huán)控制模式，即不能根據(jù)粉塵濃度來動 態(tài)的調(diào)整除塵電能的控制模式，已經(jīng)不能滿足國家規(guī)定節(jié)能減排的要求。實用新型內(nèi)容針對目前電除塵器的控制裝置不能依據(jù)粉塵濃度動態(tài)調(diào)整除塵電能的 缺陷，本實用新型所述的電除塵器的控制裝置可以根據(jù)煙道內(nèi)的粉塵濃度 對電能輸入做動態(tài)調(diào)整，達(dá)到節(jié)能的目的，并延長設(shè)備使用壽命。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種電除塵器的控制裝置，包括控 制單元，所述控制單元通過變壓整流單元連接所述電除塵器的電場，所述 控制裝置還包括設(shè)置在所述電除塵器的煙道出口里的濁度測量儀，所述的 控制單元設(shè)置為濁度優(yōu)化模式，所述濁度測量儀與所述控制單元電連接。所述設(shè)置在煙道出口里的濁度測量儀的中心軸與煙道出口的中心軸相交，兩者的中心軸的相對中心度小于3度。所述濁度測量儀包括發(fā)射二極管、分光鏡、設(shè)置在煙道出口輸出端的 反射器、與反射器對應(yīng)的檢測器以及微處理器和變送器，所述檢測器、微 處理器、變送器依次連接，所述變送器的輸出端連接所述控制單元并輸出 模擬電流信號。所述變送器通過屏蔽電纜連接所述控制單元。所述電除塵器的電場包括依次鄰接的一電場、二電場和三電場，所述 三電場的輸出端連接所述煙道出口，所述每個電場均連接匹配的控制單元， 所述三電場的控制單元為主控制器，所述主控制器連接所述濁度測量儀的 變送器以接收模擬電流信號，主控制器通過現(xiàn)場總線連接并優(yōu)化所述一電 場和二電場的控制單元。采用本實用新型所述的一種電除塵器的控制裝置，由于該控制裝置包 括控制單元以及設(shè)置在所述電除塵器的煙道出口里的濁度測量儀，所以該 濁度測量儀可以實時測量電除塵器的煙道出口里的粉塵濃度，所述濁度測 量儀將將煙氣濃度信號轉(zhuǎn)化為模擬電流信號并傳輸至所述控制單元，所述 控制單元處于濁度優(yōu)化模式，可以根據(jù)煙道內(nèi)的粉塵濃度對電能輸入做動態(tài)調(diào)整，在煙氣量和煙氣濃度增大時自動調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)所有電場的高壓控制 參數(shù)，同時輸入功率也相應(yīng)增大，煙氣量小時在提高瞬間高壓和電流的工況下，相應(yīng)減小輸入功率，并始終能將排放控制在50mg/N^設(shè)定值以下， 達(dá)到節(jié)能的目的，最終達(dá)到理想的效能比。


圖l是傳統(tǒng)的電除塵器及其控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是傳統(tǒng)的電除塵器及其控制裝置的原理框圖； 圖3是所述的電除塵器及其控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是所述的電除塵器及其控制裝置的原理框圖； 圖5是所述的作為主控制器的控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是所述的濁度測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。 參見圖3，所述電除塵器的電場包括依次鄰接的一電場10、 二電場20、 三電場30,所述一電場10的輸入端連接煙道入口 40,所述三電場30的輸 出端連接所述煙道出口 50,所述每個電場均連接匹配的控制單元，即一電 場10通過其變壓整流單元12連接其控制單元11， 二電場20通過其變壓 整流單元22連接其控制單元21，三電場30通過其變壓整流單元32連接 其控制單元31，電除塵器的控制裝置包括所述的控制單元11、 21、 31，另 外還包括設(shè)置在所述電除塵器的煙道出口 50里的濁度測量儀80,濁度測 量儀80的中心軸與煙道出口 50的中心軸相交，兩者的中心軸的相對中心 度小于3度。所述濁度測量儀80與設(shè)置為濁度優(yōu)化模式的控制單元31連 接，此時三電場30的控制單元31為主控制器，所述主控制器接收濁度測 量儀80發(fā)出的模擬電流信號，主控制器通過現(xiàn)場總線連接并優(yōu)化所述一電 場IO和二電場20的控制單元11、 21。參見圖6,濁度測量儀80包括發(fā)射二極管81、分光鏡82、設(shè)置在煙 道出口輸出端的反射器83、與反射器對應(yīng)的檢測器84以及微處理器和變送器(圖中未顯示)，濁度測量儀80選用激光煙塵測定型號，應(yīng)用光線在粉塵氣體的衰減原理進(jìn)行測量，發(fā)射二極管81 (測量距離最大可到15米) 作為光源，光線經(jīng)過分光鏡82分成兩路， 一路垂直經(jīng)過煙道到反射器83 上并經(jīng)反射器83反射回到接收器84,另一路直接反射到參考回路中。經(jīng) 過煙道的光線兩次通過含有煙塵的煙道，衰減后的光線信號被接收器84(光電二極管)接收，信號經(jīng)放大后傳送到微處理器上進(jìn)行處理，微處理器通 過比較參考回路和測量回路的差值，經(jīng)過計算、送入變送器后將原先煙塵 濁度含塵量信號轉(zhuǎn)化為4 ~ 20mA模擬電流信號并通過屏蔽電纜傳輸至所述 控制單元31。現(xiàn)設(shè)置濁度測量儀輸出為含塵量信號(4~20mA對應(yīng)0~ 500mg/m3)，也就是濁度測量儀輸出4mA對應(yīng)煙道含塵量Omg/m3，如濁度 測量儀輸出12mA對應(yīng)煙道含塵量250mg/m3,這樣電除塵器主控制器可以 根據(jù)濁度測量儀的模擬電流信號實時計算出當(dāng)前煙道中的含塵量。參見圖5，濁度測量儀輸出4 ~ 20mA電流模擬量信號用屏蔽電纜接入 三電場的高壓靜電除塵器控制器(EPIC II )控制單元接線圖#68 (-)、 #69 ( + ) , 二個接口腳上，并將該三電場控制單元設(shè)置為主控制器，啟動 濁度優(yōu)化功能。此時模擬電流信號4~20mA就直接參與電除塵器控制(電 除塵器主控制器可以根據(jù)濁度測量儀的模擬電流信號實時計算出當(dāng)前煙道 中的含塵量)，使得在排放達(dá)標(biāo)的前提下，根據(jù)不同的工藝情況消耗盡可能 少的電源?，F(xiàn)設(shè)定煙氣排放為50mg/Nra3時，此時對應(yīng)的濁度反饋電流為8mA。這個值作為整個煙氣排放的標(biāo)定值。參數(shù)設(shè)置的具體內(nèi)容是1)濁度信號設(shè)置值(1~99%)，作為控制 器控制的目標(biāo)參數(shù)；2)濁度信號的極限值(0~99% ) ; 3)釆樣間隔U 30分鐘)，每隔多少時間計算一次；4)控制反饋系數(shù)(0~100% ) ;5)允 許優(yōu)化的最小電流值(0-100% )。煙氣排放大于80mg/Nm3，對應(yīng)的反饋信號是10mA,此時控制器自動把 輸出功率調(diào)整到額定的最大值！00%，即全功率輸出三個電場功耗約 80KW/H,此為輸出上限值；煙氣排放只要小于80mg/Nm3，此時控制器自動 把輸出功率逐步降低，最低到額定功率的40%,即省電方式。即使排放更 低，也保持這個輸出功率不變。此為輸出下限值。排放煙氣在上下限值內(nèi)具體的調(diào)整過程如下高壓靜電控制器每分鐘對濁度信號的反饋值和設(shè)定 的達(dá)標(biāo)值比較一次，只要反饋值低于設(shè)定值，控制器就在原來的輸出功耗基礎(chǔ)上減低輸出10%，過5-30分鐘后即輸出穩(wěn)定后再進(jìn)行一次調(diào)整(若調(diào) 整后反饋值超過設(shè)定值，則馬上回到上次的工作點)。若此時反饋值仍然 低于設(shè)定值，則輸出功耗繼續(xù)降低10%，如此循環(huán)。若中途檢測到反饋值 超過設(shè)定值則立即返回上次的工作點。若連續(xù)調(diào)整后反饋值仍然低于設(shè)定 值，則保持40%的額定輸出不變。三電場的主控制器的主控地址包含一電場、二電場控制器地址，這樣 主控控制器可以通過現(xiàn)場總線同時優(yōu)化一、二電場控制器，從而達(dá)到優(yōu)化 整個通道的目的。經(jīng)實際測量，節(jié)電后三個電場的輸入功率平均在50KW/H 左右。對比原有控制節(jié)電前三個電場的輸入功率平均在70KW/H，功耗降低 20KW/H。參見圖4，本實用新型所用的是閉環(huán)控制系統(tǒng)。由濁度測量儀采樣的 4-20mA電流信號進(jìn)入三電場控制器。三電場的控制器設(shè)置成主控單元，把 處理后的運(yùn)行指令發(fā)送給一、二電場控制單元，而在圖2中，原有的控制 方式中三個控制單元之間是沒有聯(lián)系的，單獨(dú)工作。該除塵器的允許排放 是80mg/Nm3,即只要低于這個排放值就是達(dá)標(biāo)的。若實際排放低于該數(shù)值， 就可以用降低電源輸入功率的辦法來適當(dāng)?shù)慕档统龎m效率，在排放不超標(biāo) 的前提下來達(dá)到節(jié)電的目的。有了濁度測量儀的反饋信號就能實現(xiàn)這個過 程的自動化。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說 明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的 實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利 要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電除塵器的控制裝置，包括控制單元，所述控制單元通過變壓整流單元連接所述電除塵器的電場，其特征在于所述控制裝置還包括設(shè)置在所述電除塵器的煙道出口里的濁度測量儀，所述的控制單元設(shè)置為濁度優(yōu)化模式，所述濁度測量儀與所述控制單元電連接。
2、 如權(quán)利要求l所述的控制裝置，其特征在于，所述設(shè)置在煙道出口 里的濁度測量儀的中心軸與煙道出口的中心軸相交，兩者的中心軸的相對 中心度小于3度。
3、 如權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于，所述濁度測量儀包括 發(fā)射二極管、分光鏡、設(shè)置在煙道出口輸出端的反射器、與反射器對應(yīng)的 檢測器以及微處理器和變送器，所述檢測器、微處理器、變送器依次連接， 所述變送器的輸出端連接所述控制單元并輸出模擬電流信號。
4、 如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述變送器通過屏蔽 電纜連接所述控制單元。
5、 如權(quán)利要求1至4任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述電除 塵器的電場包括依次鄰接的一電場、二電場和三電場，所述三電場的輸出 端連接所述煙道出口，所述每個電場均連接匹配的控制單元，所述三電場 的控制單元為主控制器，所述主控制器連接所述濁度測量儀的變送器以接 收模擬電流信號，主控制器通過現(xiàn)場總線連接并優(yōu)化所述一電場和二電場 的控制單元。
專利摘要本實用新型提供一種電除塵器的控制裝置，包括控制單元以及設(shè)置在所述電除塵器的煙道出口里的濁度測量儀，所以該濁度測量儀可以實時測量電除塵器的煙道出口里的粉塵濃度，所述濁度測量儀將將煙氣濃度信號轉(zhuǎn)化為模擬電流信號并傳輸至所述控制單元，所述控制單元處于濁度優(yōu)化模式，可以根據(jù)煙道內(nèi)的粉塵濃度對電能輸入做動態(tài)調(diào)整，在煙氣量和煙氣濃度增大時自動調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)所有電場的高壓控制參數(shù)，同時輸入功率也相應(yīng)增大，煙氣量小時在提高瞬間高壓和電流的工況下，相應(yīng)減小輸入功率，并始終能將排放控制在50mg/Nm³設(shè)定值以下，達(dá)到節(jié)能的目的，最終達(dá)到理想的效能比。
文檔編號B03C3/68GK201346498SQ200820156960
公開日2009年11月18日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者侯時云 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司