環(huán)保收塵系統(tǒng)煙氣溫度跟蹤自適應控制節(jié)能專業(yè)技術(shù)

1、環(huán)保收塵系統(tǒng)煙氣溫度跟蹤自適應控制節(jié)能技術(shù)第一章概述1、除塵器是把粉塵從煙氣中分離出來的設(shè)備叫除塵器或除塵設(shè)備。除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時的阻力損失和除塵效率來表達。同時，除塵器的價格、運行和維護費用、使用壽命長短和操作管理的難易也是考慮其性能的重要因素。2、除塵器分類除塵器按其作用原理分成以下五類機械力除塵器包括重力除塵器、慣性除塵器、離心除塵器等。洗滌式除塵器包括水浴式除塵器、泡沫式除塵器，文丘里管除塵器、水膜式除塵器等。過濾式除塵器包括布袋除塵器和顆粒層除塵器等靜電除塵器。磁力除塵器?，F(xiàn)在電爐冶煉工業(yè)中用的最多的是布袋式除塵器3、布袋式除塵器選型需要主要考慮的因素如下

2、：處理風量(Q)使用溫度入口含塵濃度出口含塵濃度壓力損失操作壓力過濾速度濾袋的長徑比通風除塵系統(tǒng)使用布袋除塵器有高耗能的風機和除塵器，節(jié)能降低成本就比較難。按此思路反思我們現(xiàn)在的除塵設(shè)備實際選擇順序，就可以發(fā)現(xiàn)一些值得改進的問題：比如轉(zhuǎn)爐二次除塵、高爐出鐵場除塵、裝卸料除塵等許多類似應用，粉塵顆粒80%、甚至90%以上都是10?mm以上，但在我國幾乎絕大多數(shù)采用通風除塵、并且用布袋除塵器，就出現(xiàn)解決了減排問題，但運行費用都很高；轉(zhuǎn)爐LT法除塵未燃法時粉塵也是大部分是粗顆粒，但電除塵的入口濃度按照70-100克/標立米設(shè)計，造成電場多、設(shè)備龐大。4、目前布袋式除塵器拖動風機的幾種方式:降壓啟動柜

3、拖動啟動時啟動電流很高，通常情況是正常運行電流的3-5倍或更高，對整個電網(wǎng)沖擊非常大，電網(wǎng)很易跳閘，普遍不在采用。:軟啟動柜拖動啟動時啟動電流有所下降，通常情況是正常運行電流的2-3倍或更高，對整個電網(wǎng)沖擊仍然很大，目前有采用，但不是很多，同時其成本較低。:簡易變頻拖動方式就是簡單的運用變頻器拖動風機，啟動時無沖擊電流，對電網(wǎng)無任何沖擊，但是它只能由操作員根據(jù)煙氣量大小進行手動調(diào)節(jié)，節(jié)能效果不是很理想，這種方式浪費財力和人力。在鉻鐵冶煉過程中，從加料、焙燒、塌料、出鐵等過程中，其煙氣量往往是由低到高的循環(huán)變化。這種變化給煙氣治理公司在煙氣的估算上造成了很大的麻煩；針對這一變化特點，很多煙氣治理

4、公司單純使用采集的數(shù)據(jù)進行簡單的處理（如轉(zhuǎn)換為簡單4-20毫安的電流或0-10V電壓信號）后直接或間接控制變頻器，而不經(jīng)過程序化處理，由于離心風機自身的特點，造成變頻器在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)震蕩保護，導致過流、過壓、過載等現(xiàn)象，嚴重時會引起風機系統(tǒng)出現(xiàn)喘振，直接導致風管扭曲變形，致使整個煙氣收塵系統(tǒng)不能正常運行。（4）:自適應變頻控制節(jié)能拖動方式我公司開發(fā)出了煙氣量溫度跟蹤自適應控制系統(tǒng)”，將煙氣量的有關(guān)數(shù)據(jù)采集后通過該自適應控制系統(tǒng)進行處理，再結(jié)合變頻器頻率分段控制技術(shù)，根據(jù)冶煉時段工況的不同，針對煙氣量的變化同步調(diào)整風機轉(zhuǎn)速，同時達到無人值守，全面實現(xiàn)自動化，徹底解決這一技術(shù)難題，并讓電機實

5、現(xiàn)平穩(wěn)啟動，延長電機的使用壽命，同時可輕松實現(xiàn)25-32%左右的節(jié)電率，并且，將這一技術(shù)成功的延伸運用到對冶煉爐停與開的模擬判斷，實現(xiàn)了整個除塵系統(tǒng)的全部智能化?？刂葡到y(tǒng)具有手動和自動操作功能，顯示器人機界面友好，數(shù)據(jù)顯示一目了然，操作非常簡便；控制內(nèi)容同時包括：系統(tǒng)自動化清灰，閥門自動切換，超溫超壓報警、溫度自動調(diào)節(jié)、風量自動調(diào)節(jié)、系統(tǒng)故障調(diào)節(jié)等?；谶@種除塵效果與運行成本間的利弊關(guān)系，我公司在眾多的實際運行工況中，通過不斷的研究和總結(jié)，從而成功研制出這套溫度自適應控制系統(tǒng)，既兼顧到除塵效果，又達到了降低運行成本的目的，已在多家鐵合金，硅鐵行業(yè)的除塵器上成功運用，運行效果良好，得到一致好評。

6、第二章除塵自適應控制節(jié)能技術(shù)工作原理（一）系統(tǒng)主要構(gòu)成單元本溫控自適應系統(tǒng)主要由：1，主控制單兀CPU(PLC)2，操作單元觸摸屏或文本顯示器3,溫度變送單兀溫度轉(zhuǎn)換模塊4,溫度采集單元微壓溫度變送探頭5,傳輸單元K分度補償導線6,執(zhí)行單元中間繼電器，儀表，開關(guān)等（二）工作方式本系統(tǒng)通過在除塵系統(tǒng)的進風管道上安裝一微壓溫度變送探頭，該探頭將采集到的溫度信號變換成微壓電信號，通過K分度補償導線反饋給溫度轉(zhuǎn)換模塊，溫度轉(zhuǎn)換模塊將采集到的電信號變送成標準的4-20mA送至主機CPU,通過主機建立數(shù)學模型，建立多條溫度曲線，經(jīng)過比例積分，微分運算，經(jīng)過多次的平均值，取合適的增益，選取一條最佳工作曲線，

7、從而得出溫度與速度的正比例曲線。主機通過當前采集的溫度信號與觸摸屏（文本顯示器）所設(shè)定的信號進行比較，然后計算輸出給執(zhí)行單元，從而使風機工作在最佳工作區(qū)域。（三）工作示意圖此圖X軸為電機速度，丫軸為溫度第三章節(jié)能分析1、變頻調(diào)速節(jié)能原理從流體力學的原理得知，使用感應電機驅(qū)動的風機，軸功率P與風量Q,風壓H的關(guān)系為：PxQ*H當電動機的轉(zhuǎn)速由n1變化到n2時，Q、H、P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下：可見風量Q和電機的轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。所以當需要80%的額定風量時，通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%，即調(diào)節(jié)頻率到40.00Hz即可,這時所需功率將僅為原來的51.2

8、%。如圖(1)所示，從風機的運行曲線圖來分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果.當所需風量從Q1減小到Q2時，如果采用調(diào)節(jié)風門的辦法，管網(wǎng)阻力將會增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運行工況點從A點變到新的運行工況點B點運行，所需軸功率P2與面積H2XQ2成正比；如果采用調(diào)速控制方式，風機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2,其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風機的特性曲線將下移，因此其運行工況點由A點移至C點。此時所需軸功率P3與面積HBKQ2成正比。從理論上分析，所節(jié)約的軸功率Delt(P)與(H2-HB)X(C-B)的面積成正比。考慮減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加損耗，通過實踐的統(tǒng)計，風機類通過調(diào)速控制可節(jié)能達20%50%。2

9、、變頻改造節(jié)能分析改造前工頻運行功率計算公式P仁UKI1.732XCOS，其中：U電機電壓，kV;I電機電流，A;P1單一負荷下工頻運行功率，kW;CO一一單一負荷下運行功率因數(shù)，小于額定功率因數(shù)。C仁”刀（P1X$，其中：T全年平均運行時間，h;P1單一負荷下的運行功率，kW;5這種負荷下的全年運行時間比例；C1改造前總耗電量，kW.h。改造后變頻運行預計功率計算公式：3、節(jié)能對照表：風機變頻調(diào)速時的能耗比較轉(zhuǎn)速n%風量Q%風壓H%軸功率P%節(jié)電率%100100100100090908172.927.180806451.248.870704934.365.760603621.678.4505

10、02512.587.5上述均為百分比，100%流量為風機的額定流量，100%功率為工頻額定工況運行時消耗功率（即電機輸入功率二風機額定軸功率/電機效率，電機效率一般為9396%，額定功率較大者效率較高）。變頻調(diào)速時的節(jié)能量即為兩種調(diào)節(jié)方式的能耗差值（百分比乘額定消耗功率）。例如：以電機功率為560KW的風機為例計算節(jié)能轉(zhuǎn)速n%風量Q%風壓H%軸功率P%節(jié)電率%節(jié)電度數(shù)/每小時100(50Hz)1001001000090(45Hz)908172.927.1136.5880(40Hz)806451.248.8245.9570(35Hz)704934.365.7331.1360(30Hz)60362

11、1.678.4395.1450(25Hz)502512.587.5441.00注：系統(tǒng)的功率因數(shù)按照0.90計算。第四章變頻調(diào)速后其它附加效益（1）網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)提高：原電機直接由工頻驅(qū)動時，滿載時功率因數(shù)為0.85左右，實際運行功率因數(shù)遠低于0.8。采用變頻調(diào)速系統(tǒng)后，電源側(cè)的功率因數(shù)可提高到0.9以上，無需無功補償裝置就能大大的減少無功功率，滿足電網(wǎng)要求，可進一步節(jié)約上游設(shè)備的運行費用。設(shè)備運行與維護費用下降：采用變頻調(diào)節(jié)后，由于通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)節(jié)能，在負荷率較低時，電機轉(zhuǎn)速也降低，主設(shè)備及相應輔助設(shè)備如軸承等磨損較前減輕，維護周期可加長，設(shè)備運行壽命延長；并且變頻改造后風門開度可達100%，運行中不承受壓力，可顯著減少風門的維護量。變頻器運行中，只需定期對變頻器除塵，不用停機，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。隨著生產(chǎn)的需要，調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)風機風量，既滿足生產(chǎn)工藝的要求，工作強度又大大降低。采用變頻技術(shù)調(diào)速后，減少了機械磨損，維護工作量降低，檢修費用下降。用變頻調(diào)速裝置后，可對電機實現(xiàn)軟啟動，啟動時電流不超過電機額定電流的1.2倍，對電網(wǎng)無任何沖擊，電機使用壽命延長。在整個運行范圍內(nèi)，電機可保證運行平穩(wěn)，損耗減小，溫升正常。風機啟動時的噪音和啟動電流非常小，無任何異常振動和噪音。與原來舊系統(tǒng)相比較，變頻器具