石膏除尘系统分析

石膏除尘系统分析（精选9篇）

石膏除尘系统分析 第1篇

通常, 掘进机的除尘方式有喷雾式和抽出式两种。

喷雾式除尘是用喷嘴把具有一定压力的水高度扩散, 使其雾化, 使粉尘附着在雾状水粒表面沉淀下来, 以达到灭尘效果。这种除尘方式分为外喷雾和内喷雾。

外喷雾是在工作机构的悬臂上装有喷嘴, 向截割头喷射压力水, 喷出的水雾扩散后将截割头包围。外喷雾方式具有结构简单, 工作可靠, 使用寿命长等优点, 但由于喷嘴离粉尘源较远, 粉尘容易散开, 降尘效果不是很理想;

内喷雾是在截割头上按螺旋线的分布装设喷嘴, 对着截齿进行喷射。截割头体芯部为一密封腔, 压力水经空腔由喷嘴喷射出去, 为了减少截割头上零件数量和缩短喷射距离以提高灭尘效果, 有的掘进机的喷雾水经齿座由截齿喷出。内喷雾的特点是喷嘴距离截齿近, 灭尘效果好, 耗水量少, 冲淡瓦斯、冷却截齿和扑灭火花的效果较好。但存在喷嘴容易堵塞和损坏, 供水管路复杂, 活动连接密封困难等问题。

为了提高灭尘效果, 部分断面掘进机大多采用内、外喷雾相结合的办法, 并且和截割电机、液压系统的冷却要求结合起来进行设计。下面以EBZ160悬臂式掘进机为例, 介绍掘进机喷雾除尘系统。

如图所示, 除尘喷雾系统分内、外喷雾水路。外来水经一级过滤后分为二路, 第一路经进水直接通往喷水架, 由雾状喷嘴喷出, 第二路经二级过滤、减压、冷却 (冷却液压系统用油) 再分为二路, 一路经截割电机 (冷却电机) 后喷出。另一分路经水泵加压后, 由截割头内喷出, 起到冷却截齿及灭尘作用。其中内喷雾水压一般取3MPa, 因为实践证明当外来水压力达到2.8MPa左右时雾化效果最好。需要注意的是:截割头截割前, 必须启动内喷雾, 否则喷嘴阻塞, 影响灭尘效果。

有研究表明, 掘进机截割参数选择是否合理对粉尘量的产生有很大影响, 从截割技术上来看, 粉尘的生成主要受截齿锐度, 截齿间距, 截割速度和截割深度等因素的影响。掘进机可以通过增加截深和降低截割速度来降低粉尘。从截割技术上来说, 粉尘的生成主要受截割速度和深度影响, 而与所割岩石的特性无关。

所以, 降低截割速度对增加截割块度和减小粉尘量是有利的。

在设计部分断面掘进机时, 还要尽可能减少截割头上的截齿数目, 合理地确定截齿数目, 使每个截齿都具备有效的工作空间是很重要的。截齿太多, 不仅使得后面截齿的截深减小, 而且会产生过多的粉尘, 同时还会因为这些截齿追随先前的齿迹而导致振动和“空转”。另外, 粉尘的生成还受到截齿锐度、截齿间距的影响。钝截齿导致的破碎和粉尘就相当多, 因为需要很大的力才能截入煤岩, 这时截齿不是在割煤而是在“啃煤”。因此, 为了降低粉尘生成量, 在设计部分断面掘进机时, 要尽可能减少截割头上的截齿数目, 合理地选择截齿间距, 而且在使用中保持截齿锋利是很重要的。

由于仅采用喷雾装置不能保证应有的空气净化程度, 一些掘进机还设有吸尘装置, 其作用原理是用吸尘装置在产生粉尘的地方吸入含尘空气, 然后在特制的机构中分离粉尘, 清洗后的空气在掘进机工作位置的后面放入巷道。常采用的吸尘装置为集尘器, 它是利用风机使集尘器内产生负压, 将工作面含尘空气由吸风口吸入后, 采用湿式或干式除尘。其湿式除尘的工作机理是充分发挥淋浴、水滴、水膜、旋流等多种除尘功能, 依靠喷淋、布朗扩散、凝聚、旋流等作用来捕捉气流中的粉尘, 净化工作面空气, 改善作业环境。使矿井机掘工作面、锚喷巷道和各种集中尘源处的粉尘浓度大幅度的降低, 有效地预防和减少危害作业人员身体健康的矽肺病和威胁人身安全的煤尘爆炸。

综上所述, 掘进机除尘降尘想达到理想的效果, 首先, 掘进机本身要采用内、外喷雾集合的设计方式。其次, 掘进机主机要配套安装矿用除尘器。即喷雾式和抽出式相结合的除尘灭尘方式;另一方面在掘进机的设计中要优化截割参数, 降低粉尘生成量。

除尘喷雾作为掘进机领域必须克服的一大难题, 其新领域如高压水射流和切割跟踪喷雾等技术, 值得我们更进一步的研究和探索。

摘要：介绍掘进机除尘方式, 分析掘进机除尘喷雾系统现状, 探讨产尘原因及影响产尘量的参数。

混凝土搅拌站除尘系统的分析与改进 第2篇

随着我国经济建设的飞速发展，商品混凝土搅拌站也如雨后春笋般纷纷建立起来，与此同时由于搅拌站生

产时产生的粉尘污染问题也日益引起相关部门的重视，在环保问题越来越受到重视的今天，如何消除搅拌 站的粉尘污染问题已

随着我国经济建设的飞速发展，商品混凝土搅拌站也如雨后春笋般纷纷建立起来，与此

同时由于搅拌站生产时产生的粉尘污染问题也日益引起相关部门的重视，在环保问题越来越

受到重视的今天，如何消除搅拌站的粉尘污染问题已经摆在了我们面前。下面本文着重就利

勃海尔皮带上料式混凝土搅拌站对粉尘的处理方式进行分析，并针对实际应用过程中出现的

问题进行了适当改进。

1、粉尘来源及解决方法

混凝土搅拌站在生产过程中所产生的粉尘主要有三个方面：（1）骨料在称量、输送过程中产生的扬尘；（2）骨料和粉料在投料时产生的大量粉尘；（3）粉料仓在往仓内打料时产生的泄漏粉尘等。以上几种产生粉尘污染的情况中，第一种和第三种情况产生的粉尘污染不是很严重，并且已

有相应比较有效的解决方法，所以在此不再讨论；而第二种情况下产生的粉尘最为严重，而

且粉尘产生所处的部位均为搅拌站关键设备所在部位，所以本篇主要以此处的除尘设计为 主。

2、LIEBHERR MPS-II 控制系统的除尘设计

利勃海尔斜皮带上料式搅拌站的除尘系统如图 1 所示，K1 至K6 为电控蝶阀，左边为

图 1 搅拌机除尘系统示意图

骨料进料中间斗，中间为振动式主动除尘器，右边为粉料计量秤，中间斗、除尘器以及粉

料秤分别通过蝶阀K6、K1、K4 与搅拌机相通，粉料秤与除尘器直接相通，而中间斗则通

过蝶阀K2 与除尘器相通。搅拌机除尘器为振动式主动除尘器，其抽风电机功率为2.2KW，振

图2 搅拌机除尘系统逻辑图

动电机功率为 0.18KW，抽风出口带流量调节装置，可根据实际情况进行调节。整个搅拌机

除尘系统由PLC 来进行控制，其逻辑关系如图2 所示：当搅拌机开始工作时，蝶阀K1 会同

时打开，除尘器的振动电机会首先工作大约10 秒钟，将除尘器中收集的灰尘投放到搅拌机

中；振动电机停止工作后，抽风机开始运转，此时K5 打开，可以投放粉料进搅拌机；当斜

皮带往中间斗装料时，K1 关闭，K2 打开，除尘器对中间斗进行抽风除尘；当K6 打开，中

间斗卸料至搅拌机时，K2 和K4 关闭，K1 打开，除尘器对搅拌机除尘；当K5 关闭，水泥秤

卸空的时候，K1 和K6 关闭，K2 和K4 打开，搅拌机开始搅拌；如果不是最后一拌，则重复

循环以上程序；如果是最后一拌，则搅拌机卸料的同时，K1 打开，振动器工作10 秒钟；如

果不继续生产的话，则搅拌机停机，抽风机工作一定时间后停机。

以上控制程序是 LIEBHERR 进口控制系统的原始程序，在欧洲各国的实际运行中取得了很好 的除尘效果，但是在我国的实际运行过程中，由于原料品质和运行状况等原因，效果并不是

非常理想。主要表现在以下几点：

（1）、粉料投料时，如果K1 关闭，则粉料秤中形成负压，不利于粉料的卸料；如果此时

K1 是打开的，则卸下的粉料有可能会被除尘器大量的吸走，不但会引起粉料的缺失，也会

对除尘器的寿命造成影响；

（2）、粉料秤在计量过程中，抽风机的工作会产生抽吸作用，导致粉料秤的计量不准确，影响到混凝土的质量；

3、XLC MPS-II 控制系统的除尘设计

针对LIEBHERR MPS-II 控制系统中除尘控制中出现的问题，我们进行了具体的改进性设计，并以此为基础在XLC MPS-II 控制系统中设计出了满足目前使用要求的除尘方案。

如图 3 所示，在除尘系统的结构上主要做了如下改进：

（1）、将中间斗与除尘器之间的碟阀取消，改为两者直通连接；

（2）、由于粉料称是密闭桶仓，在粉料进料称量过程中并没有大量粉尘产生，因此只保留

了出气弯管用于平衡气压，而不再与除尘器相连；（3）、取消了搅拌机盖上部的观察孔；

（4）、采用了WAM 的气流反吹式主动除尘器，减化了电气控制回路，也降低了由于振动

电机所带来的危害，延长了使用寿命，同时稳定性也得到了提高。图 3 改进后搅拌机除尘系统示意图

改进后搅拌机除尘系统的控制逻辑关系可以概括如下：

（1）当搅拌机运转并且水泥卸料门K5 关闭时，抽风机运转；

（2）当中间斗卸料门K6 打开或者粉料卸料门K5 打开时，除尘器蝶阀K1 打开；

（3）当搅拌机卸料门打开时，除尘器开始气流反吹，将灰尘吹下。

同时，为了操作方便，在操作台上针对中间斗另外上设置手动控制按钮，此按钮功能是这样 的：当中间斗卸料门打开时，按下按钮，则中间斗振动电机启动，以利于骨料卸料；当中间

斗卸料门关闭时，按下按钮，则抽风机运转，进行手动收尘。图4 改进后搅拌机除尘系统逻辑图

改进后具体的控制逻辑图如图 4 所示。改进后的搅拌机除尘系统在实践中经过多次使用后，发现由于抽风机的抽吸作用产生负压而影响粉料秤计量的问题得到了解决；而且由于水泥卸

料时K1 是关闭的，所以也不会发生将水泥吸到除尘器中的现象发生；由于搅拌作业时K1 也是关闭的，所以搅拌过程中产生的水蒸气也不会被吸到除尘器中使粉尘发生干结，因而不

会对粉尘的吹落产生影响。以上针对LIEBHERR 搅拌站除尘系统的改进设计，不但解决了实

际使用中影响混凝土质量的问题，而且简化了控制逻辑，提高了除尘效率，在实际使用过程

石膏除尘系统分析 第3篇

【关键词】布袋式除尘系统；布袋寿命；布袋除尘效率；布袋稳定性分析

一、前言

通过对垃圾焚烧发电厂布袋式烟气处理系统的部分实际运行数据，可以看出，布袋除尘工艺环节对整个袋式烟气处理系统的运行稳定性有决定性影响。故本文针对分析布袋稳定性进行数学模型建立。

二、问题分析

经查阅大量资料，我们将分析的重点放在对布袋寿命及其除尘效率的讨论上，根据布袋设计原理及相关计算公式，理论上布袋寿命及除尘效率与布袋稳定性均成正向关系。故以下建立模型求出其具体量化关系。

三、模型建立与求解

总模型：布袋除尘稳定性模型

布袋稳定性主要从布袋寿命和除尘效率两个方面确定，并且都和其成正比，因此我们做出简化的量化模型如下：

N为布袋稳定性

W為布袋寿命

η为除尘效率

下面我们将针对布袋寿命和布袋除尘效率分别建立模型。

（一）模型一：布袋寿命模型

1、符号约定

为布袋的年损坏率

为布袋规格（直径）对应的磨损系数，数值大于等于0

为布袋差压对应的磨损系数，数值大于0

为未知内部因素的磨损系数，数值大于0

为布袋的原始年损坏率（根据可查阅的相关标准，约为2.5%）

为布袋材质（滤料、工艺）对应的磨损系数

为环境温度对布袋的磨损系数

为未知外部因素对布袋的磨损系数

为布袋与工作环境的契合度（匹配程度）

为布袋除尘器内部因素对布袋的磨损系数

为布袋除尘器外部因素对布袋的磨损系数

2、模型建立与求解

通过获得对某地数据的解读，

模型为

μB=（1+aR+aS+aL+aU-aH）*1+bT+bU*μ0

=a*b*μ0

同时布袋寿命W和布袋年损坏率之间有反比关系如下：

W=i=1round（1μB）n*i*（1-μB）n*round（1μB）+1=i=1round（1μB）i*（1-μB）round（1μB）+1

Round（x）为x的四舍五入整数值

验证该关系，MATLAB程序及结果如下：

x=0：0.005：0.1

y=0：0.005：0.1

y（1）=1000

for a=2：1：21

y（a）=1

n=round（1/x（a））

for i=1：1：n

y（a）=y（a）+i*（1-x（a））/n

end

end

plot（x，y，'k.'，'markersize'，15）

axis（[0 0.1 0 100]）

grid；pause（0.5）

hold on

t=0：0.005：0.1

u=spline（x，y，t）；

plot（t，u，'r-'）

根据结果，布袋寿命和布袋年损坏率的关系模型符合现实，作为稳定性分析的一部分。

（二）模型二：布袋除尘效率模型

1、问题假设

（1）假设微元体过滤效率是由沉积在微元体内的粉尘和微元体内纤维共同作用的结果，并且二者的相互干扰很小，可以忽略不计；

（2）假设过滤气体是以Adh体积为单位，逐段通过过滤微元段。当第i段气体通过过滤器后，过滤器中每个微元段的过滤效率近似相等。

（3）粉尘一旦与纤维表面接触，就被捕集。

（4）沉积的微粒对于过滤过程没有进一步的影响。在这种，两个基参数——过滤效率和压力损失都与时间无关，即过滤过程稳态的。

2、多元回归因素分析

许多学者都建立了纤维捕集效率的理论公式。但是，这些公式包含的因素多，计算过程复杂，大都以隐含数的形式出现，不利于实际应用。这里我们通过多元回归将传统的隐含数效率公式转化为显函数公式。

影响过滤效率的因素主要有df，dp，v，α，H五项，因此可假设回归公式为：

η=k·dfx1·dpx2·vx3·αx4·Hx5

η=k·dfx1·dpx2·vx3·αx4·Hx5

上式两边取自然对数得：

lnη=lnk+x1lndf+x2lndp+x3lnv+x4lnα+x5lnH

取足够多的因素值，通过经典理论公式算出相应的效率值，再通过matlab软件进行多元回归即可确定系数，，，，，得到多元回归公式，回归公式中各变量单位以国际单位为准。通过改变各种因素进行不同的组合，计算出多组数据，这些数据作为样本数据库，采用matlab软件对数据处理回归，得出多元回归方程。

通过具体取值，运行计算回归方程m程序hg1.m

存在偏差较大的数据，剪除修正后再次回归，重复，直至没有偏差较大的数据

多元回归方程系数如下：

即：0.9528

故在对布袋稳定性分析中，我们采用

η=2.59296·dp0.442·df-1.073·α0.66·v-0.065·H0.545

来计算布袋除尘效率。

（三）总模型

稳定性：N=W*η

布袋寿命：W=i=1round（1μB）n*i*（1-μB）n*round（1μB）+1=i=1round（1μB）i*（1-μB）round（1μB）+1（μB=（1+aR+aS+aL+aU-aH）*1+bT+bU*μ0）

布袋除尘效率：η=2.59296·dp0.442·df-1.073·α0.66·v-0.065·H0.545

参考文献

激光切割烟尘分析及除尘系统 第4篇

近年来,激光技术在金属板材切割领域得到广泛应用,国产数控激光切割机发展迅速。但与此同时,生产厂家对激光切割金属板材产生的烟尘及对人体与环境的危害,一直缺少认识和研究。不仅少见有关报道及论述,政府和行业组织对此也缺少相应的规范。

2 激光切割原理及烟尘分析

2.1 激光切割原理

金属板材激光切割原理有熔化切割及氧化熔化切割两种。熔化切割的机理可以概括为:当入射的激光束功率密度超过某一阈值后,光束照射点处材料内部开始蒸发,形成孔洞。一旦这种小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围,然后,与光束同轴的惰性辅助气流把孔洞周围的熔融材料驱除带走。随着工件与光束之间的相对移动,即形成割缝。氮气作为辅助气体切割不锈钢板就是这种机理。氧化熔化切割为使用氧气作为辅助气体,材料在激光束照射下被点燃,与氧气发生激烈的化学反应释放出大量的能量而产生另一种热源,因此,氧化熔化切割过程存在两个热源,即激光照射能和氧气与金属化学反应释放能。切割碳钢板时,化学能约占切割所需能量的60%。氧化熔化切割能获得较快的速度。碳钢板主要采取氧气熔化切割。

2.2 激光切割烟尘组分

熔化切割机理下,所释放的烟尘主要为板材金属尘埃及烟雾。氧气熔化切割机理下,根据材料的不同,所释放的烟尘主要为氧化铁、氧化锌等金属氧化物颗粒。

根据切割工艺的需要,切割前有时需要在板面上喷油,大多采用普通润滑油,这样切割时,将会产生十分复杂的碳氢化合物复合气体及尘埃。通常有:甲苯、二甲苯、甲醛、乙苯、乙酸盐、丙酮、丙酮醛、丁醇、丁乙酸盐、癸烷等等。

在切割表面贴聚乙烯保护膜板材时,主要释放出脂族及烯烃化合物,会感到明显的异味。

2.3 激光切割烟尘颗粒大小

金属材料激光切割时,释放出烟尘颗粒大小可分为尘埃(颗粒大小超过1μm)、气溶胶(颗粒小于1μm,气溶胶是一种含有细微分布的固体或液体气体)及气体,其中97%的颗粒直径小于5.7μm。

2.4 激光切割烟尘排放量

烟尘排放量取决于金属材料加工时切削速度和切削气压的参数,参数设置最佳则排放量最小。除切削参数外,工件材料对排放量有显著的影响。以切割6mm厚低碳钢板为例,每切割1m烟尘排放量为440mg;切割6mm厚铬镍材料或镀锌钢板,每切割1m烟尘排放量为2000mg,后者烟尘排放量为前者的四倍多。以切割6mm厚低碳钢板为例,切割速度为1.5m/min时,每小时可释放39.6g烟尘,以每天工作16h计,每月可释放19kg烟尘进入生产环境。如果没有除尘装置或除尘效果不好,工作环境中的颗粒浓度将大大超出《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996中规定颗粒物排放最大值150mg/m3。

激光切割产生烟尘颗粒状况参见图1、图2所示。

3切割机除尘机理及除尘方案

激光切割机的除尘的原理将切割区域封闭,然后用风机排风,使切割区域形成负压,将烟尘排出。其中,集尘器处理风量:

式中:H吸气口距切割位置距离,m;

Fx吸气口面积,m2;

Vx切割位置风速,m/s。

由式中可见,Fx越小,则所需集尘器功率越小。或者说,采用同等功率的集尘器,Fx越小,则Vx越大,即除尘效率越高。

据此原理,进口激光切割机把工作台面分割为几部分(图3),在每部分上开有许多风道,通过数控系统及控制元件,切割时开启切割区域内的风道,这样Fx值大大降低,抽取效率提高几倍。国产激光切割机为了追求机械结构及控制系统的低成本,通常在3m1.5m工作台面上只是分为简单两部分或不分割,除尘效果不理想。

在集尘器的选择上,进口激光切割机选用多滤芯、外加滤芯反吹清洁系统的集尘器(图4),高效低耗,滤芯寿命长,但价格昂贵,动辄几万至十几万人民币。国内激光切割机制造厂家对除尘设备的选用较为随意,虽然已经开始有厂家配备加滤芯的集尘器,但大部分厂家还只是采用千元左右的除尘风机(图5)抽风除尘,然后不经任何过滤处理直接排放到室外。

更令人担忧的是现在市场上出现越来越多的中小功率激光器的低端激光切割机甚至不配备任何除尘系统。

4 激光切割烟尘对人体危害

激光切削金属板材时,产生的气溶胶和尘埃,97%的直径小于5.7μm,这意味着绝大多数烟尘可被人体吸入体内。根据切割材料的不同,有的烟尘还会产生铬酸盐等致癌物质,如不锈钢切割。同时,由于板面喷油及板面贴聚乙烯膜产生的复杂碳氢化合物均会伤害人体及破坏环境。

5 激光切割现场尘埃防护现状

目前,在国产激光切割机切割操作现场,除尘系统极不完善,从业人员基本没有关于呼吸道的防护用品。加之国产激光切割机应用范围小、操作人员流动性大,对从业人员的职业病防治及认定,仅仅限于眼睛、皮肤等辐射伤害。迄今为止,操作人员呼吸道疾病的防治,还没有提上议事日程。

6 结束语

(1)国产激光切割机除尘系统与国外相比差距大,大大影响了国产激光切割机在国际市场的竞争力,这种情况目前有进一步恶化的趋势,业内人士必须有清醒认识。

(2)国内激光切割机用户对激光切割烟尘危害了解和认识不够,需要加大宣传与引导,充分了解烟尘的危害,抵制无除尘系统或低成本除尘系统的机床进入市场。

(3)呼吁政府和相关行业组织尽快制定相应的激光加工生产规范,制定激光加工职业病防治标准和具体实施条例。

参考文献

[1]关震中.激光加工工艺手册[M].北京:中国计量出版社,1998:92-93.

[2]TRUMPF.Instructions Manual TC L 3030[Z].TRUMPF Werkzeug-maschinen GmbH+Co.KG 2003:1-26-1-28.

[3]中华人民共和国国家标准,GB16297-1996大气污染物综合排放标准[S].

[4]宝鸡雷波工业空气净化设备,2011版[Z].宝鸡雷波精密工业有限公司,2011:18.

石膏除尘系统分析 第5篇

布袋除尘系统的设计具有很大的环境价值和经济价值, 对于我国的工业尤其是垃圾发电行业发展意义重大。系统设计如果能实现全面自动化, 提升除尘能力, 就能减少人工作业, 降低企业成本, 实现效益提升。

1 PLC布袋除尘装置控制系统的总体设计

1.1 PLC控制系统概述

PLC控制系统也可称为可编程逻辑控制器, 一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器, 用于其内部存储程序, 执行逻辑运算, 顺序控制, 定时, 计数与算术操作等面向用户的指令, 并通过数字或模拟式输入/ 输出控制各种类型的机械或生产过程, 也是工业控制的核心部分。PLC控制器实质是一种专用于工业控制的计算机, 其硬件结构基本上与微型计算机相同, 包括中央处理单元、存储器、电源、程式输入装置、输入输出回路。当PLC控制器投入运行后, 其工作过程一般分为三个阶段, 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间, PLC控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。分别为输入采样阶段, 用户程序执行阶段和输出刷新阶段。

PLC系统以计算机为核心技术, 对于工业电气系统中的继电器进行逻辑编辑控制。PLC程序在处理数控机床的信息时, 所需的时间一般为几十至几百毫秒之间, 这样的速度对于一般程序数据信息的处理是可以完成的, 但是, 一些信息的处理对于时间的要求更高, 需要更快的反应速度, 这就要去PLC系统能够得以提升, 满足所有需求。对于PLC系统的设计, 可分为低级与高级之分。其中低级程序设计用来满足一般的数据程序信息的处理, 而高级程序则用来应对紧急状况和特殊要求。

此外, 对于PLC系统的参数设定也需要注意。在设定系统参数前, 要掌握好控制中心对于机构功能的需求, 根据需求设定数值, 这样既能发挥布袋除尘的性能, 又能设计出合理有效的参数, 保证布袋除尘控制系统的安全运行。

1.2 PLC布袋除尘装置控制系统的总体工艺设计

如图1 所示, 为PLC布袋除尘装置控制系统的工艺设计流程简图, 该控制系统采用PLC系统, 在工艺选择上采用反吹式除尘器。如图所示, 生产排出的污染气体经过进口两位三通阀进入该除尘控制系统。布袋除尘系统主要执行的功能就是过滤和清灰, 系统在运行开始后, 上路开放, 下路紧闭, 经过对系统中烟气的过滤处理后, 系统自动按照系统内部气压差值进行清灰操作, 两个灰斗用来收集烟气中的灰尘杂质, 经过过滤和清灰处理后, 再由烟气出口阀排出, 到达去引风口, 完成整个布袋除尘工作。而图下方的预热功能主要是为了保证系统操作的顺利方便设计的, 预热系统是在主系统内部温度较低时, 进行自动预热工作, 指导温度达到130 摄氏度的要求, 经过加热处理, 烟气从预加热出口阀进入除尘系统, 当系统内部气压差值达到一定程度时, 系统就会执行清灰操作, 压缩的空气由进口阀进入, 此时8 个单元脉冲阀得以开放并进行工作, 敲打振动除尘布袋, 除去附着在布袋上的灰尘。如果布袋料斗位置偏高, 布袋进入料斗清灰系统, 这时的布袋进入过滤模式, 料斗中的灰尘经过布袋刮板机、换向阀、公共刮板机等共同作用后排出。

2 PLC布袋除尘装置控制系统的设计原理

布袋除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体 ( 灰斗) 、清灰系统和排灰系统等部分组成。

布袋除尘主要原理可分为:过滤原理和清灰原理。过滤原理:含尘气体由进风口进入, 经碰撞挡板, 气体中大部分粗颗粒粉尘受惯性作用被分离出来, 直接落入烟斗, 含尘气体通过灰斗后, 进入中箱体的滤袋过滤区, 气体穿过滤袋, 粉尘被组路在滤袋外面。净化后的气体经过滤袋口进入上箱体后, 再由出风口排出。 清灰原理:随着功率时间的延续, 滤袋上的粉尘层不断积厚, 除尘设备的阻力不断上升, 当设备阻力上升到设定值或运行时间达到设定值时, 清灰装置开始进行清灰。

粉尘一般多附着在滤袋的表层, 这是因为系统在工作时, 含尘烟气经过除尘器, 粉尘得以聚集在布袋的外部表层, 让净化的空气经过滤料进而到达滤袋内部。滤袋内部还设有笼架结构, 发挥支撑滤袋的作用, 避免滤袋的变形, 不利于更多空气的容纳, 这样的设计也有利于更大面积的粉尘收集和尘饼清除。为了达到更好的过滤效果, 在除尘布袋的布料选择上要选用便于粉尘剥离、过滤效果好且能够经久耐用的面料。

根据系统的设计原理, 可对系统的电气控制系统框架进行如下设计, 图2 是该系统的电气控制系统框架图。

3 PLC布袋除尘装置控制系统的程序设计

该控制系统的设计采用STEP7 的软件编程, 系统由主程序和子程序两个主要部分组成。其中, 主程序中以过滤模式设计为重点, 而子模块主要是应用于系统因为某些原因无法在常态下进行工作时而采取预定的加热或预喷功能来恢复系统的正常运作。

3.1 系统主程序设计

该系统的主程序主要发挥三方面的作用, 分别在过滤模式启动前、运行过程中以及过滤的系统无法达到过滤模式的必要条件时。首先, 在布袋除尘控制系统启动前, 主系统根据具体情况执行整个程序模式的选择;系统的主程序还要进行整个过滤模式下的运行控制, 实现整个过滤程序的顺利完成;在对系统主要运行模式进行选择时, 如果系统的相关数据和条件没有达到过滤模式的执行要求, 主程序将执行退出过滤模式的指令, 利用预热系统作用, 完成清灰过程。

3.2 子程序设计

该控制系统的子程序又是由四个部分组成, 即预热、预喷、布袋清灰以及料斗清灰系统, 各个部分分别执行不同的功能。其中预喷系统主要执行保护功能, 通过在除尘器表层喷涂熟石灰, 起到保护布袋的作用, 除此之外, 还能提高过滤效果, 减少布袋的损耗, 延长除尘布袋的使用期限。而预热系统的主要功能是增加除尘布袋的附着能力, 主要方式是通过加热布袋内的烟气。布袋清灰系统和料斗清灰系统则是在布袋内的气压差值较大时, 及时清除布袋上的灰尘和尘饼, 以此稳定布袋内的气压值, 保障系统的正常运行。在进行清灰系统的设计时, 要综合考虑多方面因素, 包括温度范围、温度变化、露点、湿度、烟气成分、烟尘颗粒、以及现场环境等, 还要根据滤料的材质、覆胶状况、表面处理、耐磨能力、张力大小可塑性等的分析对滤料的性能进行评价, 并以此来确定清灰的方式是否采用大流量或高压力进行。

4 结束语

PLC布袋除尘装置控制系统是现阶段工业废气处理中的主要应用系统, 对于该系统的设计实现了整个系统的完整化操作, 通过传感器所接收的数据来判定选用过滤模式还是清灰模式, 实现两种模式间的自由切换, 十分便利可靠。该系统的设计将实现布袋除尘控制系统工作效率的提高, 实现企业经济效益、社会效益和环境效益的统一。

摘要：随着科技的发展进步, 布袋除尘技术不断提高, 朝着全面自动化的方向前进, 实现环境效益、社会效益和经济效益的共同发展。本文以某PLC布袋除尘自动控制系统为例, 介绍了PLC布袋除尘装置控制系统总体设计方案和工作原理, 分析了系统的程序设计。

石膏除尘系统分析 第6篇

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是世界上成熟的脱硫技术, 具有适应煤种多、处理烟气量大、脱硫反应速度快、脱硫效率高、脱硫剂利用率高等优点。因此, 湿法石灰石/石膏烟气脱硫在大型火电厂得到了广泛应用。在脱硫系统中, 各工艺过程均采用浆状物料, 结垢一直是影响系统安全运行的主要问题。下面对湿法脱硫系统的结垢原因进行分析, 同时, 提出相应的防垢措施。

1 结垢机理

在石灰石脱硫系统中, 只有控制结垢, 才能不影响系统的正常运行。结垢可以分为以下2种:

a.沉积的固体物在高温下失去水分形成的物理硬垢[1]。由于浆液中含CaSO4、CaSO3、CaCO3, 飞灰中含有硅、铁、铝等物质, 这些物质具有较大的粘度。当浆液碰撞到塔壁时, 这些物质便会粘附于塔壁而沉降下来。由于烟气具有较高的温度, 加快沉积层水分的蒸发, 使沉积层逐渐形成结构致密, 类似于水泥的硬垢。这种结垢容易在以下部位形成:吸收体烟气入口干湿交界处、长时间不投运的喷淋层的喷嘴、除雾器叶片之间、氧化空气管出口的内壁等。

b.二水石膏在吸收体模块内部构件表面结晶而形成的化学硬垢[1]。石膏终产物超过了悬浮液的吸收极限, 石膏就会以晶体的形式开始沉积。当相对饱和浓度达到一定值时, 石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长, 就会形成晶核, 晶体也会在其它各种物体表面上生长, 导致吸收塔内壁结垢。

2 结垢的产生与防范措施

2.1 物理硬垢

2.1.1 吸收塔烟气入口处

吸收体入口处在烟气的干湿界面交接处, 往往会因入口设计的不合理、烟气的涡流作用、运行时的操作不当等原因, 会把喷淋下的浆液带入吸收体入口烟道内, 在高温烟气的作用下, 水分的蒸发而形成了固体沉积物。这种固体沉积物如果不断的堆积, 会使烟气入口减小, 增加系统的阻力, 不利于节能降耗。防止方法:在吸收体内侧装设遮帽檐, 遮住下落的浆液不进入入口烟道;使吸收体入口烟道向下倾斜, 使进入烟道内的浆液回流到吸收体浆液池内;在FGD投运过程中, 吸收体浆液循环泵启动后, 应及时启动增压风机, 避免浆液进入入口烟道内。

2.1.2 喷淋层喷嘴

当机组负荷降低或烟气中二氧化硫含量较低时, 在保证脱硫率的前提下, 往往停运1台浆液循环泵, 就能达到节能、经济运行的目的。如果1台泵停运时间过长, 塔内四处飞溅的浆液就会进入未投运泵相对应的喷淋层喷嘴内, 经过高温烟气的作用就能形成坚硬的固体沉积物而堵塞喷嘴。因此, 1台浆液循环泵不要长时间停运, 以免此类故障发生。

2.1.3 除雾器

除雾器有除去吸收塔处理后烟气中夹带大量浆液液滴的作用。影响除雾器的结垢有多种因素, 如除雾器的设计是否合理、系统的化学过程、除雾器的冲洗效果不好或长时间不冲洗等。防治措施:选择设计合理的除雾器、保证冲洗水的质量、合理选择冲洗水的流量和冲洗压力等。

2.1.4 氧化风机管道

吸收体浆液的氧化方式普遍采用就地强制氧化。氧化风机运行时, 出口空气温度80～90 ℃, 因此, 与氧化空气喷射口接触的浆液很容易蒸发脱水而结垢。一般采用向氧化空气中喷入工艺水, 通过调节工艺水的流量来控制增湿后的氧化空气温度, 使氧化空气喷射口的浆液不易失水结垢。通常增湿后空气温度控制在40～60 ℃, 使之接近吸收塔浆液池内的浆液温度。

2.2 化学硬垢

2.2.1 pH值的控制

从分析化学硬垢得出, 硬垢的主要成分是石膏晶体, 还有少量的二水亚硫酸钙。湿法烟气脱硫系统首先生成的是硫酸钙和亚硫酸钙混合物, 是因为脱硫产物亚硫酸钙在溶液中的溶解度较低, 极易达到过饱和而结垢。表1给出了强制氧化系统中pH值对亚硫酸盐氧化速率的影响。从表1中可以看出, 亚硫酸钙的溶解度随pH值的降低而升高, 而且可以通过调节吸收塔内浆液pH值和加强对亚硫酸盐的氧化速率来控制亚硫酸钙的结垢。

因此, 理论上保持吸收塔浆液pH值在4.5左右应该是比较理想的, 但是在实际运行时, pH值通常保持在5.0～6.0。

2.2.2 控制石膏结晶

石膏的相对过饱和度σ可用下式表达:

σ= (C-C*) /C*

式中, C为溶液中石膏的实际浓度;C*为结晶条件下溶液中石膏的饱和浓度[2]。

保持溶液适当的过饱和度, 结晶过程只形成极少的新晶体, 新形成的石膏只在现有晶体上长大, 才能保证生成大颗粒石膏晶体。若溶液的过饱和度过大, 则会生成许多新的晶体, 会产生晶种生成和晶体增大过程。这两个过程速率的大小与石膏的相对过饱和度σ有着直接的关系。σ<0时, 晶体中的CaSO4分子进入溶液直到饱和;σ=0时, 石膏分子的聚集和分散处于平衡状态;在σ>0 (0.1左右) 的情况下, 现有的晶体继续长大, 同时生成新的晶种。当σ达到一定值时, 晶种生成速率会突然迅速加快, 产生许多新颗粒 (均匀晶种) , 使单个结晶颗粒比较小, 此时就可能生成细颗粒的石膏。另外, 在相对过饱和度较高的情况下, 晶体的增大主要集中在尖端, 使其结晶趋向于生成针状或层状结构。因此, 在工艺上必须保证有合适的过饱和度。实际运行表明, 浆液中石膏的相对过饱和度一般维持在0.25～0.30 (饱和度为1.25～1.30) 。控制饱和度过高的措施如下:

a.应有足够大的液气比 (L/G) 。在循环浆液固体物相同时, 单位体积的循环浆液吸收的SO2量越低, 石膏过饱和度就越低[1]。在实际运行中, 应注意浆液循环泵的出力情况, 叶轮长期运行磨损会引起泵出力下降, 使液气比减小。

b.注意吸收塔搅拌器或脉冲泵的维护保养。搅拌器磨损或脉冲泵的出力下降, 会使浆液不能充分搅拌, 局部浓度过高, 浆液的饱和度也会升高。

c.严格控制吸收塔浆液池内浆液密度。在运行中, 一般浆液密度控制在1 110～1 130 kg/m3, 避免因浆液浓度过高而产生结垢。

2.2.3 温度对结垢的影响

在停机检修时, 发现吸收塔浆液池的内壁上有一些沉淀物。经过对沉淀物的分析, 沉淀物除含有石膏外, 还含有一定数量的二水亚硫酸钙。当温度<40 ℃时, 二水亚硫酸钙的溶解度逐渐下降;当温度>66 ℃时, 二水石膏将脱水成为无水石膏CaSO4, 在热的组件上有石膏沉淀物[3]。

为了使CaSO4以石膏CaSO42H2O的形式从溶液中析出, 在工艺上要将石膏的结晶温度控制在40～60 ℃, 在少数FDG系统的吸收塔外加保温层。这样, 既可以保证生成合格的石膏颗粒, 也避免了系统结垢。

3 结论

通过上述分析, 对石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统的结垢机理, 有了进一步的了解。对结垢的表现形式, 采取了相应的防范措施, 经现场应用考证, 防垢效果得到明显改善, 提升了脱硫系统运行的安全稳定性。

摘要：阐述了燃煤发电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统的结垢机理, 从物理硬垢、化学硬垢的控制方面提出了相应的处理方法, 对湿法烟气脱硫系统的安全运行有参考作用。

关键词：石灰石,石膏,烟气脱硫,结垢

参考文献

[1]周至祥, 段建中, 薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[2]曾庭华, 杨华.湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运行[M].北京:中国电力出版社, 2006.

石膏除尘系统分析 第7篇

三通切换阀, 主要由三通主阀体 (1) 和联结在阀体上的两个相同形式的密封性蝶阀 (2、3) 、驱动装置 (4、5、6) 、机械四杆机构 (7) 所组成。具体结构如图1所示。

2 工作原理

三通切换阀是由两台密封性蝶阀组成, 放散侧蝶阀为主阀, 有两个气缸驱动, 受力均衡, 同步运行, 并通过同步连杆带动回收侧蝶阀 (副阀) 旋转, 两阀相互切换, 由两只限位开关发出开关量信号。

三通阀与水封逆止阀连锁, 放散时, 三通阀放散侧先打开, 到位后由限位开关发出信号, 水封逆止阀关闭;回收时, 则是水封逆止阀先打开, 到位后三通阀回收侧打开、放散侧关闭。

3 结构特点

阀门中蝶阀采用偏心软密封结构形式, 密封圈采用特种橡胶, 具有优良的耐高温、耐腐蚀特性。

阀门密封副由嵌在阀板里的橡胶圈和不锈钢阀座密封面组成, 为防止阀座密封面积灰所导致的磨损, 两蝶阀阀体上带有环型水环, 阀座前设喷水板, 可以在阀板开、闭切换时, 冲洗阀座, 并可实现双侧水冲洗, 阀体底部设有排污孔。

阀门轴承采用外置结构, 阀门两轴端密封采用自封式填料。阀门耐高温, 启闭灵活, 运行平稳, 可有效防止高温抱轴现象出现。性能参数 (如表1) 。

4 三通阀故障及处理

(1) 某钢厂转炉吹炼完成, 一次除尘切换到放散位时, 三通阀出现故障, 无法进行切换, 由于前期水封逆止阀出现故障, 处于常开的状态, 且三通阀出现故障时旁通阀未打开, 煤气分析仪信号反馈延时, 煤气柜进口盲板阀未及时关闭, 煤气柜进入大量空气, 造成重大显兆安全隐患。

事故原因分析:三通阀密封副处积垢严重, 积垢阻力超出连杆机构驱动力, 导致三通阀未正常切换是造成此次事故的直接原因。

由于一次除尘风机后烟道设计问题, 三通阀在回收系统中倒置 (如图2中1所示) , 排污管 (图1中8) 在阀门最高处, 三通阀密封副水冲洗若投用, 回收段烟道至水封逆止阀处会大量积水, 导致煤气回收受阻, 所以三通阀密封副自动水冲洗自投产未投入使用。湿法除尘长时间使用后, 会出现二文喉口捅针部分不动作、一文喷嘴、喷枪堵塞等情况, 除尘效果下降, 大量烟尘进入机后烟道, 因为三通阀所在位置的特殊性, 蝶阀密封副大量积垢, 水冲洗无法使用, 密封副清理不及时, 蝶阀启闭时受阻。

改进方法:a.在转炉一次除尘系统设计施工时, 应统筹考虑设备结构和周围环境, 保证设备的功能和精度完好;b.针对上述情况, 可修订三通阀维修作业标准, 利用转炉定修定期对三通阀内部进行清理, 对三通阀、旁通阀、水封逆止阀进行连锁调试, 确保回收阀组稳定可靠运行。

(2) 某钢厂三通阀所用气源为压缩空气, 压缩空气储罐压力约0.35Mpa, 设备调试时满足生产需要, 因此一直使用压缩空气。三通阀上线3年后, 阀门偶尔出现自动切换时卡阻, 需要人工操作气源点阀箱或敲击连杆辅助其动作, 影响转炉冶炼和煤气回收。

故障原因分析:三通阀下线拆检蝶阀轴端, 无轴承、加油孔, 轴和轴套在装配时加油润滑, 后期免维护, 蝶阀密封损坏后, 水及烟尘进入轴端凝固成块, 导致翻板旋转阻力大。另外由于气源压力较低 (接近于额定值下限) , 稳定性差, 气缸不能带动连杆动作, 无法实现切换。

改进方法:a.每季度对三通阀轴端密封进行检查, 利用转炉定修, 进入三通阀内部检查轴端密封磨损情况, 如填料磨损严重, 需将填料盒清理干净后更换密封填料;b.将三通阀气源改为低压氮, 低压氮气支管供气压力0.5-0.6MPa, 通过氮气罐后输出压力0.5MPa左右 (供气压力过大可导致气缸动作快, 对三通阀传动机构和密封副形成冲击, 导致密封破损、键、销折断) , 满足三通阀气缸供气要求;c.做好三通阀突发事故应急预案, 排除传动机构故障后, 可采用外力辅助打开三通阀, 并通过连续动作, 判断三通阀能否恢复使用。

(3) 某钢厂一次除尘7#转炉在煤气回收结束进行放散切换时, 三通阀显示已切换到放散位, 但是风机出口压差变大, 转炉炉口反烟, 放散烟囱不出烟, 打开旁通阀后放散恢复正常。

故障原因:停炉检查一次除尘系统, 发现三通阀气缸、连杆动作, 放散蝶阀运动正常, 回收蝶阀翻板用圆柱销固定在轴上, 开关时圆柱销收到径向的剪切力, 再由于潮湿烟气的腐蚀, 上线几年后圆柱销会产生塑性变形、甚至断裂, 导致翻板脱落, 无法开关。

改进方法:a.每季度对三通阀内部进行检查, 利用转炉定修检查三通阀翻板固定销完整性;b.转炉炉役检修时, 同步更换一次除尘三通阀翻板固定销。

5 结束语

三通切换阀是煤气回收系统的重点设备, 要落实好三通阀的专业点检和周期拆检, 使设备状态受控, 做好三通阀突发事故应急预案演练, 定期对三通阀、旁通阀、水封逆止阀进行连锁调试, 保障转炉冶炼节奏和煤气回收安全。

摘要：三通切换阀用在转炉OG除尘煤气回收装置中, 是控制煤气回收或放散的主要设备, 与水封逆止阀、旁通阀、蝶阀、盲板阀组成煤气回收阀组, 可自动控制切换也可手动操作切换, 因此可满足远距离集中控制要求, 具有性能可靠、控制精度高、切换速度快、整机密闭性能好等特点。

石膏除尘系统分析 第8篇

1 系统概述

智能定位喷雾除尘控制系统是由旗山煤矿和通州大华电气有限公司共同研发的一种综采工作面喷雾除尘控制系统, 该系统采用采煤机和移架跟踪定位技术, 能对采煤机的运行位置、放煤作业及移架作业进行实时监测, 可在采煤机或者移架的风流下方进行自动的开启/关闭多道扇形强雾以实现高效降尘[2]。该系统能够对工作面的区域及喷雾洒水量进行选择与设置, 不仅能提高防降尘效果, 还能控制喷雾洒水量, 从而实现对综采工作面进行智能化及高效化的降尘目的。

2 系统组成及其应用

2.1 系统组成

ZPD (A) 型智能定位喷雾除尘控制系统的组成主要包括1台HFB127型红外线定位发射器与1台KXJ127型定位喷雾显示控制箱、多台KXB 127型红外线定位接收控制箱、移架/放煤触控传感器、主供水管路支供水管路及支管路阀门等。

2.2 综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统的应用

2.2.1 割煤作业时的应用

当采煤机进行割煤作业时, 红外线定位发射器就会将采煤机所处的位置信号传递到红外线定位接收控制箱上, 定位控制箱在接收信号之后再将信号经通讯电缆发送到工作面定位喷雾显示控制箱, 然后根据之前确定的功能及参数进行计算及程序控制, 然后针对采煤机的位置在其风流下方自动开启/关闭扇形强雾, 并对割煤作业所产生的粉尘进行阻隔及清除, 以起到采煤机架间自动化喷雾除尘的效果[3]。

2.2.2 移架作业时的应用

当工作面进行移架作业时, 移架传感器就会把降架信号传输到红外线定位接收控制箱, 然后经通讯电缆将信号传输到喷雾显示控制箱, 而喷雾显示控制箱则针对支架所转移的位置在其风流下方自动开启/关闭扇形强雾降尘, 并在延时后将移架除尘喷雾管关闭, 从而起到工作面移架自动化、智能化喷雾除尘的作用。

2.2.3 放煤作业时的应用

当工作面放煤时, 而放煤传感器就会经通讯电缆把放煤信号传输到定位喷雾显示控制箱, 控制箱就会针对放煤支架所处的位置在其前后方自动开启/关闭扇形强雾除尘, 并在延时后将移架除尘喷雾管关闭, 从而起到工作面放煤自动化、智能化喷雾除尘的效果。

2.2.4 工作面照明

KXB127型红外线定位接收控制箱还具有照明功能, 该控制箱内置的2U与外置的螺旋式节能灯能实现对工作面的智能照明, 可根据作用需求相应调节照明的亮度, 且可对采煤机与移架/放煤作业的运行位置进行追踪及定位。

2.2.5 生产运行信息系统

ZPD型智能定位喷雾除尘控制系统能实现对采煤机与移架/放煤作业运行位置进行实时的监测, 并将信号经光纤或者通讯总线传送到工作面控制站与地面调度室, 以为生产调度中心及领导的科学、准确决策提供合理、有效的数据支持, 能有效提升煤矿井下的综合管理水平, 并有利于优于综采工作面的管理模式及生产工艺, 从而保证煤矿的安全、高效生产。

3 系统的技术指标

ZPD智能定位喷雾除尘控制系统的技术指标逐步包括: (1) 额定电压为AC 127V, 50Hz;其功率消耗为:每道装置均≤60W, 总功率为60W×总道数; (2) 定位形式为红外线传感, 精度为3m以内; (3) 红外线发射的距离≥6m, 水平、垂直发射角分别为≤8°、≥15°; (4) 操作功能, 可设定喷雾水幕与喷雾道数, 在喷雾延时可和采煤机相隔选择启动、点喷及停止功能; (5) 面板显示, 可显示出采煤机的运行位置、方向、架间喷雾点道数、照明控制等; (6) 喷雾采用万向扇形喷头, 可进行随意调节; (7) 割煤喷雾区域为采煤机的风流下方, 可于相隔距离设置0~3道; (8) 割煤喷雾量设定, 可在风流下方同时打开1~5道进行喷雾。

4 实例应用分析

4.1 除尘效果

以某煤矿A工作面为例, 该工作面在安装好智能喷雾除尘控制系统后, 与相同回采工艺的同层煤层未使用该系统的B工作面进行比较发现:A工作面的回风流全尘浓度、呼尘浓度分别是B工作面的70.29%与49.24%;而A工作面在割煤机下风15m处的全尘浓度与呼尘浓度分别是B工作面的49.34%与40.18%;A工作面在移架作业下风15m处的全尘浓度与呼尘浓度分别是B工作面的59.58%与46.86%。对比之下可见综采工作面智能喷雾除尘控制系统能有效提升综采工作面的除尘能力。

4.2 存在的问题

由于主机体积比较大, 在支架上的安装厚度在285mm以上, 在地质条件变化或者采高较低时, 因该系统装置是安装在人行道上方的, 对采煤人员的行走带来一定的影响, 且支架为本架操作。另外, 每一个支架传感器都需要与中间接线盒进行汇接后再连接主机, 导致各个支架之间的引线过多, 不仅会影响工人的行走, 也容易引发线路故障, 对煤矿正常生产造成影响。

4.3 改进措施

可将主机安装在支架内部比较隐蔽的空间中, 以使其不受外力的影响, 从而保护主机的正常运行, 并从主机引线进行照明与电磁阀的控制。而采煤机定位接收装置及移架传感器可通过无线编码的形式连接主机。各主机之间、主机与控制台之间可采用1根电缆进行相连, 而信号则采用载波进行通讯, 不仅有利于节省材料, 还有利于安装、维护及管理。

5 结束语

通过对综采工作面智能定位喷雾除尘控制系统的组成与应用进行分析, 根据系统在实际应用中存在问题进行分析与解决, 有利于提高系统的准确、高效的除尘, 从而保证煤矿的安全生产。

摘要：综采工作面作为煤矿井下产尘的主要来源, 必须在其风流下方开启数道架间喷雾水幕降尘。本文主要介绍一种智能定位喷雾除尘控制系统, 并结合实例对其在采煤机割煤、移架放煤作业中的应用进行探讨。

关键词：综采工作面,智能定位,喷雾除尘

参考文献

[1]陈国强.综采工作面智能定位与喷雾除尘控制系统的应用与实践[J].水力采煤与管道运输, 2010, 03:25-28.

[2]吴清法.综采工作面智能喷雾除尘控制系统的应用[J].煤矿机电, 2011, 04:123-124.

石膏除尘系统分析 第9篇

郑州新力电力有限公司4#, 5#炉分别于2004年11月和2003年11月改造为袋式除尘方式。由于4#, 5#炉袋式除尘器的控制设计和运行方式均按照各自独立的方式来进行考虑的, 如果加以优化则可以更好地提高其可靠性和经济性。

一、4#, 5#炉袋式除尘的控制原理

1. 清灰原理及过程。

烟气通过除尘器进气喇叭口进入袋式除尘器, 除尘器的气流分布借助喇叭口中的气流分布板进行气流均布。烟气通过每一条滤袋的过程中, 粉尘颗粒被过滤在滤袋表面, 干净烟气通过滤袋到达净气室, 之后经过出口烟箱、烟道和引风机排入烟囱, 至此完成对烟气的除尘。随着过滤的不断进行, 滤袋表面的粉尘越来越厚, 除尘器压差也不断增加, 当压差达到程序设定值时, 除尘器发出清灰指令, 清灰气压系统的电磁脉冲阀动作, 将储气罐中的压缩空气喷入滤袋旋转风管, 向滤袋上端开口瞬时喷进低压脉冲空气, 对滤袋进行清灰。脉冲空气与烟气反向, 使滤袋向烟气方向膨胀, 喷入脉冲空气后滤袋又贴到袋笼上。抖落的灰尘掉进下方的灰斗, 由除灰系统清除, 这被称为低压脉冲旋转反吹清灰方式。袋式除尘器用于脉冲清灰的压缩空气由罗茨风机供应。

2. 清灰压缩空气的提供。

(1) 4#炉除尘器有2台相同规格的罗茨风机, 工频50 Hz运行, 一用一备, 气压靠过剩空气排放阀调节。

设备的设计脉冲喷吹滤袋的空气压强为80~85 k Pa, 这一压强由顶部脉冲储气罐的压强计测得。风机出口的压强计定值是125 k Pa。过剩空气排放阀设置在110 k Pa时排放, 按要求将多余空气不断排入大气。

为安全起见, 每台罗茨风机设有卸压阀, 设置在120 k Pa时排放;还有一个压强传感器, 设置在压强超过110 k Pa时关停罗茨风机。

(2) 5#炉除尘器有2台相同规格的罗茨风机, 变频运行, 一用一备, 气压靠风机变频运行调节。

设备配有2台, 即1#和2#100%负荷的脉冲风机。正常运行条件只需要运行1台风机 (1#或2#) , 另一台风机由集气管压强信号控制。当压强低于75 k Pa并达到30 s时, 则启动另一台风机;当压强超过88 k Pa并达到5 s时, 压强传送信号就要求2#风机停止。1#, 2#风机的优先启动按要求由操作人员操作。

与风管相连的罗茨风机排出的空气沿管道进入袋式除尘器上部的12个储气罐。这些储气罐装在旋转风管上方, 为装在每间除尘室内的袋束提供清灰脉冲空气。

储气罐用于储存脉冲清灰空气, 通过脉冲阀, 空气被送进旋转清灰风管进行高能脉冲。每次脉冲后, 罗茨风机向储气罐重新充入空气。每个储气罐的进口管装有一个止回阀, 防止其中一个储气罐内的空气排出后另一个储气罐的空气被抽出。

储气罐通过脉冲阀释放脉冲清灰空气, 脉冲频率可以在较大的范围内调节, 以延长滤袋寿命, 或提高清灰效果。

3. 从清灰原理及过程来看, 清灰压缩空气的压强稳定对清灰效果有很大的影响。

清灰气源压强的稳定依靠除尘管路的物理性能来调节, 主要通过调节安装在除尘器顶部的储气罐内的储气及清灰气体输送管路中缓存的储气来控制总清灰气的压强。

二、4#, 5#炉袋式除尘清灰压缩空气系统的可靠性分析

1.4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统分裂运行, 分别对其可靠性进行分析。

(1) 4#炉袋式除尘系统可靠性分析。4#炉除尘器有2台相同规格的罗茨风机, 工频50 Hz运行, 一用一备, 过剩空气靠排放阀将多余空气排入大气。当系统中2台罗茨风机均故障时, 由于清灰气压系统没有气源, 4#炉袋式除尘器的袋式压差会愈来愈大, 锅炉就只能不断降负荷, 直到停炉。若过剩空气排放阀故障, 则储气系统的清灰气压只能靠运行人员手动进行调节, 这时的运行可靠性便下降了50%。假设每个罗茨风机设备运行的可靠性为99%, 过剩空气排放阀运行的可靠性为99%, 那么4#炉储气系统的清灰气压系统的可靠性为

(2) 5#炉袋式除尘系统可靠性分析。5#炉除尘器有2台相同规格的罗茨风机, 变频运行, 一用一备。正常运行条件只需要运行1台风机, 另一台风机由集气管压强信号控制, 当压强低于75 k Pa并达到30 s时, 启动另一台风机, 但当压强超过88 k Pa并达到5秒时, 压强传送信号就要求2#风机停止。风机的优先启动按要求由操作人员操作。假设每个罗茨风机设备运行的可靠性为99%, 变频器运行的可靠性也为99%, 那么5#炉储气系统的清灰气压系统的可靠性为

2.4#, 5#炉袋式除尘清灰压缩空气系统联络运行的可靠性分析。

为了提高4#, 5#炉袋式除尘清灰压缩空气系统 (图1) 的可靠性, 将4#炉袋式除尘清灰压缩空气系统和5#炉袋式除尘清灰压缩空气系统进行联络运行, 通过连通管道加2个手动蝶阀进行连通。这样在4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统联络运行时的可靠性为

虽然除尘清灰气压系统在火力发电厂的设备中属于辅助设备, 对于除尘清灰气压系统的可靠性来讲, 它在应用袋式除尘器的发电机组中成为了影响机组运行的重要因素。对于机组来说, 其可靠性要叠加到其他重要设备的可靠性上, 因此其可靠性越高对机组运行的可靠性贡献也就越大。通过对K1, K2和K3这3组可靠性数据的比较, 4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统联络运行的可靠性, 比4#炉单独运行可靠性增加了2 525倍, 比5#炉单独运行可靠性增加了19 802倍, 均有明显的提高。

3.4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统联络运行的经济性分析。

通过以上分析, 研究人员认为4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统联络运行可以大大提高郑新公司发电机组的运行可靠性, 因此在2005年8月进行了实施。

4#, 5#炉除尘器各有2台相同规格的罗茨风机, 其驱动电机均为90 k W。在实施过程中, 研究人员发现由于袋式除尘器厂家在进行设计时比较保守, 罗茨风机的供气量偏大。4#炉靠过剩空气排放阀将多余气体排入大气, 5#炉靠罗茨风机电机变频器降低风机转速调节清灰气压系统压强。在4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统联络运行后的运行数据试验得知, 由于清灰气体输送管路的加长, 大大提高了清灰压强系统的压强稳定性, 并且4台罗茨风机中任意一台工频运行均可满足4#, 5#炉在绝大多数工况下的运行。如在2台炉均带180 MW负荷, 并在煤质一般的情况下, 1台罗茨风机便可满足2台炉清灰的气源要求。当2台炉灰尘均较多的情况下, 可以启动2台罗茨风机, 这样的电耗也仅仅同原运行方式相同。

假设因单台锅炉停炉检修造成的4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统分裂运行, 或由于高负荷或煤质太差, 而造成的同时启动2台罗茨风机, 合计约100 d;4#, 5#炉袋式除尘清灰气压系统联络运行, 并且只启动一台罗茨风机可以满足260 d的两台炉正常运行。由此计算, 仅此一项便可节电约561 600 k Wh, 经济效益十分可观。

三、结论

郑州新力电力有限公司原4#, 5#炉除尘采用的是电除尘器, 当电除尘器出现故障时, 只会影响除尘效果, 而不会影响机组运行的安全可靠, 其对机组的可靠性贡献为1, 即对机组运行无任何影响。

为了提高锅炉排烟的除尘效率, 改造为袋式除尘器, 袋式除尘器相应的运行费用较高, 增加了机组发电的成本。又由于增加了清灰压强系统, 清灰系统的可靠性就叠加到了机组的可靠性上, 清灰系统的长时间停止运行可以导致机组停机。在原2台炉分裂运行的情况下, 清灰系统可靠性分别为99.994 95%和99.960 399%, 而经过简单改造后, 清灰系统可靠性有了显著提高, 达99.999 999 98%, 可将其看做是低概率事件, 约等于1, 基本不影响机组的安全运行。在提高了机组的可靠性的同时, 通过运行实践, 笔者又发现可以带来系统运行费用降低, 每年至少节约561 600 k Wh的电力。