布袋除塵器
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布袋除塵電氣回路隱患分析及處理
某熱電廠除塵係統一、二電場采用大連天罡和浙江佳 環產電除塵器,尾部除塵采用布袋除塵器。電布除塵和本 體清灰係統采用PLC控製、液晶畫麵顯示,集中控製係 統功能包括高、低壓設備的運行控製,振打控製,電加熱 器的恒溫控製,電機振打最優化控製,布袋除塵器係統控製 等。除塵係統能在除塵控製室進行集中顯示。高壓直流供 電裝置和低壓供電裝置采用微機控製,布袋裝置采用PLC 控製。除塵工藝中的基本過程控製功能在PLC完成,優 化控製功能和過程管理功能在上位監控機完成。
1布袋除塵器係統控製原理
電除塵除塵為主要除塵設備,能夠除去約90%的煙 塵。少量含塵氣體進入濾袋除塵單元,經過濾袋過濾, 粉塵附在濾袋外表麵上,過濾後的煙氣由引風機排出。除 塵器經過一定時間運轉,濾袋表麵積塵也隨之增加,當除 塵器的差壓達到1.2kPa,或者運行到一定時間(4~8 h),差壓傳感器發送信號到PLC,PLC根據預先設定的清 灰間隔與清灰順序發送指令給清灰係統依次進行清灰,清 下的灰落入灰鬥內。反吹係統是由75kW反吹風機提供反 吹氣流,通過移動的噴嘴進行反吹,使濾袋變形抖動並穿透濾料而清灰的布袋除塵器。一個電袋除塵係統包含的 電氣設備:電除塵高壓控製櫃2套,低壓程控櫃1套,75 kW自耦降壓啟動控製櫃1套,配後台監控係統1套;所 控製電機:反吹風機電機、脈動電機、傳動電機、陰極振 打電機、陽極振打電機等。
清灰投運即啟動布袋清灰自動控製程序,包括定阻、 手動、定時三種方式,通過轉換開關選擇。定阻方式:清 灰啟動以壓差表為準,當除塵器裏壓差大於設定的壓差 時,則啟動清灰程序。手動方式:按觸摸屏裏的清灰確認 鍵,即可啟動清灰程序。定時方式:按時間啟動清灰程 序。布袋除塵器單元一般采用差壓控製模式清灰。當除塵器的差壓達到設定清灰開始阻力的上限後,差壓傳感器發 送信號到PLC,PLC根據預先設定的清灰間隔與清灰順序 發送指令給清灰係統進行清灰。係統清灰程序完成,即傳 動電機走完一個行程後(單程或雙程根據設定而定),程序 順序停止相關設備。
係統清灰過程是否能夠準確地完成,和眾多因素相 關,如反吹風機能否可靠運行、擋板能否準確打開、脈動 電機是否正常等。而傳動電機動作的可靠性直接影響到風 箱及鋼絲繩的運行可靠性,直接影響到是否停爐。傳動電 機啟動後帶動傳動鋼絲繩運動,鋼絲繩帶動電除塵內部的 風箱走動,反吹風機給風箱提供風源。傳動電機控製回路 出現故障或傳動限位出現故障,會導致鋼絲繩損傷,而在 鍋爐運行時鋼絲繩無法更換,因此傳動電機及其控製回路 是整個反吹係統的關鍵。原控製係統雖然能滿足傳動設備 的正常啟動,但是控製回路的可靠性不高。現場設備的工作條件惡劣,時常會有接觸器觸點接觸不良的事件發生, 一旦傳動電機不能正確停止,必然會導致設備損壞和鋼絲繩損傷,必須停爐才能修複。
布袋除塵係統控製回路
布袋除塵係統低壓係統主要控製回路包括反吹風機電 控回路、脈動電機控製回路、傳動電機控製回路等。
(1)反吹風機采用75kW電機自耦降壓電氣控製回__ 路,因為電機功率較大、啟動電流較大(最大啟動電流會 超過1000A),故采用降壓方式啟動。采用自耦降壓啟動 的原因:減小電機啟動電流,減輕對電網的衝擊;配合廠 用段開關的速斷和過流保護,電機電源開關不能增加容 量。電源開關為200A塑殼斷路器,如果直接啟動,開關 速斷有動作的可能性。自耦降壓啟動不是電機啟動的最優 方案,但是考慮到設備不是長期運行,設備故障後有時間 進行恢複,對整個係統影響較小,方案是可以接受的。最 優解決方案是采用軟啟動器或變頻啟動。控製係統所有電 氣元件及控製設備在除塵器外部,設備故障後更換方便, 不會對工藝有影響。
(2)脈動電機采用PLC輸出接點直接控製電機的啟動 和停止,就地控製箱有手動和自動控製選擇轉換開關,控 製較為簡單,設備故障更換方便,設備故障率低,且容易 解決。
(3)傳動電機控製由PLC給出控製信號,電機啟動通 過鋼絲繩控製風箱的行走(單程或雙程),達到清灰的目 的。電除塵南北兩側各有一組限位開關,其作用是告訴 PLC風箱所處的位置。當風箱北側到位或者是南側到位 時,限位開關觸點閉合,中間繼電器得電,常閉輔助觸點 斷開,傳動電機控製回路電源斷開,電機停止。中間繼電 器一對常開觸點同時閉合,告訴PLC風箱到位,PLC停 止輸出,另一對常開觸點閉合,櫃門指示紅燈亮,表示風 箱到位,整個啟動過程結束。
存在的問題及解決方法
傳動電機控製回路原件較多,包括限位開關DWL、 DWR,中間繼電器KAL、KAR,中間繼電器常閉觸點、 常開觸點等。無論哪個觸點接觸不良或不能完全斷開,都 會導致傳動電機無法正常停止。限位開關安裝位置在電 除塵本體上,因灰塵和戶外安裝的原因,采用了雙限位 開關的方式,傳動電機同一側的限位開關為前後安裝, 當一個限位開關失去作用時,另一個限位開關可以起到 後備保護的作用。但這仍然不能解決整體觸點接觸不良 的可靠性問題,一旦觸點出現故障,將會對風箱及鋼絲 繩造成損傷,且處理故障必須在停爐的條件下進行,會 造成較大的經濟損失,並對係統運行的穩定性有較大的 影響。此類故障在布袋除塵檢修時不易發現,存在安全 運行隱患。
增加控製回路繼電器可以有效地解決上述問題。增加 繼電器後控製回路為雙繼電器冗餘控製,兩個繼電器隻要 有一個能可靠動作,就能保證傳動電機控製回路可靠動 作,大大提高整個控製回路的安全可靠性。
在電除塵北側到位繼電器線圈處並接一同型號繼電 器。繼電器動作電壓為220V,北側限位開關動作後接通 220V電源,繼電器得電,兩個繼電器同時動作。另外, 將兩個繼電器的常閉觸點串接於電動機啟動回路中,繼電 器動作後常閉觸點斷開,斷開電動機啟動回路,電動機啟 動回路失電,電動機停止運行。將北側雙繼電器常開觸點 並接於PLC輸入信號端和櫃門的指示燈上,以起到狀態 指示的作用。4套布袋除塵器傳動電機電控回路采用同樣 的接線方式。
實施效果
對傳動電機電氣控製回路進行改造後,風箱兩側的限 位開關各增加了一組控製繼電器,控製繼電器的得電由限 位開關控製,兩個繼電器同時故障的概率大大降低,極大 提高了傳動電機電氣控製回路的可靠性。控製回路優化改 造接線所涉及的成本幾乎可以忽略,但是可靠性提高了一 倍,隻要兩個中間繼電器中的一對常閉觸點能可靠動作, 就能保證傳動電機可靠停止,有效避免了電氣故障導致停爐事故的發生。
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