一、除尘器设备及电气系统的技术要求
锅炉除尘器是将煤炭燃烧过程中产生的含尘烟气进行处理的设备。除尘器净化后的达标气体由引风机送往烟囱排放。
1.1 除尘器本体技术要求
1)
布袋尺寸φ130mmx7000mm布袋固定方式为弹性涨圈,布袋整体寿命不低于2年。
2)花板制作加强筋以增加强度,花板孔采用激光切割或一次冲压形成工艺。
3)滤袋材质:防水防油涤纶针刺毡,克重不小于500 g/㎡
4)袋笼骨架用不小于φ4mm的冷拔钢丝,形成后的袋笼表面进行除毛刺处理。袋笼骨架大批量生产制作前,需进行预装配试验,以确保长度与直径的偏差满足标准要求。
二、除尘器控制系统对机械设备的技术要求分析
1)除尘系统风机选用F式离心双吸双支撑,数量2台:入口气体温度≦120℃,入口气体密度1.3kg/m³(0℃) ,全压6000 Pa,入口静压-4500 Pa。风机采用滑动轴承,稀油润滑。风机正常运行时壳体振幅不能_过2mm。属于风机、电动机等设备上的电气设备、风机测速仪.检测元件,以及所有仪表信号,进PLC柜在主控画面显示,风机、电动机控制操作为PLC集中控制,并考虑能实现除尘主控室和机旁两地监视、指示、报警。电动机要求带钢底座,风机需配电动机的机旁控制箱,以实现风机的机旁启、停。在电气上需要远距离监视、指示.报警等项目,在除尘主控室进行操作、监视、指示、报警等。
2)除尘器灰斗采用星形卸灰阀,卸灰阀上部与灰斗连接处需设置全密闭式手动闸板阀。
3)刮板机的刮灰链板采用焊接板式结构,并带导向装置。
4)除尘器仓盖上沿应高出顶部100mm,防止雨水进入。除尘器顶盖需设计一-定的排水坡度,以_雨后没有积水。
三、除尘器电控仪表及控制系统的技术要求
1)除尘器系统所有的电动和气动设备均能实现_地控制和PLC自动控制。
2)除尘器机旁操作箱、检修电源箱的防护等级不低于IP54。
3)除尘系统各设备的控制方式有PLC自动、手动控制和机旁手动控制,能在除尘主控室上位机显示和操作并能实现在转炉主控室进行监视.指示、报警。
4)仪表系统设计时应对除尘器出、入口温度,进出口总压差,除尘器出口流量,风机轴承振动,温度,水压,水温,以及电动机定子温度,灰斗料位等进行检测并实现上位机画面监控、声光报警保护功能。模拟量输入,输出信号需要经过隔离器。灰斗料位计选用江苏红光或辽阳仪表厂的产品。流量计采用毕托巴式。轴振动检测仪采用一-体化振动变送器。 以上参数要求在除尘操作室上位机实现设置、显示和报警功能。
5)除尘器的清灰控制要求采用定时、定差(定阳)两种控制方式,并可实现自动和现场手动两种控制方式,以供在机旁和上位机上的切换使用。
6)除尘器卸灰阀、输排灰机、空气炮能够实现自动和现场手动。手动、自动功能在现场实现切换。
四、PLC系统分析
PLC采用西门子400系统。除尘器配套PLC柜,并负责整个系统软件编程,完成对风机机组的连锁控制(即在系统流程图上显示、连锁及调试)。每套除尘控制系统以除尘器PLC为中心控制器,风机机组的输入、输出及控制信号点数在设计联络阶段由风机厂提供,除尘器PLC应能实现风机机组的控制和
监视,并由风机厂提供控制要求,除尘器厂负责应用程序的编制及现场调试。上位机为两台工控机,画面能实现对所有监控点的检测显示和报警功能及对主要设备进行计算机操作的功能,操作台为不锈钢台面并配备座椅。
所有低压配电柜采用GGD形式,每个柜的回路不能_过15个(含一个备用回路)。PLC输出和输入另留有15%的备用点,除尘器GGD柜留有20%的备用回路。除尘器卸灰平台设置独立检修电源箱。所有控制电缆和信号电缆采用屏蔽电缆,同时线芯材质采用铜材质,截面体积不小于1 m㎡。
五、除尘器控制系统硬件设计
1)低压元器件选型
根据技术协议进行低压元器件选型部分结果如下:
指示灯:型号XB2- BVB4C:转换开关:型号XB2- BJ21C;按钮:型号XB2- BA31C;自动空气开关:C65N断路器, NCl00H, NSE/NSD160;热继电器:LRD22C16~24A;接触器:LC1D25线圈电压AC220 V;辅助触点模块:ADN 20C/31C;刀开关:HD13BX- 1000/31;中间继电器: 4NO。
5.2配电柜 和控制柜
根据上面已经确定的PLC选型、低压元器件选型结果,合理配置扩展柜控制柜、操作台等。如表2所示。
5.3控制 系统网络结构
PLC控制系统网络结构示意图如图1所示。

六、软件编程及调试
编程是在西门子SIMATIC Manager环境F采用Step7V5.4系统软件进行的,主要采用梯形图LAD方式进行编程。
6.1 主要功能
主要功能模块:主循环模块、通信模块、信号接收和处理模块、空气炮手动启动模块.脉冲阀手动1自动运行处理模块、停风阀手动1自动运行处理模块.卸灰阀手动/自动运行处理模块、输排灰系统手动/自动运行处理模块。
梯形图LAD编程界面中包含的_是在测试状态下,选择除尘器的某个仓,则该仓的1~12个脉冲阀喷吹顺序启动的控制逻辑。其中FB271功能块是公用的脉冲阀顺序启动模块。为了实现顺序启动功能,并且脉冲阀喷吹时间和相邻两个脉冲阀之间的间隔时间可调,功能块中采用了大量的定时器。
6.2 HMI 人机界面设计
HMI设计是在西门子WinCC软件环境F进行的,HMI是现场数据状态集中显示的平台,也是操作员进行参数设定、修改和现场设备控制操作的平台。HMI设计的基本原则是信息图丰富、显示直观、操作简便.人机友好。主要包括:系统主画面、风机和电动机监控画面.空气泡和脉冲阀监控画面、卸灰阀监控画面、料位计及其他仪表状态显示画面、数据记录画面等。