除尘器卸输灰气力输送PLC控制系统

２０１０年第３６卷第ｌ１期　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２Ｏ１Ｏ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　工业安全与环保　・２ｌ・　除尘器卸输灰气力输送ＰＬＣ控制系统　汪引红　平国明　（１．中钢集团天澄环保科技股份有限公司摘绍兴市中环再生能源发展有限公司武汉４３０２０５；　２．浙江绍兴３１２０７１）　要根据除尘器灰斗卸输灰的工艺特点和气力输送设备的控制要求，由ＰＬＣ控制系统执行除尘器灰斗卸输灰气力　输送设备的控制任务，可以实现除尘器灰斗卸输灰气力输送设备的全过程自动化操作。从气力输送设备的控制要求、传感　器设置、ＰＩＥ模块配置等方面着手，简要介绍了由ＰＬＣ组成的除尘器灰斗卸输灰气力输灰控制系统。　关键词卸灰气力输送ＰＬＣ　ＰＬＣ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆＢａｇ　Ｆｉｌｔｅｒ　！ｄＩ啦．　Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｌｉｏｎ　ＷＡＮＧＹｉｎｈｏｎ￣ＰＩＮＧ　Ｇｕ　．ｍ　（１．Ｓ／ｈｏｓｔｅｄ　“蛔　Ｅｍ６＂ｏｎｍｔｎｔａ／Ｐｒｏｔｅｃｔ／ｏｎ＆／ａｃｅｒ　ａｎｄ　Ｔ￣，ｏｔｏｓｏｙ　．，￣ｔｄ．Ｗｕｈａｎ　４３０２０５）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ　０１１ｔｈｅ　ｃｏｎｔｏｌｒｌｉｎｇ　ｒｅｑｕｅｓｔｓ　０ｆｂａｇｆｉｌｔｅｒｄｅｄｕｓｔｉｎｇｐｎｅｕｍａｔｉｃｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ＰＬＣ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐｅ　ｍｍｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｔａｓｋ　０ｆ　ｔｈｅ　ｐｎｅｕｍａｔｉｃｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｎ，．４ｒｏｉｃｈ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅｔｈｅ　ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗ　ｏｆｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｒｅｑｕｅｓｔｓ，ｓｅｎｓｏｒ　ｓｅｌｅｃｔｉｎ　ｏａｎｄ　ＰＩＥ　ｍｏｄｕｌｅ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ＰＩＥ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆｔｈｅ　ｂ８ｇｆｉｈｅｒ　ｄｅｄｕｓｔｉｎｇ　ｐｎｅｕｍａｔｉｃｈｍＩ印　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ　ｄｅｄｕｓｔ　ｐｎｅｕｍａｔｉｃ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｎ　ＰＬＣ　ｏ∞．　气力输送由于输送物料密封管道中，可以严格保证物　料品质，使其不受潮湿和各种气候条件的影响，无粉尘二次　污染，有利于生产现场的环境保护，并且气力输送系统设备　可靠性高，检修维护量少，能耗低，只需较低的费用就可保证　除尘器的卸输灰安全可靠运行，因此在袋式除尘器的卸输灰　中得到越来越多的应用。　本文以绍兴市垃圾和污泥处理综合利用工程介绍由　ＰＬＣ组成的除尘器卸输灰气力输送设备的控制系统。　１除尘卸输灰气力输送系统　１．１气力输送系统　根据风机在系统中的位置和作用，气力输送系统分为正　圈１除尘器卸输灰气力输送装置示意　压缩空　压输送和负压输送两种。根据单位体积气体输送固体颗粒　物的数量多少，气力输送可分为稀相输送和浓相输送两　类ｌｌ１。浓相气力输送系统就是用较少量的空气输送较多的物　Ｊ料，被输送的物料在输送管道中呈集团流、栓状，流速为６—１２　成。仓泵的出口位于仓泵的上方，采用引上式，优点是灰块　不会造成仓泵的堵塞；采用多层帆布板或宝塔形多孔钢板结　构；压缩空气通过进气阀进入仓泵底部的气化室，粉尘颗粒　在仓泵内被通过流化盘的压缩空气充分包裹，使粉尘颗粒形　成具有流体性质的“拟流体”，具有良好的流动性，达到浓相　输送的目的…１。　ｓ【”。仓式泵输送系统属于一种正压浓相气力输送系统。　仓式泵浓相输送系统中，流态化仓泵（又称流态化传送器）结　构简单，质量轻，安装占地较少，甚至可以在除尘器灰斗下部　悬挂安装；除尘器收集到的锅炉粉尘可以在仓泵内得到充分　地流态化，使输送的粉尘具有良好的流动性，实现粉尘的浓　相低速输送。　１．３气力输送控制过程　仓泵的粉尘输送过程分为４个阶段，即进料阶段，流化　阶段，输送阶段和吹扫阶段…１。４个阶段均由ＰＩＥ控制系统　执行完成。　１．２气力输送系统设备　绍兴市垃圾和污泥处理综合利用工程烟气袋式除尘系　统１　炉除尘器配置灰斗６台，共安装６套仓式泵气力输送　装置。图１１２】所示是为１　炉除尘器３　灰斗配套安装的卸输　灰仓式泵气力输送装置。　除尘器灰斗的卸输灰气力输送装置由仓泵ＳＢ３、进料阀　ＳＶ３１、进气阀ＳＶ３２、出料阀ＳＶ３３、进气和粉尘输送管道等部　件构成。仓式泵由灰路、气路、仓泵体及控制系统等部分组　（１）仓泵进料。在仓泵的进料过程中，进料阀ＳＶ３１打　开，出料阀ＳＶ３３关闭，进气阀ＳＶ３２关闭，除尘器收集到的锅　炉粉尘从袋式除尘器灰斗进入仓泵ＳＢ３；当料位检测开关　Ｉ＿Ｓ３检测到进入仓泵的粉尘量达到设定值时，ＰＩＥ控制系统　关闭进料阀ＳＶ３１，仓泵的进料过程结束。　除尘器卸输灰气力输送ＰＬＣ控制系统还设计有按仓泵　进料进行料位控制的时间触发功能，即ＰＬＣ控制系统按设定　时间对进料时间进行计时，当进料时间达到设定时间后，ＰＩＥ　控制系统关闭进料阀ＳＶ３１，结束仓泵的进料阶段，随机进入　・２２・　下一个粉尘输送过程。　（２）流化阶段。流化阶段也称为灰气混合阶段。在仓泵　内粉尘的流化过程中，进料阀ＳＶ３１关闭，出料阀ＳＶ３３关闭，　进气阀ＳＶ３２打开，除尘器收集到的锅炉粉尘在仓泵ＳＢ３内　充分混合流态化；压力变送器ＰＴ３实时监测仓泵内粉尘流体　的压力。　当仓泵压力达到ＰＬＣ控制系统所设定的压力值时，仓泵　内粉尘的流化过程结束；同时，仓泵内粉尘的流化设定时间　也作为ＰＩＥ控制系统控制粉尘流态化的控制参数，当流化时　间达到设定的时间，ＰＬＣ控制系统就将除尘器卸输灰气力输　送过程转入到输送阶段。如果仓泵内粉尘在流化过程的规　定时间内仓泵压力没有上升到设定的压力上限，则ＰＬＣ控制　系统给出欠压报警。　（３）输送阶段。在仓泵内流态化粉尘的输送过程中，进　料阀ＳＶ３１关闭，出料阀ＳＶ３３打开，进气阀ＳＶ３２打开，除尘　器收集到的锅炉粉尘通过出料阀ＳＶ３３和输送管道，输送到　全厂灰库。　在此过程中．，ＰＬＣ控制系统自动检测仓泵内的压力ＰＩ３　变化。当仓泵内压力Ｐ＇ｒ３在规定的输送设定时间内下降至　设定下限时，ＰＩＥ控制系统结束流态化粉尘的输送过程；如　果仓泵内压力ｍ没有在规定时间内下降到设定的压力下　限，ＰＬＣ控制系统将关闭所有的控制阀门，给出气力输送系　统堵塞的堵管报警信号。　（４）吹扫阶段。在吹扫阶段，仓泵的各阀门设备状态同　输送阶段。吹扫过程由ＰＩＥ控制系统根据设定的吹扫时间　进行控制，当吹扫时间达到ＰＩＥ控制系统设定的吹扫时间　后，吹扫阶段结束，ＰＬＣ控制系统将控制除尘器卸输灰气力　输送过程进入下一个输送周期。　在ＰＬＣ控制系统的控制下，每台仓泵的粉尘输送４个过　程均自动进行，实现了除尘器卸输灰控制的无人职守和全自　动运行。　１．４管路防堵控制　除尘器卸输灰气力输送管路防堵控制设备由一台压力　变送器和一组安装在管路上的压缩空气吹扫电磁阀构成。　在系统运行过程中，粉尘输送管路中的压力由压力变送器实　时检测，当输送管路压力达到或超过设定值时，ＰＩＥ控制系　统自动打开管路防堵吹扫电磁阀对输送管路用压缩空气进　行吹扫，同时ＰＩＥ控制系统还将给出“输送管路堵塞”的报警　信号。　２　Ｈ　控制系统　在绍兴市垃圾和污泥处理综合利用工程烟气袋式除尘　系统中，除尘器卸输灰气力输送ＰＩＥ控制系统按ＥＴ２００的结　构形式进行设计；１台炉除尘器配置的６套卸输灰仓泵气力　输送装置共设计１台ＰＩＥ控制柜；由除尘监控计算机执行３　台炉除尘器的卸输灰气力输送装置的计算机上位监控。　２．１仓泵传感器设置　料位开关Ｌｓ３用于检测仓泵的进料量，为ＤＩ信号；压力　变送器Ｐｒ３用于检测粉尘在仓泵内流化和输送过程中的压　力，为４～２０ｍＡ的　信号；在压缩空气的进气总管上安装有　压力变送器，用于检测压缩空气的压力，采用４　２０　ｍＡ的ＡＪ　信号。同时，在粉尘输送总管道上装有压力变送器检测流态　化粉尘的输送压力，为４～２０　ｍＡ的　信号，用于输送管道的　防堵监视。各传感器信号直接进入ＰＩＥ控制系统。　２．２阀门信号及控制　仓泵ＳＢ３的进料阀ＳＶ３１、进气阀ＳＶ３２和出料阀ＳＶ３３均　采用气动操作的开关型控制阀门，驱动采用双电磁阀。电磁　阀采用２４ＶＤＣ　２１２作电压，由ＰＩＥ控制系统控制，ＰＬＣ控制系　统的输出为ＤＯ信号，阀门操作由ＰＩＥ控制系统的中间继电　器分别驱动，实现阀门的打开或关闭。每台阀门的开位或关　位均安装位置检测开关，位置检测开关为无源接点信号，通　过ＰＩＥ控制系统的中间继电器进入ＰＩＥ的ＤＩ模块，用于　ＰＩＥ控制系统对阀门的阀位进行监测。　２．３　ＰＬＣ模块配置　对于１　炉袋式除尘器６台灰斗的６台卸输灰气力输送　装置，根据Ｉ／Ｏ点数，其控制系统ＰＩＥ（ＣＣ一１ＳＨ—ＰＩＥ）的模　块配置如图２１２］。３台锅炉的除尘器卸输灰气力输送装置控　制系统的ＰＩＥ模块配置相同。　Ｍ１　Ｍ２　Ｍ３　Ｍ４　Ｍ５　Ｍ６　Ｍ７　Ｍ８　Ｍ９　０　一　们　苫　山　Ｑ　Ｑ　口　Ｑ　Ｄ　凸　０　０　｝ｃＰｕ上　Ｐ∞舳　。Ｐ　去　。　图２除尘器卸输灰气力输送ＰＩ　控制模块配景示意　２．４　ＰＬＣ控制　除尘器卸输灰气力输送ＰＩＥ控制系统的控制程序设计　有手动和自动两种控制方式。自动控制方式时，ＣＣ—ＩＳＨ—　ＰＩＥ的单个输送流程控制程序如前所述的步序执行。自动　控制方式时程序起动的条件是除尘器灰斗料位上升到上料　位设定点；结束条件是灰斗的粉尘料位下降到低料位设定　点。一台炉的除尘器６台灰斗卸输灰的６套气力输送装置　既可以同时输送，也可以单台输送，还可以都在输送等待阶　段的控制流程中。　２．５计算机监控　由除尘上位监控计算机ＣＣ—ＨＭＩ执行除尘器卸输灰气　力输送系统的计算机监控任务。可以对仓泵压力上限、仓泵　压力下限、输送时间、进料时间、流化时间、吹扫时间等过程控　制参数进行设定；可以显示输送时间、进料时间、流化时间、吹　扫时间、输送管道压力及其历史曲线；在ＣＣ—ＨＭＩ上还设计　有对输送系统各阀门进行手动操作的控件。　３结语　项目投产后的初步运行表明，控制系统完全实现了除尘　器卸输灰气力输送无人值守、全自动化的自动控制设计目　的。　除尘器卸输灰气力输送ＰＩＥ控制系统按无ＣＰＵ的ＲＩＯ　形式设计，控制纳入除尘器ＰＩＥ控制系统，计算机监控和除　尘器ＰＩＥ控制上位监控计算机合并，在一定程度上简化了控　制系统结构，降低了工程成本。　参考文献　［１】张殿印，王纯．除尘工程设计手册［Ｍ］．第１版．北京：化学工业出　版社。２００３．　［２３罗珉，汪引红．ＷｉｎＣｅ在除尘卸输灰气力输送监控系统中的应用　［Ｊ］．工业安全与环保，２０１０，３６（５）：１９—２０．　（收稿日期：２０ｌＯ—ｏ４—１１）