浅谈火电厂电除尘振打控制系统
原 庆
新疆天富热电股份有限公司东热电厂
【摘 要】由于我国是以煤为主要能源的国家, 大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染, 电除尘器将越来越受到重视。本文针对火电厂粉尘污染净化治理中对电除尘器的实际需求, 以PLC 为核心, 对电除尘振打控制系统进行技术改造。利用PLC 控制电除尘器振打电机, 实现振打系统的自动运行, 提高了除尘器的除尘效率。
【关键词】电除尘器 振打控制系统 效率
根据《火电厂大气污染物排放标准》（ＧＢｌ３２２３—２００３）要求，许多火电厂由燃烧高硫煤改烧低硫煤。由于燃烧低硫煤产生的颗粒粉尘具有很高的比电阻，使原有的电除尘器除尘效率大幅度下降，粉尘排放浓度严重超标。对于改烧低硫煤而导致的除尘效率下降的问题，采用对电除尘器本体进行扩大改造，将某火电厂电除尘器的电场收尘器增加，并用一台ＰＬＣ控制系统的高压部分、振打部分、卸灰部分和加热控制部分。
一、系统结构及控制要求
１、电除尘器振打控制系统结构分析
振打控制系统分为监控层，控制层，设备层三层。监控层由１台上位机组成，通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况，并可以直接在上位机上启动现场设备；控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成，它接受并执行监控层的指令，是控制系统的重要组成部分；设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。
改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机，给企业造成很大的损失。目前电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用ＰＬＣ作为主控制器，一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都要停机，给电厂造成不可沽量的损失。
２、电除尘器振打系统控制要求
为了取得较好的振打效果，对振打控制系统的要求有：（１）相邻电场中的电机不能同时振打，如电机Ｍｌ和Ｍ２、Ｍ３不能同时振打，也可以说Ｍ１、Ｍ４、Ｍ５和Ｍ８四个电机可以同时运行，Ｍ２、Ｍ３、Ｍ６和Ｍ７四电机也可以同时运行。（２）为防止Ｍ７、Ｍ８振打时，下落的粉尘被０．９７ｍ／ｓ的烟气带出电场。Ｍ７振打时，Ｍ９同时关闭阀门ＹＭｌ，Ｍ７振打完毕后延时１．５ｍｉｎ打开阀门ＹＭＩ；同理Ｍ８振打时，ＭＩＯ同时关闭ＹＭ２，Ｍ８振打完毕后延时１．５ｍｉｎ打开阀ＹＭ２。
二、电除尘器控制系统改进及自动振打程序设计
１、电除尘器控制系统的改进
针对某电厂的电除尘器的振打控制系统的分析，针对性的提出了解决方案。
（１）考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下：
Ａ．输入输出备用模块和一备用ＣＰＵ，当系统控制系统故障时，可以在短时间内换掉故障的器件；
ｂ．对监控层提出了热备用的方案，即采用再提供一台工控机，使它与原有的工控机并列运行，大幅度的提高了系统的可靠性。
（２）基于现场工人对系统多年运行的经验，发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大，自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单，还需要人工手动操作。针对这种情况，由现场工人提出的控制方式，我们又重新（上接第２０２页）
必须进行调整。调整的方法一般采用线长与弛度之间的关系式。
２．４．４ 消除导线初伸长的方法
弛度观测中，要消除导线初伸长影响，这是因为导线架设后，由于长期在应力作用下要产生包括蠕变在内的塑性变形，变形ε使得导线弛度增大，使导线对地、对被跨物之间距离缩短，所以必须采取补偿方法消除初伸长。
２．４．５ 连续倾斜档弛度调整
连续倾斜档各档导线最低点的高度相差悬殊，导线在滑车中各档水平应力相差较大，为了使导线在滑轮中各档的弛度能保证导线在安装了悬垂线夹后各档的水平应力相等，必须对各耐张段的观测弛度值进行调整，也就是用不同的水平应力分别计算不同位置档内的观测弧垂。
编写了控制程序，提高了振动控制系统的自动化水平，达到了可无人值守。
ａ．自动：八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机，将灰排出。操作人员不需要任何操作，故障时系统自动停机。
ｂ．半自动：操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期（八个料仓全部卸灰一次为一个周期），启动后，系统按一定时序启停选取的阀门，达到运行周期时系统自动停止。
ｃ．手动：操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。
在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下；当系统出现故障时，可切换至半自动的控制状态下运行，此时维修人员可以将故障的设备进行更换。
２、自动振打程序设计
振打的目的是通过振打电机周期性地敲击阴、阳极板，使已附吸在极板上的粉尘掉落，确保电极有效的表面积和电极间的有效距离，产生最佳的静电效果，提高除尘效率。而阴阳极板本身所吸附能力的差异和所在电除尘器内的位置不同，导致它们所吸附的粉尘量也不相同。因此，要求不同位置的极板其振打电机的振打周期、振打时间也应不同，只有这样，才能充分发挥静电除尘器的最佳效果。
为了提高系统可靠性、调试方便及便于控制功能的扩充，控制程序采用摸块设计法。按功能分为：第一电场Ｍ１、Ｍ２振打程序模块，第二电场Ｍ３、Ｍ４振打程序模块；第三电场Ｍ５、Ｍ６振打程序模块；第四电场Ｍ７、Ｍ８振打程序模块；ＹＭｌ、ＹＭ２控制模块。每一个电机振打都采用定时器来控制的话，则由于定时器之间的时间误差累计，很难保证各个电机始终满足优化振逻辑关系。为此，对第一电场的振打时序用定时器来完成。第二、三、四电场的振打时序用计数器来完成，各电场电机之间振打关系的互锁可以通过软件编程实现，同时也可以通过硬件来实现。从而可始终保证各电机之间优化振打逻辑关系。下面以第一电场振打程序模块为例介绍自动振打程序的具体设计过程。电机Ｍｌ的第一次振打是由启动按钮ＳＢＩ按下后松开时起动，５ｍｉｎ后就停止。第二次以及后面的循环就靠Ｙ１的下降沿触发（即Ｍ２开始停止时）。而电动机Ｍ２的振打触发是由Ｙ０的下降沿触发，这就构成了循环。当系统处于初始状态，Ｍ２００置位，当起动键Ｘ０１松开时，其下降沿触发使Ｍ１００ ＯＮ一个扫描周期。Ｍ１００ ＯＮ使控制电机Ｍ１运行的ＹＯ置位，同时开始Ｍｌ的５分钟的振打计时以及使Ｍ２００复位，这是按启动键Ｘ０１将不再起作用。当５分钟的时间到时，Ｔ０的上升沿触发Ｍ１０１，ＹＯ复位，电机Ｍｌ停止振打。同时Ｙ０的下降沿触发Ｍ１０２ ＯＮ一个扫描周期，Ｍ１０２ ＯＮ使控制电机Ｍ２运行的Ｙ０１置位，同时开始Ｍ２的５分钟的振打计时。时间到，Ｍ２停止振打，同时利用Ｙ０１的下降沿再次使Ｍ１００ ＯＮ一个扫描周期，使电机Ｍ１继续振打，从而实现第一电场的振打自动循环。
通过对原系统中的电除尘器本体进行扩大技术改造，将电除尘器的电场收尘器增加，并用一台ＰＬＣ控制系统的高压部分、振打部分、卸灰部分和加热控制部分。实践证明，改造后除尘器的效率有了显著的提高。
２．５ 把好紧线施工操作关２．５．１ 画印
弛度观测好后，应用垂球和三角板通过挂线孔中心进行准确画印。
２．５．２ 量尺和计算
根据印记和计算的有关数据，必须用钢尺量出耐张线夹的压接位置。
３、结束语
为积极应对目前经济社会对供电可靠性越来越高的要求，应用上述影响导线驰度误差因素分析及防范措施，将会进一步提高施工单位施工质量及运行维护单位可靠性指标，为保证电网安全稳定运行奠定坚实的基础。
２０１１． １２２０３