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低压控制柜可靠性设计及控制组成

2018-07-03 08:26:14
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近年来,随着我国工业现代化的发展,排放到空气中的粉尘量自然增多,粉尘污染造成的环境问题也越来越引起政府的重视,如大气环境标准及大气排放标准不断提高,在环境标准方面也已提出PM2.5的控制标准。

在处理粉尘污染的问题上,各环保企业纷纷献计献策,而PLC自动控制的除尘系统在节能、增效的优势上力争做到除尘处理。以下结合目前常用的除尘方式及特点,依据内蒙古平庄煤业集团元宝山露天煤矿选煤厂的具体情况,提出1种基于PLC自动控制的扁布袋式除尘系统,从PLC选型、设计要求、低压控制系统的组成及功能、定时清灰、压差清灰、卸灰、温度检测与控制、监测措施、控制方式、低压控制柜性设计等方面阐述控制组成,并从除尘装置的设计、除尘器主体设计、除尘器的表面处理、机组安装、调试及试运行等方面对扁布袋式除尘系统设备设计及要求进行探讨。 

1.PLC选型

在PLC选型上,经反复对比后选用德国SIE-MENS公司的SIMATICS7一300系列的cpu315-2dp可编程序控制器。S70一300系列PLC可提供解决成套控制任务的能力和灵活性,具有功能丰富的指令集、编程工具以及品种繁多的I/O模块,能满足各种行业的控制任务。

2.设计要求

(1)电源。袋式除尘器电源为交流380V/220V,50Hz,三相四线制。当电源电压在5%^-10%范围内变化时,所有电气设备和控制系统即能正常工作。所有电气设备均有   保护装置;需要的电气及控制设备均留出接地用的连接端子。

(2)电机。除尘器系统上所采用的电机均符合   标准和IEC标准;所选用的电机型式与其所驱动的设备、运行条件、使用环境和维修要求相适应;阀门和档板电机,其堵转电流不超过电机额定电流的8倍,为应用于煤粉除尘,所有电机采用符合   标准的型电机。

(3)控制装置能防尘、、防小动物进入,以设备的   性与稳定性。

(4)控制机柜有足够的强度和刚度,不易变形。

(5)控制系统的I/O点留有不少于10%的冗余量。

(6)当机柜内温度传感器检测出热量超过允许温度时,自动启用通风系统,以降低温度,内部元件的正常运行,其控制开关具有启动一停止一自动的选择功能。

3.低压控制系统的组成及功能

在系统控制程序中包括定时、压差混合的清灰控制程序;定时、料位的自动卸灰控制程序;低压控制系统主要有吸尘、清尘、卸灰、温度检测、破袋检漏(压力检测)等控制系统所组成。

4.定时清灰

当除尘器工作一段时间后,滤袋外侧的灰层厚度增加,其阻力亦增大,此时应对滤袋进行清灰处理。由PLC发出控制信号,通过振打传动机构对滤袋进行对拍振动,抖落积附在滤袋外侧的灰尘,以恢复滤袋的过滤功能,使除尘器保持在良好的工作状态。

5.压差清灰

压差清灰是通过在除尘器进出口的压差变送器来控制,当压差变送器的检测值大于设定值时,则执行压差自动清灰系统,压差自动清灰系统程序。

6.卸灰

除尘器的卸灰方式可分为定时自动卸灰及高、低料位自动卸灰。定时卸灰和高料位卸灰方式。所谓高料位卸灰指的是当低压控制系统检测到某一灰斗高料位信号时,   时间后启动相应的卸灰装置,而当料位低于低料位时停止相应的卸灰装置。为避免料位计损坏或误报而导致灰斗堵灰,又加入定时自动卸灰功能,以系统能够进行自动卸灰。

7.温度检测与控制

温度采集处理单元由温度传感器、热电阻全隔离信号变送器等组成。温度传感器采用铂热电阻Pt100,将进出口粉尘的温度信号转换为电阻值,经热电阻全隔离信号变送器转换成标准的4mA-20mA电流信号,送到PLC的模拟量输入模块中,供PLC分析处理用。

除尘器的工作温度如果超过了60℃,则PLC将切断运行中的除尘器电源,并输出报警信号提示工作人员对其进行检查处理,避免出现温度过高导致滤袋使用寿命下降等情况,待温度降至正常温度范围内时再复位启动运行。

8.监测措施

为了除尘系统的正常运行及提高除尘效率、节省能源,在系统上设置一些   的仪表监测措施,设计有除尘器进出口压差、除尘器和出口温度以及风机的一些检测点(风机轴承、电机轴承温度、电机电流等)。

9.控制方式

由于除尘系统控制柜体设备与现场设备的距离较远,为便于设备的调试与检修,增设就地操作箱,包括除尘系统上的吸尘电机、卸灰阀以及振打电机等启停操作。操作箱上设有转换开关,可实现就地与远程间切换,当设备切换至远程状态时为PLC自动控制和上微机操作,方便简单。

10.低压控制柜性设计

应用于工业现场的低压控制设备性设计涉及电器元件的选型、结构和总体设计等各个方面,为提高设备的性与稳定性,可在低压程控柜的设计过程中采用了屏蔽、隔离、接地等多项措施。


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