低压脉冲袋式除尘器清灰控制策略研究

《低压脉冲袋式除尘器清灰控制策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、低压脉冲袋式除尘器清灰控制策略研究近年来，低压脉冲袋式除尘器在我国钢铁企业的电炉除尘器系统中获得了广泛的运用。在H常运行屮，通过在布袋上保持一定厚度的粉尘来使除尘器冇较高的过滤效率；但粉尘过多又会使布袋阻力增加，风机能耗升高。清灰的目的就是使粉尘层保持合适的厚度，使除尘器冇较高的除尘效率和较低的能耗。在工程实际屮，粉尘层厚度的测量比较困难，--般李勇容易测量的除尘器阻力来间接反映粉尘厚度。1清灰过程及影响因素的理论分析1.1传统清灰控制方式存在的问题目前，国内外常用的清灰控制方式有定时清灰和定阻力清灰。定时清灰是指按照预先设定的

2、清灰周期和脉冲间隔控制清灰机构动作，英屈于开环控制，不考虑太低或系统能耗太高。定阻力清灰是根据除尘器实际阻力大小來控制清灰。通常设定好阻力的上限和下限，当阻力大于上限时开始清灰，知道阻力小于下限时停止清灰，其阻力的上下限设定值为常数。这种方式虽然实现了阻力的简单闭环控制，但由于其清灰频率没冇根据阻力大小相应调整，使除尘器阻力适屮在上下限z间波动，无法保证稳定的除尘效率，除尘器并没有工作在最佳状态。1.2变频调速带来的新问题电炉在冶炼的不同阶段，所产生的烟尘量有很大差别，早期的除尘系统都按最大风量设计运行，风量不予调节或简单地通过

3、扌肖板调节，电能浪费严重。为节能需降耗，通过变频调速技术调节风量已在除尘系统屮普遍采用。但这样一来,就有了新问题：同样的粉尘层厚度，风量变化必然引起除尘器阻力变化，变化后的阻力已经不能正确反映粉尘层厚度。此时如果仍以一个不变的除尘器阻力目标值作为控制依据是不合适的，应该对阻力口标值进行修正。1.3理论分析1.3.1粉尘厚度与除尘器阻力的关系除尘器的阻力通常用除尘器进出II的压力茅AP来衡量，根据柯西方程：AP=APf+APp=如1+沁r(1)KfKp式中APf——布袋阻力Pa；APp——布袋上粉尘层阻力Pa；Kf、KP——粉尘层

4、或布袋厚度imxf、xP——粉尘层或布袋的渗透率；Pg气体动力粘度Pa•s；v气体过滤风速m/s；由（1）式可知:对于给定的布袋,xf为常数,当过滤风速和其他动力粘度保持不变时，APf基本上是常数，因此，通过除尘器的阻力主要取决于APp。对于给定的操作条件（气体粘度和过滤风速）。APp主要由粉尘层厚度xp决定，粉尘层越厚，阻力越大，即除尘器阻力在一定条件下能够反映粉尘层厚度，这是对除尘器阻力进行控制的理论依据。1.3.2布袋粉尘层厚度与过滤风速的关系假设在时间t内，沉积在布袋上的粉尘层的质量为m,则粉尘层厚度为Xp=旦=空上Pc

5、APcAvptPc(2)式中A——布袋的过滤面积m2；P——烟气中的粉尘浓度kg/m3；Pc——粉尘层的密度kg/m3o式（2）表明：由于Pc和P变化很小，xp与过滤风速v和过滤时间t的乘积成线性关系。因此，在清灰控制时，通过改变清灰间隔时间可以控制粉尘层厚度xp的变化；并且必须考虑过滤风速v的大小；过滤风速越大，间隔时间应该越短。1.3.3过滤风速对除尘效率的影响过滤风速对除尘效率有重要影响。如图1所示。在堆积粉尘负荷（粉尘层厚度）相同情况下，由丁•过滤风速不同，除尘效率相差很大。过滤风速越低，除尘效率越高。在阻力目标值修止时

6、，必须考虑这一影响。另外，根据相关文献，处理过滤风速的影响，除尘效率和除尘器阻力还收粉尘浓度、粉尘粒径分布、堆积密度、烟气温度，烟气湿度等诸多参数的影响，这些参数绝大多数是随着工艺条件的变化不断变化，它们之间也是相互耦合的。堆积粉尘负荷/Pa图1过滤风速与除尘效率的关系总结以上分析：①除尘器阻力可以间接反映布袋粉尘层厚度，通过对清灰脉冲间隔时间的控制，能够使粉尘层度和除尘效率稳定在合适的范围内。②风量（过滤风速）的变化，对除尘器阻力和除尘效率有着重要影响，在变频调速后，必须对除尘器阻力目标值进行修正；③除尘效率和除尘器最还受其他

7、诸多因索的影响，这些因素具有吋变性，且之间相互耦合。控制策略基于以上分析并结合实践经验，综合考虑影响除尘阻力和除尘效率的多种因素，提出除尘器清灰模糊控制策略，其方框图如图2所示。分两步完成，第一步是除尘器阻力目标值的模糊修正，即根据风量变化对阻力目标值进行模糊修正；第二部是除尘器阻力的模糊控制，即根据实际阻力与目标阻力的偏差即风量变化模糊推理没清灰脉冲间隔时间，使实际阻力跟随目标阻力，保证较高的除尘效率和较低的耗能。图2除尘器清灰模糊控制策略框图2.1除尘器阻力目标值的模糊修正将除尘器的设计风量和设计阻力作为阻力口标模糊修正的初

8、始参照值。确定该模糊控制器的输入量为风量最差值，即实际风量与设计风量之差输出量为除尘器阻力修正值AQ和APm的隶屈函数曲线均选为三角形，其论域和隶屈函数曲线如图3所示。模糊控制规则如表1所示。图3风量差值AQ和阻力修正值厶卩口的隶属函数曲线表1模糊控制规则表IF