增湿塔自动喷淋系统工艺和控制流程简介

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1、相关专业篇《中国水泥》2006年第6期增湿塔自动喷淋系统工艺和控制流程简介韩国华陈晓东邢桂文田晨旭鲍海哗（1．河北省建筑材料工业设计研究院，石家庄050051；2．北京四方联科技有限责任公司，北京100039；3．浙江耀江建筑设计研究有限公司，浙江31005）当今的水泥干法回转窑生产中，窑尾的废气排放量比较高。对含有超标粉尘的窑尾废气进行治理的最有效方法就是使烟气通过电收尘器或袋式收尘器进行收尘处理。在入收尘器前，一般需要对烟气进行降温预处理，主要原因是一级筒出口烟气温度一般在360±30℃，高于滤袋允许温度，会使滤袋烧毁和过早老化；而使用电收尘器的话，由于烟气的干燥和高温，粉尘比电

2、阻比较高，烟气在通过高压电场过程中粉尘不容易电离，从而影响收尘效果。在收尘器前使用增湿塔对高温烟气进行增湿降温处理是目前最普遍的做法。针对不同的收尘器，需要控制的增湿塔出口目标温度有所区别，使用电收尘器，增湿塔出口温度一般控制在150±10℃；如使用袋收尘器，则增湿塔出口温度控制在180±10℃。在目前的增湿塔自动喷淋系统中，主要有两种形式的控制系统，一种是回流式，一种是压力式，这两种不同形式的控制系统主要是由喷水装置的类型决定的，即回流式喷水装置和压力式喷水装置。下面对这两种控制系统分别做较详细的介绍。1回流式控制系统该系统适用于回流式喷水装置，主要由循环水箱、高压离心泵、增湿塔塔

3、体、供水环管、回水环管、回流式水枪、温度检测热电偶、电动两通阀、电动三通阀、电动调节阀、控制柜及系统控制软件组成。图1回流式系统示意图117相关专业篇图1回流式系统示意图系统在增湿塔入口及出口各设置一个温度检测点，由合适量程的热电偶做为一次检测元件，实现温度信号的采集。供水管路自水泵经电动三通阀接供水环管，三通阀可构成两个通路，一个是供水通路（通电时构成），即水泵出水与供水环管的通路，另一个是排水通路（断电时构成），即供水环管与排水管的通路，排水管返回水箱；回水管路自回水环管经电动调节阀返回水箱；另外与回水管路并行一根排水管也返回水箱，排水管路上装有电动两通阀，通电截止、断电打开。增

4、湿塔顶部均匀分布着回流式水枪，水枪的个数主要取决于总喷水量、水雾扩散角及塔体的内径，水枪的进水管接塔顶的供水环管，回水管接回水环管。泵房内的高压离心泵由循环水箱向系统供水，水泵一般采用一用一备方案，水箱内装有一个浮球阀来控制水箱的进水量，从而保证水箱的储水量一定，水箱内还装设一个液位检测装置检测水位。控制柜的核心控制器件为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController—PLC），主要由它来进行数据处理及发送控制指令。117相关专业篇系统在增湿塔入口烟气达到某一温度时，控制柜得到该信号后发出相应控制信号，开启水泵向管路供水，并使电动三通阀、电动两通阀及电动调节

5、阀通电工作。系统正常工作喷雾时，水由水箱泵出，经过电动三通构成的供水通路进入供水环管并到达回流式水枪。一部分水经喷嘴雾化喷出，用来给高温烟气降温增湿，其余未被雾化的水经水枪回流管进入回水环管，经电动调节阀返回水箱。电动调节阀是调节塔内喷水量的关键执行元件，因为水泵工作时电机转速是恒定不变的，这样总的供水量就不变，在总供水量一定的情况下，雾化水所占比例与回流水所占比例是此消彼涨的关系，只要通过控制调节阀的开启度来控制回流水量的多少，就可以间接控制喷水量的多少。塔内喷水量多少的控制，是依据增湿塔出口的温度变化情况定的，热电偶检测增湿塔出口温度经变送器变送为4~20mA标准信号送给PLC，

6、PLC对此信号进行PID运算后，对应输出一个4~20mA控制信号，该信号就控制着电动调节阀的开启度，进而控制了喷水量的多少。一般来说系统启动后水泵就一直工作，调节阀也一直随增湿塔出口温度的变化做着调节，但当储水箱由于某种原因存水过少、水位过低时，水箱内的液位传感器就会给PLC发出报警信号，PLC在接收到低水位信号后，同时处理以下几件工作。一是发出一个开关量信号，使水泵停止供水；二是发出一个开关量信号，使电动两通阀断电，这时电动两通阀因失电而开启，排水管路畅通，使已经到达水枪的水由排水管快速排出，以免这部分水在压力减小、又不能及时排出（因为调节阀的阀位随出口温度变化，不能保证需排水时正

7、好全部打开）的情况下由喷嘴未经雾化直接流入增湿塔内；三是发出一个开关量信号，使电动三通阀断电，这时电动三通阀的供水通路关断而排水通路开通，其作用与电动两通阀的排水作用相同。当水位回升到一定高度时，系统又会重新启动水泵供水，各阀门再次切换至供水时的状态。回流式控制系统的管道压力一般在4MPa左右，水枪的调节范围为1:10，因此其优点是喷水量调节范围大，比较适合于烟气温度变化大的工况，多用于2000t以上的生产线及窑尾余热利用等较复杂的回转窑系统；由于系统开启