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煤气静电除尘器的防爆控制
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煤气静电除尘器的防爆控制

编辑:广州崇景环保    发布时间:2019-05-06 16:01  来源:www.chongjingep.com

摘要:煤气静静电除尘器与煤气发生炉一起用DCS集中控制,从限制煤气中氧气含量和点火所需能量两个方面避免爆炸的发生。在线连续检测静电除尘器入口煤气中氧含量,当过氧时马上跳停静电除尘器;使用恒流高压直流电源,并采用逐级缓慢调整电流的方式,以控制电流的点火能量,保证静静电除尘器的安全运行。

关键词:煤气;静静电除尘器;防爆;控制

0引言

某企业增建6台煤气发生炉,配套增建2台静电除尘器,与发生炉一起由DCS控制,让DCS参与静电除尘器的联锁与控制,以保证静电除尘器的安全性。

1静电除尘器的控制要求

静电除尘器极易打火,而其中通入的介质是易燃易爆的煤气,如果稍有不慎就可能引起爆炸,造成严重的后果。因此,采取各种严格的控制措施,避免静电除尘器爆炸,是静电除尘器控制的关键。

爆炸必须同时具备3个条件:点火所需的能量、空气或氧气、可燃气体或可燃灰尘。为防止爆炸的产生,必须从这3个必要条件来考虑,如果限制了其中一个必要条件,就限制了爆炸的产生。

静电除尘器是用来清除煤气中的粉尘及煤焦油的,要和煤气接触是必然的,不可能用限制可燃气体的方法来控制爆炸,必须从限制氧气和限制点火所需能量这两个方面进行控制。

2氧气含量的控制

在静电除尘器入口安装氧量分析仪,连续检测煤气中氧气的含量,将检测值送到DCS;分析仪的各种报警信号也送到DCS。当DCS接到报警信号后,会马上远程跳停氧量分析仪的抽气泵,以保护分析仪不被损坏,同时马上跳停静电除尘器。当氧含量达到0.6%时在操作站报警;当氧含量达到0.8%时,马上向电除尘器输出紧急停机信号,跳停静电除尘器。

为了避免因静电除尘器内煤气压力过低致使外部空气通过静电除尘器泄漏点进入静电除尘器,造成静电除尘器危险,又设置了一级煤气压力联锁,用于测量静电除尘器出口煤气总管压力。当压力低于500Pa时,也自动跳停静电除尘器。

3点火能量的控制

静电除尘器中煤气的点火能量来源于静电除尘器的整流电流,因此要将整流电流控制在一个合适的范围内,控制点火能量,达到火花少、工作稳定的目的。

静电除尘器内电路必须保证完好,不能出现短路现象。当二次电流或二次电压出现异常时,马上跳停静电除尘器。在静电除尘器正式投入运行之前,要进行自检,即先合上一档小电流,这时的整流电流和二次电压应为一合理值。如果超出合理范围,则不允许静电除尘器投入运行。

对静电除尘器绝缘子箱温度进行检测,当温度低于70℃或高于100℃时,静电除尘器停止运行。

静电除尘器采用60kV/250mA恒流高压直流电源,大整流电流不超过250mA。恒流高压直流电源简称“恒流源”,它其实是一种“电流源”,即电源输出电流的大小与负载的大小无关,故能承受瞬态、稳态的短路情况,在短路时也不会出现过大电流,不会产生过大能量的电火花。

静电除尘器整流电流控制共有6档开关,调整时尽量从低档调整,使电流的变化量小,避免电流的突变。

通过以上措施,保证静电除尘器不会出现足够大的点火能量,从而保证静电除尘器的安全运行。

4App编程

DCS对静电除尘器的控制主要是对静电除尘器的安全联锁及自动整流,一方面在出现可能影响静电除尘器安全运行的报警信号时跳停静电除尘器,另一方面通过合理的整流电流调整方法保证静电除尘器中电流不会突变。

需要跳停静电除尘器的报警信号有:氧量分析仪故障、煤气中氧含量超过0.8%、静电除尘器整流器过流或过压、静电除尘器绝缘子箱温度低于70℃或高于100℃、静电除尘器出口总管压力小于500Pa。

启动静电除尘器时,程序首先对静电除尘器的各种报警状态进行检测,在所有状态均正常的情况下才允许计算机启动静电除尘器。点击“启动”按钮,进入自动启动静电除尘器程序。首先合上静电除尘器自检开关,静电除尘器即送出一个很小的整流电流,控制系统对整流电流及二次电压进行检测,若这2个参数均正常,则3s后合上高压整流开关,静电除尘器进入正常运行状态。在正常运行期间,一旦出现可能影响静电除尘器安全运行的报警信号,则马上跳停静电除尘器。

静电除尘器整流电流控制共有6档开关,各档对应的电流值分别约为18mA、36mA、36mA、54mA、54mA、54mA,分别用开关K4、K5、K6、K7、K8、K9来控制。所有投入档的电流相加即为整流总电流。可以通过点击操作站上各档开关的“闭合”或“断开”按钮来调整电流,也可以自动整流,即由程序将整流电流调整到设定值。在自动整流方式下,设定二次电流I2的目标值I2′,控制系统自动调整各档开关的闭合状态,使实际电流达到目标值。由于电流不能连续调整,可调的小范围是18mA左右,因此只能保证实际电流与设定电流的偏差在10mA之内。静电除尘器电流不宜突然变化太多,在调整电流时,每次只变化18mA,两次调整的时间间隔为3s。

自动整流程序如下:判断实际电流与设定电流的偏差,若实际电流大于设定电流10mA以上,则进入减小电流程序;若小于设定电流10mA以上,则进入增加电流程序;若在10mA之内,则不做调整。

增加电流程序如下:首先检查低档即18mA档是否闭合,若未闭合,则闭合该档;若该档已闭合,则检查36mA档中是否有未闭合的,若有,则闭合该档,同时断开18mA档;若18mA、36mA档已全部闭合,则检查54mA档是否有未闭合的,若有,则闭合该档,同时断开一档36mA档。每次调整都是增加了18mA电流。每3s调整一次,直到实际电流在要求的范围内。

减小电流程序如下:检查18mA档是否闭合,若闭合,则断开该档;若已断开,则检查36mA档是否有闭合的,若有,则断开该档,同时闭合18mA档;若18mA、36mA档已全部断开,则检查54mA档中是否有闭合的,若有,则断开该档,同时闭合一档36mA档。每次调整都是减小18mA电流,调整间隔为3s。自动整流程序方框图见图1。

静电除尘器停车程序如下:当操作工点击“停车”按钮后,从高电流档到低电流档依次断开,每两档断开时间间隔为3s。后断开高压控制回路开关。

5结束语

本控制系统投运两年来,运行稳定,控制效果良好,大大改善了生产条件,降低了工人劳动强度,提高了静电除尘器的安全稳定性,受到生产单位的好评。

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