袋式除尘器在线定点直射型检漏装置及检漏方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环保领域，具体涉及粉末气体净化和收集技术领域，更具体地，是关于一种袋式除尘器在线定点直射型检漏装置及检漏方法。
【背景技术】
[0002]我国经济发展的同时，各行各业所产生的粉尘污染也日趋严重。目前，食品、建筑、化工、冶金、玻璃、水泥、垃圾焚烧、电力等行业的生产过程中，都会产生大量的粉尘。为了净化或收集这些粉尘，各行各业设计了各式的除尘器。其中袋式除尘器以其特有的捕集效率高、运行连续、运行负荷变化适应性强、处理气量大、可处理粉尘的种类多等特点，得到了广泛的运用。
[0003]滤袋在长期运行中，会出现不同程度的破损，究其原因有:滤袋在织造时的强度不一，滤袋在缝制时的漏针，滤袋在安装时被龙骨刺的勾损，滤袋在运行时气布比过大或脉冲气压力过高或频次过高而产生的劳损，以及滤袋在高温、高磨、腐蚀下老化等。如何在线对数千只滤袋进行诊断，是一直未被解决的难题。
[0004]现有的方法或装置主要有以下几种:第一类是袋式除尘器出口气体含尘量检测法，如多路激光法、MESA法、浊度法、β射线法、压电振动法等，均是以出口气体含尘总量来判断袋式除尘器中滤袋是否存在破损，但无法定位破损的位置；第二类是分室检测法，如电荷法、差压法、电容法、激光法等，均是只能判断出袋式除尘器中哪个分室有滤袋破损，但无法定位破损滤袋的准确位置，发现分室滤袋破损之后，只能停机对该室中数百条滤袋逐一抽出，进行人工检查，费工、费时、费力；第三类是逐一检测法，如抽气称重法、光导法等，即每个布袋口皆装有检测点，这对于常规装有脉冲反吹的袋式除尘器是个巨大障碍，并且装置复杂、投资高、适用面窄，所以在实际运用中难以推广。
[0005]为此，研究出一类带有普适性的在线定点检漏装置，并应用于各种袋式除尘器，是气体净化和收集领域中急需解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就在于解决现有技术中难以对大量滤袋的除尘器进行在线监测的问题，从而提供一种袋式除尘器在线定点直射型检漏装置。
[0007]本发明的第二个方面，提供了基于所述袋式除尘器在线定点直射型检漏装置的检漏方法。
[0008]为实现上述目的，本发明的袋式除尘器在线定点直射型检漏装置包括光信号发射子系统、光信号接收子系统、信号处理子系统、信号显示子系统、以及综合控制子系统，其中:
[0009]所述光信号发射子系统设置于袋式除尘器箱体的花板上方两个相邻的侧壁上，用于发出光信号；
[0010]所述光信号接收子系统设置于袋式除尘器箱体的花板上方与设置光信号发射子系统相对的侧板上，用于接收光信号发射子系统发出的光信号；
[0011]所述信号处理子系统用于接收来自光信号接收子系统的光信号，并对接收的光信号进行处理，以判断是否有滤袋发生泄漏的情况，并将结果发送给信号显示子系统；
[0012]所述信号显示子系统用于显示来自信号处理子系统的处理结果，并在处理结果为滤袋有泄漏时发出警报；
[0013]综合控制子系统分别与前述各子系统进行通信，以用于对各子系统进行协同控制、单系统时序和空间的指令控制。
[0014]根据本发明，所述光信号发射子系统为电-光信号发射装置，其发出的光信号包括紫外光、可见光、以及近红外光信号。
[0015]根据本发明，所述信号接收子系统为光信号接收器，包括GaN系和ZnS系传感器，光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、光电池、光电倍增管传感器，硫化铅、砸化铝、砷化铟、砷化铺、碲镉萊三元合金、锗娃复合传感器。
[0016]根据本发明，所述信号处理子系统是一个处理器，其对于来自信号接收子系统的光信号的处理包括去噪，特征提取，模糊、统计或聚类模式识别，以及泄漏判断。
[0017]根据本发明，所述信号显示子系统包括显示屏和声光报警装置，以显示袋式除尘器的运行状态并在发生泄漏时发出声光警报。
[0018]根据本发明，所述综合控制子系统采用可编程逻辑控制器。
[0019]根据本发明的优选实施例，所述光信号发射子系统为均勾分布于侧壁上的若干个光源，其数量与滤袋在行或列上的数量相同，与之相对的侧壁的对应位置上则设置有信号接收子系统的若干个传感器。
[0020]根据另一优选实施例，所述袋式除尘器的上箱体的侧壁上安装有导轨，所述信号发射子系统的光源以及信号接收子系统的传感器均设置于所述导轨上，并可沿导轨滑动。
[0021]根据另一个优选实施例，所述信号发射子系统包括光源和位于光源照射方向上的、平行设置的若干个活动反射镜，所述活动反射镜的数量与滤袋在行或列方向上的数量相同，呈一一对应关系；所述信号接收子系统包括传感器和在传感器的光源接收方向上的、平行设置的若干个活动反射镜，其数量与活动反射镜36相同，呈一一对应关系。
[0022]根据另一优选实施例，所述信号发射子系统包括光源和带有可选分光器的光纤，所述信号接收子系统包括传感器和带有可选分光器的光纤。
[0023]本发明的基于所述袋式除尘器在线定点直射型检漏装置用于袋式除尘器检漏的方法，通过逐行或列对滤袋出气口上方的空气进行扫描，并通过行列交错的方法对通光量发生异常的滤袋进行定位。
[0024]进一步的，所述逐行或列的扫描由信号发射子系统发出光信号，配合信号接收子系统接收光信号的方式实现。
[0025]根据本发明，所述信号接收子系统接收的光信号通过信号处理子系统进一步处理，所述处理包括去噪，特征提取，模糊、统计或聚类模式识别，以及泄漏判断。
[0026]根据本发明，对通光量发生异常的滤袋进行定位后还包括发出声光警报的步骤。
[0027]本发明的袋式除尘器在线定点直射型检漏装置及其检漏方法具有以下有益效果:
[0028]1、可以在线快速检测除尘器的大量滤袋中是否发生破损的情况，即使有多个滤袋破损，也可以同时检出，而且通过行列交错的方法可以准确定位并加以更换。
[0029]2、对于不同的布袋阵列方式，例如三角形排列或矩形排列，皆可适用。
[0030]3、可以采用多种模式搜索破损滤袋，如整行/整列式、隔行/隔列式、整行/逐列式、逐行/逐列式、全覆盖密集式、稀疏型重点行列式等，皆可适用。
[0031]4、适用性强:不论是何种形式的袋式除尘器，如气动(旋)式、袋动(旋)式，正压式、负压式等皆可适用；不论是何种清灰方式，如脉冲喷吹清灰、静压反吹清灰、机械振打清灰、反吹风清灰等皆可适用；不论是何种滤袋形式，如扁形滤袋、梯形滤袋、圆筒形滤袋、平板形滤袋、凹凸折叠式滤袋等皆可适用；不论是何种滤袋材质，如棉纤维、毛纤维、合成纤维、玻璃纤维、PTFE纤维、PPS纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、混合纤维等皆可适用；不论袋式除尘器的工作温度，如常温、100°C、150°C、200°C、250°C等皆可适用；不论脉冲喷吹的压力高低、喷吹形式采用固定式或旋转式等皆可适用；不论滤袋的气布比高低，皆可适用；不论采用何种信号发射光源，如可见光中全卤灯、LED白炽灯等，皆可适用；不论滤袋过滤后粉尘含量高低，如10mg/Nm3、50mg/Nm3、100mg/Nm3等皆可适用；不论滤袋过滤后粉尘的粒径大小，如PM2.5、PM5、PM10等皆可适用；不论其气体中所含粉尘的类别，如金属的、非金属的、有机的、无机的、可燃的等皆可适用。
[0032]5、具备逐个滤袋的历史维护数据的记录和存储功能，以方便追溯。
[0033]6、灵活性高:可以连续巡检，也可以间歇巡检，有多种巡检模式可选用。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的袋式除尘器在线定点直射型检漏装置的组成示意图。
[0035]图2为第I个实施例的示意图。
[0036]图3为第2个实施例的示意图。
[0037]图4为第3个实施例的示意图。
[0038]图5显示了第3个实施例的光源和传感器的组成。
[0039]图6为第3个实施例的光源和传感器的平面布置图。
[0040]图7为第4个实施例的示意图。
[0041]图8显示了第4个实施例的光源和传感器的组成。
[0042]图9为应用实施例2的检漏装置的平面布置图。
【具体实施方式】
[0043]以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
[0044]术语说明:
[0045]1、吸收效应:当单位气体中粉尘浓度增高时，该气体对光的吸收量增大，导致了通光量的减少；反之，当单位气体中粉尘浓度降低时，该气体对光的吸收量减少，导致了通光量的增大；
[0046]2、散射效应:当单位气体中粉尘浓度或粒径发生变化时，该气体对光的散射是不同的。光通过含尘气体时，部分光偏离原方向而向多方向分散传播，使得直线方向上光的通光量发生变化。散射有多个种类，如瑞利散