专利名称：一种电除尘系统的节能法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种降低电除尘系统能耗的方法。
背景技术：
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃灶或燃油锅炉
排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量；
因此其是改善环境污染、提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是
烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入
设置多层阴极板的电除尘器通道；由于带正电荷的烟尘与阴极电板的相互吸 附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上；定时打击阴极板，使具有一定 厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中， 从而达到清除烟气中的烟尘的目的。电除尘器投运工业100年来，在净化烟 气、捕集颗粒物、保护环境方面起着重要的作用。
然而，电除尘器十分费电。以一个电除尘系统8个电场为例， 一个电场 一次电流约为200A、 一次电压380V;那么一个电除尘系统一天用电为1.44 万度， 一个月要花费35万元在电费上。如果可节能30%，经济效益就十分乐 观。
早在10年前就有学者提出用浊度闭环反馈算法来实现节能，像alstom 的EPIC控制器。但其技术点在于采用比例调节器，各电场之间按一定比例增 加或者减少功率，不能进行有效的功率分配。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电除尘系统的节能法，该方法能根 据在线分析所得的浊度仪信号值，自适应地调整各电场之间的功率分配，实 现最大限度的节能。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电除尘系统的节能法，包括以 下步骤
1) 、调整其中一个电场的功率，使该电场的功率从O开始增加到该电场所 允许的最大功率；并使其余电场的功率保持不变；待浊度仪信号稳定后，求 出该电场的每个功率点所对应的梯度值；
2) 、对其余的每个电场依次重复进行上述步骤l);
3) 、将所有电场的功率调至其原功率；
4) 、当浊度仪信号大于系统允许的最大浓度时，将各电场的供电水平调 整至其额定功率；当浊度仪信号小于或等于系统允许的最大浓度时，进入步 骤5);
5) 、首先确定各个电场在当前各自的功率下所对应的梯度值，然后进行 下述工作当浊度信号小于排放标准时，减少梯度最小电场的功率，减少值 为该梯度最小电场E,/20的0.9 1.1倍；当浊度信号大于排放标准时，增加梯
度最大电场的功率，增加值为该梯度最大电场Emax/20的0.9 l.l倍；当浊度信
号等于排放标准时，保持所有电场的功率为其原功率；
6) 、每隔4 6分钟，重复上述步骤4) 5)。
在本发明中，梯度值是指单位功率下浊度值的变化率，也就是功率的变 化除以浊度的变化；最小梯度值所对应的电场就是梯度最小的电场，最大梯
度值所对应的电场就是梯度最大的电场。
作为本发明电除尘系统的节能法的改进步骤6)要求保证各电场的功 率不得高于该电场所允许的最大功率，也不得低于该电场所允许的最低功率。 即当某个电场调整后的功率低于该电场所允许的最低功率时，该电场就按其 最低功率供电；当某个电场调整后的功率高于该电场所允许的最大功率时， 该电场就按其最高功率供电。
作为本发明电除尘系统的节能法的进一步改进每隔5.5 6.5个小时，重 复上述步骤l) 6)。
在本发明的电除尘系统的节能法中，对一些概念作如下说明-
1、 浊度仪信号浊度仪安装于烟道出口处，用于检测粉尘烟气的浓度； 该信号值大，意味着烟气浓度大。
2、 梯度本发明所指的梯度是指"浊度信号对功率"的梯度，即两点之 间的浊度信号值之差与两点之间功率之差的比值。
本发明的方法分为梯度测量和能量调整2个步骤。
一、梯度测量阶段开始时，先保持第2， 3......N电场功率不变，调整
第1电场的功率，使其从0开始增加到该电场允许的最大功率(记为Emax)。 待浊度信号稳定后，分别在0， 0.2*Emax， 0.4*Emax， 0.6*Emax， 0.8Emax， Emax处记录浊度信号值r。， };， y2 ， y3， y4 ， y5，其梯度为
<formula>formula see original document page 5</formula>然后保持第l， 3.....N电场功率不变，按上述方法调整第2电场。依次类 推直到测量完N个电场。该测量每隔一段时间重复一次， 一般为每隔5.5 6.5
小时，典型为每隔6小时。 二、功率分配阶段 当浊度信号小于排放标准时，选出当前功率下梯度最小的电场，将其功 率减少M，其余电场功率保持不变。步长A可根据实际工况调整，太大容易 震荡，太小则调节速度太慢，因此AE的典型值为Emax/20。当浊度信号大于排 放标准时，选出当前功率下梯度最大的电场，将其功率增加M， M的典型值为Emax/20。当浊度信号等于排放标准时，保持所有电场的功率为 其原功率。
但经过调整后各电场的功率不得高于电场所允许的最大功率，也不得低 于系统要求的最低功率。
当浊度仪信号大于系统允许的最大浓度时，各电场的供电水平恢复为额 定功率。以防止浊度信号出错引起的误操作，提高抗干扰能力。每次调整的 典型时间为5分钟，即每隔5分钟比较一次浊度信号与排放标准的关系。
本发明的电除尘系统的节能法，采用梯度的策略，当浊度信号小于排放 标准时，减少梯度最小电场的功率；当浊度信号大于排放标准时，增加梯度 最大电场的功率；因此能有效地实现各电场之间的功率分配。通过多电场的 之间实行有效的能源分配，实现最大限度的节能。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说明。 图1是本发明的电除尘系统的节能法的流程框图； 图2是本发明的电除尘系统的结构方框图。
具体实施例方式
图2给出了一种电除尘系统，其有3个电场，分别是电场I7、电场II8和 电场IH9。粉尘经过电场I7、电场II8和电场III9后排放到烟囱10，在烟囱IO 的出口处设置浊度仪6。
电场I7由控制器I3进行控帝u，电场II8由控制器IH进行控制，电场IH9 由控制器III5进行控制；交换机2的一端与上位机1相连，交换机2的另一端分 别与控制器I3、控制器II4和控制器III5相连。即控制器I3、控制器II4和控 制器III5分别通过交换机2与上位机1相连。浊度仪6负责检测烟气浓度，其与 控制器I3 (作为主控制器)相连；控制器I3采集的浊度仪6的信号值通过以太 网传给上位机l。这样，就形成了一个小型的网络。
电场17、电场II8和电场III9设定的E皿分别是60kW， 50kW， 50kW， 其相应的原功率分别是45kW， 45kW, 30kW。
上位机1负责进行功率管理，即根据在线分析浊度仪6的信号值，根据 本发明所述的方法调整各电场的功率分配。具体内容为依次进行以下步骤
1)、上位机1通过交换机2调整电场I 7的功率，使电场I 7的功率从0 开始增加到Eim^ (即60kW);并保持电场II8原功率45kW和电场III9原功率 30kW不变；待浊度仪信号稳定后，分别在0， 0.2*Elmax， 0.4*Elmax, 0.6*Elmax， 0.8Elmax， E^肪处记录浊度信号值i; =400mg/m3， K=350mg/m3， y2=310mg/m3 ， y3 = 280mg/m3, & = 260mg /m3 ， y5 = 250mg/m3，其梯度计算公式为
n化 mi (五,i<e<=五.)
因此，这5个梯度分别为4.2(0<E<=12kW)，3.3(12<E<=24kW)， 2.5(24<E<=36kW), 1.7(36<E<=48kW), 0.8(48<E<=60kW)。2)、同理，上位机1通过交换机2调整电场I18的功率，使电场I18的功 率从0开始增加到E2max50kW;并保持电场I 7原功率45kW和电场I119原功率 30kW不变;待浊度仪信号稳定后，分别在0， 0.2*E2max， 0.4*E2max， 0.6*E2max， 0.8E2m狀，E2n^处记录浊度信号值i;二390mg/m3， K=350mg/m3， r2 = 330mg/m3 ， y3=310mg/m3， y4 = 290mg/m3， g = 280mg/m3 ，梯度计算公式同上。
因此，这5个梯度分别为4.0(0<E<=10kW),2.0(10<E<=20kW)， 2.0(20<E<=30kW)， 2.0(30<E<=40kW), 2.0(40<E<=50kW)。
同理，上位机i通过交换机2调整电场ni9的功率，使电场ni9的功率从
0开始增加到E3max 50kW;并保持电场I 7原功率45kW和电场II8原功率45kW 不变；待浊度仪信号稳定后，分别在0， 0.2*E3max， 0.4*E3max， 0.6*E3max， 0.8E3max， E3max处记录浊度信号值F0 = 350mg/m3 ，《=340mg/m3 ， g = 330mg/m3 ， y3=320mg/m3， y4=310mg/m3 ， y,300mg/m3 ，梯度计算公式同上。
因此，这5个梯度分别为 1.0(0<E<=10kW),1.0(10<E<=20kW)， 1.0(20<E<=30kW)， 1.0(30<E<=40kW), 1.0(40<E<=50kW)。
3) 、上位机1通过交换机2将电场I7、电场II8和电场ni9功率调至其原功 率；即电场I7为45kW，电场II8为45kW，电场IIl9为30kW。
4) 、此时，如果浊度仪6的信号值大于系统允许的最大浓度时；那么就将 电场17、电场II8和电场III9功率调整至其相应的额定功率；如果浊度仪6的 信号值小于或等于系统允许的最大浓度时，则进入下述步骤5);
5) 、确定各个电场当前功率下对应的梯度电场17、电场II8和电场ni9 在当前功率下对应的梯度分别为1.7， 2.0， 1.0。
当浊度仪6信号值小于设定的排放标准时，减少电场III9的功率，减少值为E3腿/20 =2.5 kW。
当浊度仪6信号值大于排放标准时，增加电场II8的功率，增加值为 E2max/20=2.5 kW。
当浊度仪6信号值等于排放标准时，保持所有电场的功率为其原功率。
6) 、每隔5分钟，重复一次上述步骤4) 5)。
7) 、每隔6小时，重复一次上述步骤l) 6)。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显 然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员 能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的 保护范围。
权利要求
1、一种电除尘系统的节能法，其特征是包括以下步骤1)、调整其中一个电场的功率，使该电场的功率从0开始增加到该电场所允许的最大功率；并使其余电场的功率保持不变；待浊度仪信号稳定后，求出该电场的每个功率点所对应的梯度值；2)、对其余的每个电场依次重复进行上述步骤1)；3)、将所有电场的功率调至其原功率；4)、当浊度仪信号大于系统允许的最大浓度时，将各电场的供电水平调整至其额定功率；当浊度仪信号小于或等于系统允许的最大浓度时，进入步骤5)；5)、首先确定各个电场在当前各自的功率下所对应的梯度值，然后进行下述工作当浊度信号小于排放标准时，减少梯度最小电场的功率，减少值为该梯度最小电场Emax/20的0.9～1.1倍；当浊度信号大于排放标准时，增加梯度最大电场的功率，增加值为该梯度最大电场Emax/20的0.9～1.1倍；当浊度信号等于排放标准时，保持所有电场的功率为其原功率；6)、每隔4～6分钟，重复上述步骤4)～5)。
2、 根据权利要求l所述的电除尘系统的节能法，其特征是所述步骤5)要 求保证各电场的功率不得高于该电场所允许的最大功率，也不得低于该电场所 允许的最低功率。
3、 根据权利要求2所述的电除尘系统的节能法，其特征是每隔5.5 6.5个 小时，重复上述步骤l) 6)。
全文摘要
本发明公开了一种电除尘系统的节能法，包括以下步骤1)调整其中一个电场的功率，并使其余电场的功率保持不变；2)对其余的每个电场依次重复进行上述步骤1)；3)将所有电场的功率调至其原功率；4)当浊度仪信号大于系统允许的最大浓度时，将各电场的供电水平调整至其额定功率；否则进入步骤5)；5)当浊度信号小于排放标准时，减少梯度最小电场的功率；当浊度信号大于排放标准时，增加梯度最大电场的功率，当浊度信号等于排放标准时，保持所有电场的功率为其原功率；6)每隔4～6分钟，重复上述步骤4)～5)。使用本发明的方法，能自适应地调整各电场之间的功率分配，实现最大限度的节能。
文档编号B03C3/66GK101168142SQ20071015712
公开日2008年4月30日 申请日期2007年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者军 季, 楼祖平, 郑春水, 魏 韦 申请人:杭州易天电子信息技术有限公司