一种清灰设备及其控制系统和控制方法与流程

本申请涉及自动控制技术领域，更具体地说，涉及一种清灰设备及其控制系统和控制方法。

背景技术：

锅炉设备的粉尘排放是造成大气污染的主要来源之一，为锅炉设备配备烟气治理岛是避免粉尘向空气中排放的有效途径。但随着烟气治理岛和锅炉设备的持续运行，其内部也会沉积灰尘影响设备运行。因此，需要配备清灰设备对沉积在设备内部的灰尘进行清理。

所述清灰设备一般包括五个清灰装置，分别为：选择性催化还原反应系统(Selective Catalytic Reduction，SCR)声波吹灰装置、SCR蒸汽吹灰装置、低温省煤器蒸汽吹灰装置、末电场断电振打装置和除雾器冲洗装置。其中，所述末电场断电振打装置包括A列电除尘左室五电场阳极断电振打装置、B列电除尘右室五电场阳极断电振打装置、A列电除尘右室五电场阳极断电振打装置和B列电除尘左室五电场阳极断电振打装置。

各所述清灰装置以各自时序独立运行，以清除所述锅炉设备和烟气治理岛内部沉积的灰尘，但当两个或多个清灰装置在各自时序内重叠同时运行时，可能会导致粉尘浓度的上升甚至超标，从而导致烟气排放的粉尘超标。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种清灰设备及其控制系统和控制方法，以实现避免两个或多个清灰装置同时运行而导致粉尘浓度的上升问题的目的。

为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种清灰设备控制系统，应用于清灰设备，所述清灰设备包括：SCR声波吹灰装置、SCR蒸汽吹灰装置、低温省煤器蒸汽吹灰装置、末电场断电振打装置和除雾器冲洗装置；所述清灰设备控制系统包括：采集模块、处理模块和清灰模块；其中，

所述清灰模块包括：选择性催化还原反应系统SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、末电场断电振打单元和除雾器冲洗单元；

所述采集模块用于采集所述清灰模块各单元的状态信号并传送给所述处理模块；

所述处理模块用于根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行，所述清灰模块各单元运行时控制与其连接的清灰装置运行。

可选的，所述状态信号包括模式状态信号、请求状态信号和运行状态信号。

可选的，所述末电场振打单元包括A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元。

可选的，所述处理模块具体用于根据所述清灰模块各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块各单元。

可选的，所述预设顺序包括依次排列的所述SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元和除雾器冲洗单元。

一种清灰设备控制方法，应用于上述任一项所述的清灰设备控制系统，所述清灰设备控制系统包括：采集模块、处理模块和清灰模块；其中，所述清灰模块包括：SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、末电场断电振打单元和除雾器冲洗单元；所述清灰设备控制方法包括：

所述采集模块采集所述清灰模块各单元的状态信号并传送给所述处理模块；

所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行，所述清灰模块各单元运行时控制与其连接的清灰装置运行。

可选的，所述状态信号包括模式状态信号、请求状态信号和运行状态信号；

所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行包括：

所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块各单元。

可选的，当所述末电场振打单元包括A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元时；

所述预设顺序包括依次排列的所述SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元和除雾器冲洗单元。

可选的，所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块各单元包括：

所述处理模块通过所述采集模块获取所述预设顺序中当前需运行单元的模式状态信号，并根据所述模式状态信号判断该单元是否处于优化模式，如果否，则将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元，如果是，则根据所述请求状态信号判断该单元是否请求运行，若否，则将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元，若是，则控制该单元开始运行，并在该单元运行完毕后将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元。

一种清灰设备，包括SCR声波吹灰装置、SCR蒸汽吹灰装置、低温省煤器蒸汽吹灰装置、末电场断电振打装置、除雾器冲洗装置以及至少一个如上述任一项所述的清灰设备控制系统。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种清灰设备及其控制系统和控制方法，其中，所述清灰设备控制系统的采集模块用于采集所述清灰模块各单元的状态信号并传送给所述处理模块；所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行，所述清灰模块各单元运行时控制与其连接的清灰装置运行，以实现避免两个或多个清灰装置同时运行而导致粉尘浓度的上升甚至超标的目的，从而避免了出现烟气排放的粉尘超标的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例提供的一种清灰设备控制系统的结构示意图；

图2为本申请的另一个实施例提供的一种清灰设备控制系统的结构示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的一种处理模块控制SCR声波吹灰单元运行的流程示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种清灰设备控制方法的流程示意图；

图5为本申请的另一个实施例提供的一种清灰设备控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

所述清灰设备控制系统应用于清灰设备，所述清灰设备包括：SCR声波吹灰装置、SCR蒸汽吹灰装置、低温省煤器蒸汽吹灰装置、末电场断电振打装置和除雾器冲洗装置；如图1所示，所述清灰设备控制系统包括：采集模块200、处理模块100和清灰模块300；其中，

所述清灰模块300包括：选择性催化还原反应系统SCR声波吹灰单元310、SCR蒸汽吹灰单元320、低温省煤器蒸汽吹灰单元330、末电场断电振打单元340和除雾器冲洗单元350；

所述采集模块200用于采集所述清灰模块300各单元的状态信号并传送给所述处理模块100；

所述处理模块100用于根据所述清灰模块300各单元的状态信号控制所述清灰模块300各单元依次运行，所述清灰模块300各单元运行时控制与其连接的清灰装置运行。

需要说明的是，所述清灰模块300中各个单元与其对应的清灰装置连接，具体地，所述SCR声波吹灰单元310与SCR声波吹灰装置连接，所述SCR蒸汽吹灰单元320与SCR蒸汽吹灰装置连接，所述低温省煤器蒸汽吹灰单元330与低温省煤器蒸汽吹灰装置连接，所述末电场断电振打单元340与末电场断电振打装置连接，所述除雾器冲洗单元350与所述除雾器冲洗装置连接。

以双列双室五电场结构的电除尘器为例，参考图2，所述末电场断电振打单元340包括：A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元341、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元342、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元343、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元344。

但在本申请的其他实施例中，以单列单室四电场的湿式电除尘器为例时，所述末电场断电振打单元340还可以为单列湿式电除尘器阳极断电振打单元。本申请对所述末电场断电振打单元340具体的组成并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述状态信号包括模式状态信号、请求状态信号和运行状态信号。

具体地，在本申请的一个实施例中，所述模式状态信号、请求状态信号和运行状态信号均以二进制符号1或0表示，所述模式状态信号为1时表示清灰装置处于优化模式，所述模式状态信号为0时表示清灰装置处于独立模式；所述请求状态信号为1时表示清灰装置请求运行，所述请求状态信号为0时表示清灰装置未请求运行；所述运行状态信号为1时表示清灰装置正在运行，所述运行状态信号为0时表示清灰装置停止运行。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，所述处理模块100具体用于根据所述清灰模块300各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块300各单元。

具体地，在本申请的一个实施例中，以双列双室五电场结构的电除尘器为例，所述预设顺序包括依次排列的所述SCR声波吹灰单元310、SCR蒸汽吹灰单元320、低温省煤器蒸汽吹灰单元330、A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元341、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元342、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元343、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元344和除雾器冲洗单元350。

具体地，所述处理模块100根据所述清灰模块300各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块300各单元包括：

所述处理模块100通过所述采集模块200获取所述预设顺序中当前需运行单元的模式状态信号，并根据所述模式状态信号判断该单元是否处于优化模式，如果否，则将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元，如果是，则根据所述请求状态信号判断该单元是否请求运行，若是，则控制该单元开始运行，并在该单元运行完毕后将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元。

需要说明的是，在本实施例中，当所述清灰模块300中的某一单元由于各种原因无法处于优化模式被所述处理模块100控制时，可以通过设置所述模式状态信号将该单元设置为独立模式，从而可以按照自己本身的时序运行或停止运行。本申请对处于独立模式的清灰模块300中的单元的工作状态并不做限定，具体视实际情况而定。

参考图3，图3为本申请的一个具体实施例提供的所述处理模块100控制所述SCR声波吹灰装置运行的流程图，具体包括：

获取SCR声波吹灰单元310的模式状态信号，判断所述SCR声波吹灰单元310的模式状态信号是否为1，如果否，则将所述SCR蒸汽吹灰单元320作为当前需运行单元，如果是，则判断所述SCR声波吹灰单元310的请求状态信号是否为1，若否，则将所述SCR蒸汽吹灰单元320作为当前需运行单元，若是，则控制该单元开始运行，并在所述SCR声波吹灰单元310的运行状态信号由1更改为0后，将所述SCR蒸汽吹灰单元320作为当前需运行单元。

所述处理模块100控制所述清灰模块300中其他单元的运行过程与上述类似，本申请在此不做赘述。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体优选实施例中，所述采集模块200为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，所述处理模块100为人机界面(Human Machine Interface，HMI)上位机；所述清灰模块300的各个单元设置于分散处理单元(Distributed Processing Unit，DPU)中。

在本实施例中，仍以双列双室五电场结构的电除尘器为例，所述PLC与各个DPU通过硬接线连接，PLC和HMI上位机通过MODBUS/TCP通信，电除尘器的模拟量信号和HMI上位机直接采用OPC通信。

PLC与所述SCR声波吹灰装置、SCR蒸汽吹灰装置、低温省煤器蒸汽吹灰装置、末电场断电振打装置和除雾器冲洗装置之间的通信IO点表如下：

1、1#SCR投入优化模式DI；

2、1#SCR声波吹灰单元310请求运行DI；

3、1#SCR蒸汽吹灰单元320请求运行DI；

4、1#SCR声波吹灰单元310允许运行DO；

5、1#SCR蒸汽吹灰单元320允许运行DO；

6、1#SCR蒸汽吹灰单元320运行DI；

7、1#SCR声波吹灰单元310运行DI；

8、1#低温省煤器投入优化模式DI；

9、1#低温省煤器蒸汽吹灰单元330请求运行DI；

10、1#低温省煤器蒸汽吹灰单元330允许运行DO；

11、1#低温省煤器蒸汽吹灰单元330运行DI；

12、1#A列电除尘器投入优化模式DI；

13、1#A列左室电除尘器五电场阳极振打单元341请求运行DI；

14、1#A列右室电除尘器五电场阳极振打单元342请求运行DI；

15、1#A列左室电除尘器五电场阳极振打单元341允许运行DO；

16、1#A列右室电除尘器五电场阳极振打单元342允许运行DO；

17、1#A列左室电除尘器五电场阳极振打单元341运行DI；

18、1#A列右室电除尘器五电场阳极振打单元342运行DI；

19、1#B列电除尘器投入优化模式DI；

20、1#B列左室电除尘器五电场阳极振打单元343请求运行DI；

21、1#B列右室电除尘器五电场阳极振打单元344请求运行DI；

22、1#B列左室电除尘器五电场阳极振打单元343允许运行DO；

23、1#B列右室电除尘器五电场阳极振打单元344允许运行DO；

24、1#B列左室电除尘器五电场阳极振打单元343运行DI；

25、1#B列右室电除尘器五电场阳极振打单元344运行DI；

26、1#吸收塔投入优化模式DI；

27、1#吸收塔除雾器冲洗单元350请求冲洗DI；

28、1#吸收塔除雾器冲洗单元350请求冲洗DI；

29、1#吸收塔除雾器冲洗单元350冲洗DI；

30、1#吸收塔预洗涤系统运行请求DO；

其中，DI代表数字量输出，DO代表数字量输入。

在本实施例中，当所述清灰模块300中的某一单元由于各种原因无法处于优化模式被所述处理模块100控制时，可以通过其DPU柜将该单元的模式状态信号置0，从而将其工作模式设置为独立模式，从而可以按照自己本身的时序运行或停止运行。

相应的，本申请实施例还提供了一种清灰设备控制方法，应用于上述任一实施例所述的清灰设备控制系统，所述清灰设备控制系统包括：采集模块、处理模块和清灰模块；其中，所述清灰模块包括：SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、末电场断电振打单元和除雾器冲洗单元；如图4所示，所述清灰设备控制方法包括：

S101：所述采集模块采集所述清灰模块各单元的状态信号并传送给所述处理模块；

S102：所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行，所述清灰模块各单元运行时控制与其连接的清灰装置运行。

需要说明的是，所述清灰模块中各个单元与其对应的清灰装置连接，具体地，所述SCR声波吹灰单元与SCR声波吹灰装置连接，所述SCR蒸汽吹灰单元与SCR蒸汽吹灰装置连接，所述低温省煤器蒸汽吹灰单元与低温省煤器蒸汽吹灰装置连接，所述末电场断电振打单元与末电场断电振打装置连接，所述除雾器冲洗单元与所述除雾器冲洗装置连接。

以双列双室五电场结构的电除尘器为例，所述末电场断电振打单元包括：A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元。但在本申请的其他实施例中，以单列单室四电场的湿式电除尘器为例时，所述末电场断电振打单元还可以为单列湿式电除尘器阳极断电振打单元。本申请对所述末电场断电振打单元具体的组成并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述状态信号包括模式状态信号、请求状态信号和运行状态信号。

具体地，在本申请的一个实施例中，所述模式状态信号、请求状态信号和运行状态信号均以二进制符号1或0表示，所述模式状态信号为1时表示清灰装置处于优化模式，所述模式状态信号为0时表示清灰装置处于独立模式；所述请求状态信号为1时表示清灰装置请求运行，所述请求状态信号为0时表示清灰装置未请求运行；所述运行状态信号为1时表示清灰装置正在运行，所述运行状态信号为0时表示清灰装置停止运行。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图5所示，所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行包括：

S1021：所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块各单元。

具体地，在本申请的一个实施例中，以双列双室五电场结构的电除尘器为例，所述预设顺序包括依次排列的所述SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元和除雾器冲洗单元。

具体地，所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块各单元包括：

所述处理模块通过所述采集模块获取所述预设顺序中当前需运行单元的模式状态信号，并根据所述模式状态信号判断该单元是否处于优化模式，如果否，则将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元，如果是，则根据所述请求状态信号判断该单元是否请求运行，若是，则控制该单元开始运行，并在该单元运行完毕后将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元。

需要说明的是，在本实施例中，当所述清灰模块中的某一单元由于各种原因无法处于优化模式被所述处理模块控制时，可以通过设置所述模式状态信号将该单元设置为独立模式，从而可以按照自己本身的时序运行或停止运行。本申请对处于独立模式的清灰模块中的单元的工作状态并不做限定，具体视实际情况而定。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，当所述末电场振打单元包括A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元时；

所述预设顺序包括依次排列的所述SCR声波吹灰单元、SCR蒸汽吹灰单元、低温省煤器蒸汽吹灰单元、A列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、A列电除尘右室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘左室五电场阳极断电振打单元、B列电除尘右室五电场阳极断电振打单元和除雾器冲洗单元。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个优选实施例中，如图5所示，所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号按预设顺序依次运行所述清灰模块各单元包括：

所述处理模块通过所述采集模块获取所述预设顺序中当前需运行单元的模式状态信号，并根据所述模式状态信号判断该单元是否处于优化模式，如果否，则将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元，如果是，则根据所述请求状态信号判断该单元是否请求运行，若否，则将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元，若是，则控制该单元开始运行，并在该单元运行完毕后将在所述预设顺序中处于该单元之后的单元设置为当前需运行单元。

参考图3，图3为本申请的一个具体实施例提供的所述处理模块控制所述SCR声波吹灰装置运行的流程图，具体包括：

获取SCR声波吹灰单元310的模式状态信号，判断所述SCR声波吹灰单元310的模式状态信号是否为1，如果否，则将所述SCR蒸汽吹灰单元320作为当前需运行单元，如果是，则判断所述SCR声波吹灰单元310的请求状态信号是否为1，若否，则将所述SCR蒸汽吹灰单元320作为当前需运行单元，若是，则控制该单元开始运行，并在所述SCR声波吹灰单元310的运行状态信号由1更改为0后，将所述SCR蒸汽吹灰单元320作为当前需运行单元。

所述处理模块100控制所述清灰模块300中其他单元的运行过程与上述类似，本申请在此不做赘述。

相应的，本申请实施例还提供了一种清灰设备，包括SCR声波吹灰装置、SCR蒸汽吹灰装置、低温省煤器蒸汽吹灰装置、末电场断电振打装置、除雾器冲洗装置以及至少一个如上述任一实施例所述的清灰设备控制系统。

综上所述。本申请实施例提供了一种清灰设备及其控制系统和控制方法，其中，所述清灰设备控制系统的采集模块用于采集所述清灰模块各单元的状态信号并传送给所述处理模块；所述处理模块根据所述清灰模块各单元的状态信号控制所述清灰模块各单元依次运行，所述清灰模块各单元运行时控制与其连接的清灰装置运行，以实现避免两个或多个清灰装置同时运行而导致粉尘浓度的上升甚至超标的目的，从而避免了出现烟气排放的粉尘超标的情况。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。