干式电除尘及湿式除尘器粉尘联合自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于自动控制技术领域，涉及干式电除尘及湿式除尘器自动控制，特 别涉及一种基于干式电除尘及湿式除尘器设备的粉尘联合全自动控制系统，实现火力发电 厂、热力发电厂燃煤锅炉除尘设备的节能、高效运行。
【背景技术】
[0002] 目前，我国经济处于高速发展期，工业生产自动化水平逐年提高，由工业生产导致 的环境问题日渐突出，为了经济的可持续发展，国家提出了全面的"节能降耗"要求，如何提 高工业生产的效率，降低设备能耗，减少污染物排放成为当今研究的重点内容。
[0003] 作为现代化工业的主要领域，电力行业尤其是火电行业的发展所导致的大气污染 日益严峻，由于火电行业通过燃烧煤来获取能源，其中粉尘是其污染物排放的主要组成部 分。大量的煤燃烧造成污染物排放，给自然环境和人类健康带来极大伤害。
[0004] 目前，我国出台了一系列污染物排放标准，污染物排放指标与发达国家看齐，有的 指标甚至比发达国家还要严格。如粉尘排放原限值是小于50mg/Nm3,随后减少为20mg/ Nm3,而近期火电行业超低排放改造要求限值是小于5mg/Nm3,火电行业粉尘排放限制和燃 气机组一致。
[0005] 火电行业降低粉尘排放值的措施一般为增加现有除尘设备的出力或新增除尘设 备，如现在火电行业超低排放改造为降低粉尘排放新增湿式除尘器等设备。新增设备运行 后将会导致设备能耗的大幅增加，进而导致节能指标进一步降低。在排放限值要求降低的 同时，我国提出节能指标还要进一步领先，根据国家三部委《煤电节能减排升级与改造行动 计划（2014-2020年）》（发改能源[2014] 2093号）中对燃煤机组节能降耗工作部署和节能 降耗目标的要求，至2020年底，现役600MW亚临界空冷燃煤机组全面完成节能升级改造，机 组供电煤耗要维持在320克/千瓦时以内。在保证粉尘排放不超标的情况下如何实现节能 运行就显得极为重要，也为我国粉尘排放控制设备和控制方式带来的机遇和挑战。
[0006] 我国干式电除尘和湿式除尘器是火力发电厂、热力发电厂常用除尘设备。目前，干 式电除尘及湿式电除尘常规调节手段都是人工根据粉尘浓度及负荷变化情况手动增减电 源柜出力来调节出口粉尘，这样的调节手段存在调节不到位和过度调节等问题，由此导致 除尘设备运行效率不高和能源浪费。同时人工调整易导致粉尘超标，从而导致环保排放超 标。干式电除尘和湿式除尘器之间本身存在着耦合关系，通过人工调整，不能从整体上实现 两者之间的协调控制，也难以消除两者间的相互影响，从而导致设备运行相互间的内部能 量消耗较多，造成能源的浪费和粉尘排放超标。 【实用新型内容】
[0007] 为解决上述问题，本实用新型的目的是提供了一种干式电除尘及湿式除尘器粉尘 联合自动控制系统，此控制系统将火电厂干式电除尘和湿式除尘器作为一个整体进行控 制，根据机组负荷、燃煤量、磨煤机启停、浆液循环栗启停等设备状态变化，自动调整干式电 除尘及湿式除尘器的出力，降低干式电除尘及湿式除尘器电耗，使能源利用高效化，并利用 成熟的现代自动控制理论和典型控制设备，使其适用于多种型号的除尘设备。
[0008] 本实用新型的技术方案是：一种干式电除尘及湿式除尘器粉尘联合自动控制系 统，其特征是在干式电除尘出口安装两台粉尘传感器测量干式电除尘出口粉尘，为A侧干 式电除尘出口粉尘传感器和B侧干式电除尘出口粉尘传感器，通过电缆将就地粉尘变换为 4-20mA信号传输至干式电除尘控制器，干式电除尘控制器将数据处理后传输至DCS主控制 器；
[0009] 在湿式除尘器出口安装一台粉尘传感器测量湿式除尘器出口粉尘，通过电缆将就 地粉尘变换为4-20mA信号传输至湿式除尘器，湿式除尘器控制器将数据处理后传输至DCS 主控制器；
[0010] 干式电除尘控制器、湿式除尘器控制器和DCS主控制器之间通过电缆硬接线完成 数据交换，模拟量数据为4-20mA信号，开关量信号通过继电器进行隔离，继电器电压为交 流 220V〇
[0011] 从上述技术可以看出，本实用新型公开的干式电除尘及湿式除尘器粉尘联合自 动控制系统具备以下特点：能够实时测量烟囱入口和干式电除尘出口粉尘值，将测量值在 CRT画面显示，并将此信号输入自动控制系统，自动控制系统根据操作人员设定值和测量值 之间的偏差，自动判断燃料量、一次风压力、磨煤机运行量和浆液循环栗运行量的变化，输 出指令来调整干式电除尘及湿式除尘器电源柜电压、电流的变化，使干式电除尘及湿式除 尘器工作在最佳状态，消除干式电除尘及湿式除尘器之间因相互耦合而导致的能量消耗， 干式电除尘及湿式除尘器的电耗在效率不变的情况下降低约30%，降低了能耗，节约了能 源。
【附图说明】
[0012] 图1是本实用新型的系统结构示意图。
[0013] 图2是本实用新型的流程示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面将结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释 性，不应视为对本实用新型公开技术内容的限制。
[0015] 在图1中，ESP1-干式电除尘1室、ESP2-干式电除尘2室、ESP3-干式电除尘 3室、ESP4-干式电除尘4室、5-A侧干式电除尘出口粉尘传感器、6-B侧干式电除尘出口粉 尘传感器、7-烟囱入口粉尘传感器、8- -级吸收塔、9-烟囱、10-二级吸收塔、11 -DCS主控制 器、12-干式电除尘控制器、13-湿式除尘器控制器；图中干式电除尘简称ESP，湿式除尘器 简称WESP，引风机简称IDF。
[0016] 如图1所示，在干式电除尘出口安装两台粉尘传感器，为A侧干式电除尘出口粉尘 传感器5和B侧干式电除尘出口粉尘传感器6,由两个前散射式光学粉尘仪测量干式电除尘 出口粉尘，单位为mg/m3。此信号通过电缆将就地粉尘变换为4-20mA信号传输至干式电除 尘控制器12,干式电除尘控制器12将数据处理后传输至DCS主控制器11。
[0017] 湿式除尘器出口安装一台粉尘传感器，为烟囱入口粉尘传感器7,由抽取式光学粉 尘仪测量湿式除尘器出口粉尘（即烟囱入口粉尘），单位为mg/m3。此信号通过电缆将就地 粉尘变换为4-20mA信号传输至湿式除尘器13,湿式除尘器控制器13将数据处理后传输至 DCS主控制器11。
[0018] 干式电除尘控制器12、湿式除尘器控制器13和DCS主控制器11之间通过电缆硬 接线完成数据交换，模拟量数据为4-20mA信号，开关量信号通过继电器进行隔离，继电器 电压为交流220V。
[0019] DCS主控制器11总指令是本控制系统的核心信号，经实验和理论推导，得出总指 令与各参数间的关系为：
[0020] Y=KiF+^d(F) /dt+K3d(P) /dt+K4d(M) /dt+K5d(J) /dt+Pout
[0021] 式中，Y为DCS主控制器11总指令，0-100% ;F为机组总燃料量，T/H;P为机组一 次风压力，Kpa;M为磨煤机运行变化量，J为浆液循环栗运行变化量，PciutS串级系统输出 值，0-100% !K1,K2,K3,K4,K5为比例调整系数。
[0022] 所述的Pciut为串级系统运算值，串级系统的主PID控制器测量值为烟囱入口粉尘 传感器7测量值，副调节器测量值为A侧干式电除尘出口粉尘传感器5和B侧干式电除尘 出口粉尘传感器6测量值经取平均后的值。
[0023] 上层控制系统总指令Y与干式电除尘接收指令信号E的关系为：E = YXF(X)1
[0024] F (X)1函数变换式为：
[0025]
[0026] 干式电除尘接收指令信号E输出至干式电除尘控制器，用于控制干式电除尘整体