新型袋式除尘器脉冲控制仪的设计

鸭梨1封面专业：电子电器班级：技师电子05.1姓名：学号：056130149鸭梨2学号：056130149姓名：学制：3.5年专业：电子电器班级：技师电子05.1班主任：设计题目：除尘器新型袋式脉冲控制仪指导教师：职务和职称：教师鸭梨3新型袋式除尘器脉冲控制仪的设计摘要第一章工业除尘器的国内外应用现状······························31.1除尘器应用现状················································51.2脉冲控制仪的意义，流程，基本功能······························61.3新型脉冲反冲式袋式除尘器特点及应用前景························61.4袋式除尘器具有的优点··········································71.5袋式除尘器的应用··············································71.6袋式除尘器的清灰方式··········································71.7脉冲喷吹清灰方式··············································81.8袋式除尘器结构原理············································81.9脉冲喷吹式布袋除尘器的基本组件································9第二章硬件构造··············································102.1系统原理······················································102.2硬件设计·······················································11第三章软件框图，编程思路····································133.1单片机的相关内容简介··········································133.2软件设计·······················································17第四章安装及调试··············································204.1安装方法·······················································204.2设置···························································214.3运行方式选择···················································224.4调试过程中可能出现的问题·······································23第五章总结······················································23致谢·······························································24参考文献···························································24鸭梨4新型袋式除尘器脉冲控制仪的设计摘要针对现在除尘器的诸多不足，在这里本文详细介绍了脉冲袋式除尘器的硬件结构、工作原理以及此系统的优点,还在硬件方面重点介绍了脉冲的发生与系统的稳定性的兼容设计，软件方面重点介绍了单片机的脉冲发生程序的设计。并给出了有关控制软件的流鸭梨5程图和功能图,阐述了脉冲喷吹控制仪的优点和编程方法，还有实际运行的诸多问题。关键词：脉冲喷吹控制仪，除尘器，单片机，光耦，数码管，锁存器。第一章工业除尘器的国内外应用现状根据国家环保总局测算,我国环境问题所造成的损失约占国民生产总值的10%,污染问题已经十分严重,因此环保要求也日趋严格,国家已经对烟尘及SO2的排放提出更加严格的要求。一部分地方环保部门提出了更严格的要求,北京市烟尘和SO2的排放允许质量浓度严于很多先进国家标准,目前四电场静电除尘器改为五电场、六电场也很难满足上述要求。与此同时,SO2排放标准也相应提高。为减少排放,许多电厂将燃用低硫煤或采取相应的脱硫设施,从而导致静电除尘器的除尘效率下降,尤其对于煤中硅、铝含量超过85%的电厂,采用静电除尘器处理的烟尘排放质量浓度已远远达不到环保要求。根据当前形势,静电除尘器改造为布袋除尘器已经势在必行。1.1除尘器应用现状除尘装置的选择以静电除尘器和布袋除尘器为主。20世纪70年代静电除尘器在国内就已经应用鸭梨6于火力发电厂,如吉林热电厂、保定发电厂。1974年福建邵武电厂在锅炉改造时首次采用国产双室二电场静电除尘器。经过多年的开发应用,静电除尘器技术成熟,除尘效率较高,目前已被广泛应用于电力、冶金、化工等行业。20世纪80年代开始,我国就在部分电厂就布袋除尘器处理锅炉尾部烟气进行了尝试,由于受当时工艺水平的限制,滤料质量不过关,滤袋破损,导致除尘效率低,换袋频繁,加之工作条件差,致使布袋除尘器没有得到推广应用。近年来,随着滤布材料制造技术的发展,袋式除尘器在滤布的强度、耐高温、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。通过工程实践,火力发电厂锅炉尾部烟气处理采用布袋除尘器是完全可行的,它除尘效率高,一次性投资省,设备占地小相对于四电场以上电除尘器,运行成本及排污收费低。尤其是由于制造技术的发展,滤袋的腐蚀、磨损等问题都得到了有效地解决,为袋式除尘器的应用提供了有力保证。另外,由于除尘器的运行、故障及异常诊断均采用自动化监控管理,其操作管理均较简便。影响袋式除尘器性能的主要因素是清灰方式、滤料特性、过滤风速等，所以可以认为这些参数对袋式鸭梨7除尘器的结构、性能以及适用范围等具有决定性的影响。1.2脉冲控制仪的意义，流程，基本功能脉冲控制仪是脉冲袋式除尘器喷吹清灰系统的主要控制装置。流程：它的输出信号控制电磁脉冲阀喷吹压缩空气对滤袋循序清灰，使除尘器的阻力保持在设定的范围内，以保证除尘器的处理能力和收尘效率。同时设有压差控制仪输入接点，接上压差控制仪后，可以定压差清灰。本控制仪的输出是由专用芯片控制，输出位数可根据需要用按键分别设定，从而完成控制电磁脉冲阀的开启和关闭。同时发光二极管依次显示电磁阀工作顺序。脉冲间隔、脉冲宽度、脉冲周期间隔和输出位数用数码管显示，便于观察和设定。该控制仪亦可做脉冲信号发生器用，在电气、气动回路中做定时控制。如：控制电磁阀、继电器等输出。使用方法鸭梨8图11.3新型脉冲反冲式袋式除尘器特点及应用前景电除尘器和袋式除尘器是公认的高效除尘设备，电力行业中使用电除尘器已较普遍。我国电站采用电除尘器普遍存在以下几方面问题:电除尘器具有以下的一些优点：a烟气通过设备的压力损失低。一般只有几十毫米水柱。b可以用的温度范围较广，从零点到金属的温度极限。c对亚微米和粗粒子的除尘效率高。d如运行得当，需要的维护工作量少。电除尘器的缺点是：鸭梨91.锅炉工况和负荷的变化等能影响其净化效率，从而导致排放浓度不稳定。2.燃用煤质的改变粉尘比电阻变化影响其净化效率。3.在维修时一般需要设备停止运行。随着电站循环流化床锅炉的发展,完善袋式除尘器设计,利用袋式除尘器解决电除尘器问题是一种有效途径。1.4袋式除尘器具有的优点：1浓度低。袋式除尘器排出的粉尘浓度低，一般可低于50mg/m3，甚至可达10mg/m3。而对低硫煤和灰份高的煤，电除尘器要达到这么低的浓度就有一定难度，或要增加较多的投资。2滤料特性好。排出的浓度可不受粉尘的比电阻、浓度、粒度等性质的影响。锅炉负荷的变化、烟气量波动对袋式除尘器出口排放浓度的影响不大。3结构新颖。一般袋式除尘器采用分室结构，并在设计中留有余地，使除尘器可轮换检修，而不影响锅炉的运行。4价格便宜。袋式除尘器的投资和运行费总计低于电除尘器。1.5袋式除尘器的应用鸭梨10国外袋式除尘器的应用：工业发达国家很早就应用除尘设备来捕集锅炉所排放的颗粒。五十年代，这些国家在发电厂以使用电除尘器为主，而工业锅则多使用多管旋风除尘器。七十年代以后情况就有了变。由于美国等国家对环境保护的要求愈来愈严，不但提高了烟的排放标准，而且加强了对排放硫氧化物的控制。许多发电厂了符合限制排硫的标准，使用低硫煤，其结果虽然减少了硫的排，但同时也提高了烟尘的比电阻，以致降低了电除尘器的效率。为袋式除尘器不受烟尘比电阻的影响，而且去除亚微米颗粒物能力比电除尘器还要好，从而受到了重视，逐渐得到了推广。现成为一项成熟的技术，在发电锅炉和工业锅炉广泛地应用。1.6袋式除尘器的清灰方式袋式除尘器使用过程中的关键工序是清灰再生，滤袋清灰是保证袋式除尘器可持续使用的必不可少的措施，因为滤袋表面积灰后，必然减少了滤料的孔隙率，使阻力增加。而滤料的阻力增加到一定程度时，过滤效率将不再增加，反而会有所下降，因为阻力增大即滤料所受的压差增大，尘粒就会从滤料最薄弱的地方通过，其数量会随着阻力的增加而增大。对于风鸭梨11机来说，按风机的工作性能，随着系统阻力的增加风量就会减小，因此当滤袋表面集尘量达到一定值时，必须把滤袋上的积聚的粉尘层清除到一定程度，使滤袋再生，恢复必要的透气性，使之具有继续除尘的功能。对除尘器清灰的基本要求是从滤料表面迅速、均匀地清落沉积的粉尘，同时又能保持一定的粉尘初层，并且不损伤滤袋和消耗较少的动力。清灰效果的优劣直接影响除尘器的阻力、效率、滤料使用寿命和除尘系统运行的效益。袋式除尘器常用的清灰方法有简易清灰、机械清灰和气流清灰(逆气流、脉冲喷吹)三大类。1.7脉冲喷吹清灰方式脉冲喷吹清灰一般是借助空气压缩机，向袋滤室内的文氏管吹入高压高速的脉冲喷吹过程中，滤袋产生瞬间的脉冲膨胀变形，产生有利于滤袋表面粉尘脱落的冲击力，使粉尘断裂剥落，达到清灰的目的。压缩空气，使文氏管内部造成局部负压，从而诱导周围空气进入滤袋内。脉冲喷吹清灰按照喷吹气源的压力不同，分为高压脉冲喷吹和低压脉冲喷吹两类在脉冲喷吹清灰包括脉冲喷吹和环隙喷吹清灰两种方式，这两种清灰方式一般都用于外滤式圆袋形除鸭梨12尘器上，也用于近年新发展起来的滤筒式除尘器，它可以在不停风状态下进行清灰即在线清灰。脉冲喷吹清灰每次喷吹喷入的压缩空气量不很多，对过滤风速及阻力影响较小，运行比较稳定，清灰效果较好，是国外上世纪60年代推广使用的高效清灰技术，也是目前国内多数袋式除尘器采用的主要清灰方式之一。处理风量大，除尘效率高，滤袋在清灰过程中可不中断正常的过滤工作是脉冲喷吹清灰的优点。1.8袋式除尘器结构原理袋式除尘器也称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,制作原理：利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物。作用原理：是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒受气体分子冲击（布朗运动）不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。相关元素：工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。材料特性：布材料是布袋除尘器的关键;性能良鸭梨13好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度,耐热性能良好的纤维,其耐热度目前可达到250～350℃。清灰分类：袋式除尘器按清灰方式的不同可分为振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等5种类型。清灰原理：脉冲喷吹式布袋除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好,是目前世界上最为广泛应用的除尘装置。含尘气体从袋式除尘器入口进入后,由导流管进入各