智能远传先导控制盒在袋式除尘器中的应用

李二心，蒋孟杰，张涛，瞿晓燕，陈惟东，刘英苏

（上海袋式除尘配件有限公司，上海 200241）

袋式除尘器是治理大气污染的高效除尘设备，是解决工业烟气细颗粒物超低排放的重要技术装备。袋式除尘净化效率高达99%—99.99%，净化后细颗粒物排放浓度可达到10mg/m3以下，甚至达到5mg/m3，设备阻力低于1000Pa。袋式除尘器可用于各种风量的含尘气体净化，也可用于气固分离和粉体回收，当烟气量、烟气温度、粉尘比电阻等烟尘工况变化和波动时，能够保持稳定的净化性能。脉冲喷吹类袋式除尘器作为主流设备，具有清灰能力强、过滤风速高、设备紧凑、钢耗少、占地面积少等优点，广泛应用于钢铁、水泥、机械、火力发电、煤炭、化工、垃圾焚烧、医药、玻璃、有色冶金等行业[1]。

袋式除尘器主要由上箱体、中箱体、下箱体、喷吹装置等部分组成[2]。

上箱体为净气室，喷吹装置也安装在上箱体中。中箱体为尘气室，内装有滤袋，在上箱体和中箱体之间有花板分隔。花板有两个作用，一是分隔含尘气体与净化后的气体，二是作为滤袋安装的固定部位。下箱体为灰斗，灰斗下方连有卸灰阀和输灰系统[3]。

脉冲喷吹装置由气包、脉冲喷吹控制仪、电磁脉冲阀、喷吹管、喷嘴等组成。电磁脉冲阀在极寒环境中使用时，由于压缩气体中含有水蒸气，极易造成电磁脉冲阀中动铁芯结冰，会导致电磁脉冲阀无法正常工作。为了解决这一问题，上海某公司研发了智能远传先导控制盒，该装置可将电磁脉冲阀线圈集中在一起，增加温控装置，并自带智能控制功能，通过气管远距离传输，以保证脉冲阀工作可靠稳定。

1 基本组成

如图1 所示，智能远传先导控制盒由9 部分组成。

图1 智能远传先导控制盒系统图

智能控制系统由STM32 系列高速处理芯片作为其主控制芯片，内置压差传感器、温度传感器,完成了控制系统的硬件设计,实现了1 路运行/停止状态干接点输出、1 路本地/远程选择状态干接点输出、1 个过压/欠压报警状态干接点输出、8 路电磁阀输出以及差压数据、当前阀号、当前提升阀号、当前实时信息数据上传通讯功能；实时监测电磁阀工作状态功能，并储存各个电磁阀的工作状态，以备查阅；实现控制盒内温度实时显示并根据室外温度变化自动加热与停止；实现输出替代和屏蔽功能；实现差压数据以4—20mA 模拟信号输出；采用MODBUS-RTU 通讯协议，开放所有的参数设置，用户通过远程集控系统能够完全了解该智能远传先导控制盒参数信息，实现远程参数设置及运行，并采用RS-485 接口与上位机进行通讯。

电磁线圈组件由电磁绕线、线圈骨架组件、线圈塑封件、螺纹镶件、标牌、接线盖、固定螺丝等组成。

导向管组件由不锈钢导向管、静铁芯、阻磁配件等组成。

温控组件由发热装置固定件、连接线等部件组成。

2 工作原理

含尘气体由进气管道进入除尘器的尘气箱，过滤后的气体经袋口汇集到净气箱后排出。粉尘附着于滤袋外表面。

除尘器上箱体内，一般在每排滤袋的上方均设一根喷吹管，管上有喷嘴（孔）正对每条滤袋中心。各喷吹管经由脉冲阀与气包相连。如图2 所示，当智能脉冲喷吹控制系统达到设定压差时，接收到远程集控系统控制信号或手动控制输出脉冲电信号，线圈得电生磁，磁生力使动铁芯被抬起，脉冲阀上气室及气管中的气体将从先导阀排气口排出，上气室压力骤减，由于此时下气室压力大于上气室，膜片打开，气包内压缩气体被释放，并在0.1—0.2s 的瞬间由喷嘴（孔）射向滤袋，同时诱导为自身5—7 倍的周围气体一并进入滤袋。滤袋壁受到强烈冲击而急剧膨胀变形，积于滤袋表面的粉尘落入灰斗。

图2 智能脉冲喷吹控制系统图

清灰周期及脉冲间隔应依据含尘浓度、过滤风速、粉尘性质、气体特性、除尘器结构等进行调节，以保持除尘器阻力在合理范围内[3]。

3 工作方式

3.1 自动工作

通电后，智能远传先导盒自动进入运行模式。用户可以根据实时应用需求，进入参数设置菜单，如对“28#控制模式”进行相应设置，以切换就地模式/远程控制。就地模式：通电后智能远传先导盒自动运行。远程控制：通电后智能远传先导盒通过远程RMT 和24VDC 输入触点的闭合与开路情况切换工作状态，该输入触点可以通过外部继电器或开关控制，闭合时控制仪启动，断开时智能远传先导盒停止运行。

3.2 手动工作

手动工作主要用于快速检测智能远传先导盒输出状态正确与否。运行模式下，长按“手动”按键2s后，系统进入手动操作模式。手动操作模式下，长按“手动”按键2s 后，系统返回运行模式。

3.3 特殊停止方式

设置“28#控制模式”为1 时，远程控制有效，在智能远传先导盒内的线路板上DZ9 接线端子组中有两个端子，外接“停止/运行”控制触点（可导线、按钮、继电器等），控制自动状态下的清灰启动和停止。当端子连通时自动运行启动，当端子不连通时自动运行停止。自动运行停止的方式有以下几种情况：设置30#参数“停止方式为0”时，即刻停机有效；设置30#参数“停止方式为1”时，运行至终位停机。一旦设置28#参数“停止延时为非0”时，停止延时功能有效。此时在设置的“停止延时”时间内，当端子连通时智能远程先导控制盒自动运行启动，之后即使端子不连通，延时期间智能远程先导控制盒仍然持续运行，直到延时时间计时完成后，以终停方式停机。此模式下，智能远传先导控制盒将忽略循环间隔和差压判断，反复喷吹到停机延时时间并喷吹完当前循环后停止。

4 使用要求

智能远传先导控制盒的快速接头与脉冲阀通过气管连接，所有的先导阀与脉冲阀之间的最大传输距离应不大于下表的推荐值。

先导阀与脉冲阀之间的最大传输距离

5 安装要求

安装智能远传先导控制盒和打开其外壳时，必须在断电条件下进行。如果安装有温控装置的智能远传先导控制盒，必须确保在打开其外壳前5min 就断掉温控装置电源，以防烫伤。拆卸或维护完成后，确保外壳上所有螺丝都被拧紧。

6 结语

袋式除尘器经过长期发展，过滤与清灰能力已逐步适应超低排放的要求，并得到了广泛的应用，但仍需要不断探索和完善，以进一步提高其性能。智能远传先导控制盒还需要继续改进，从而以更高的技术水平为大气环境质量改善提供技术支撑。