1 緒論

    近年來用所謂的過濾控制器監(jiān)測除塵設(shè)備后純凈氣體含塵量已被逐漸接受。它們被安裝在除塵器后面的純凈氣體通道進行現(xiàn)場測量,以連續(xù)地監(jiān)控通過過濾器的相對純凈氣體含塵量（圖1）?，F(xiàn)代的過濾控制器依照摩擦電的測量原理工作,也就是說應(yīng)用探針和它附近的塵粒流之間以及塵粒流自身之間的電荷交換對探針的直接影響來檢測氣體含塵量（圖1）。測量電流的上升由電子電路記錄和放大。得出的信號是一個廢氣粉塵含量百分比的量度，取決于灰塵和氣體通過速率。此外可以預(yù)先選擇警報的上下閥值，如一旦超過該值會引起自由位觸點的激活。

    2摩擦電過濾器持續(xù)監(jiān)控

    多年以前，過濾器上的不定壓損失的測量就應(yīng)用于過濾器監(jiān)控系統(tǒng)。這種測量是合理的，對于袋式除塵器，壓力損失的適合佳范圍在大約800到1400 Pa。如果過濾器工作在這個范圍，就能保證過濾器凈化系統(tǒng)正常的發(fā)揮作用。如果壓力損失增加則意味著有故障發(fā)生，必須在短期內(nèi)修理。

    為了估算灰塵穿過過濾器的通過量，對監(jiān)測到的壓力進行了微分，證明它們之間毫無關(guān)系。例如濾袋網(wǎng)上的一個洞和拳頭一樣大（其他所有的過濾元件都不變），會導(dǎo)致粉塵排放戲劇性的增大,而過濾器分壓，并不會受到顯著的影響。為了保證除塵器的適合佳估計效率,過濾器分壓以及通過過濾控制器的粉塵排放連續(xù)監(jiān)控都要測量。

    對粉塵的質(zhì)量測量不但會保護粉塵分離設(shè)備后面的氣體粉塵含量監(jiān)控系統(tǒng)，同時也允許對廢氣凈化設(shè)備的狀態(tài)進行評定。除了過濾器組建的故障,測定閥膜、風門閉合不嚴密等的損壞部分都是過濾器診斷的一部分。

    2.1過濾器監(jiān)控系統(tǒng)

    在Integral Off工作方式下，信號會慢慢停止；而Integral On工作方式下，會顯示一個30秒的提示。因此對操作者來說，這會出現(xiàn)一種可能，在起初標準模式“integral on“下面有一個平均排放值，接近相應(yīng)的半小時平均值。萬一早期的過濾器耗損，粉塵濃度慢慢地增加,如果到達設(shè)定的極限值，就會發(fā)出一個警報（圖2）。

    2.2過濾器診斷

    除了對排放極限值的極限值監(jiān)控外，還存在除塵診斷的可能性。如果裝置運行在"integral off"模式，凈化過后的快速變換的粉塵含量–所謂的灰塵頂點–可以檢出并且根據(jù)除塵脈沖分配給袋式過濾器。除塵脈沖時摩擦電信號的高度，不僅是極限值的標準，而且是袋式過濾器品質(zhì)的表征。圖３和４是一個典型實例。

    這里和圖２相反，在這種模式下，顯示了除塵脈沖瞬間袋式除塵器各自的瞬時值。在圖３中，明顯地記錄了無缺陷的除塵器的工作狀態(tài)，而圖４中很顯然只有一些濾袋工作正常(12-６行）。而7－11行則連接著不正常工作的除塵布袋。根據(jù)測量結(jié)果這些可以有組織地替換。

    因此過濾器控制器信號的估價可以在早期識別除塵材料的初始磨損，也就是說在袋式除塵器的泄漏還看不見或者幾乎看不見的時候。操作者在監(jiān)管機構(gòu)或者社區(qū)居民看到或者覺察到塵縷的很早以前就可以收到一個關(guān)于過濾器損壞的警告。因此異常的粉塵排放和過濾器泄漏都可以避免。

    新一代的過濾器控制器甚至在探頭有顯示器，以便直接地就地了解設(shè)備狀態(tài)或者工作模式是“integral on”或者“integral off”，并且立即對增加的灰塵泄漏立刻起作用（圖５）。

    3 與自動除塵控制結(jié)合的摩擦電除塵檢測系統(tǒng)應(yīng)用實例

    除塵監(jiān)控在單個除塵器中的優(yōu)勢是毫無置疑的。另外，通過連接幾個裝置并安裝它們的通信和評估軟件，它也可以有效地對許多的分離灰塵設(shè)備監(jiān)控。特別是對于這樣的一些工廠，有30、60或更多除塵器分布在工廠的各部位且不得不進行監(jiān)控，或?qū)τ卸鄬映龎m器的工廠，迄今為止還沒有一個能把所有的過濾器情報合并的控制系統(tǒng)。因此一方面必須是及時地利用除塵診斷，另一方面則將除塵凈化適合優(yōu)化處理，保持保養(yǎng)修理費用和能量消耗開支，使支出適合有效。

    3.1 例1 多個單獨除塵設(shè)備中的連續(xù)除塵監(jiān)控

    選擇一個安置過濾器監(jiān)測系統(tǒng)的水泥廠,在一方面優(yōu)化過濾器操作，同時連續(xù)監(jiān)控過濾器，保持工廠的粉塵排放永久地安全地在一個極低的水平。過濾器監(jiān)測系統(tǒng)提供工廠所有30個過濾器設(shè)備在任何時間的狀態(tài)概況。每個過濾器和大過濾器設(shè)備的每個濾池都安裝了一個摩擦電過濾器控制器以進行粉塵量測量，同時安裝一個壓力傳感器來測量過濾器的壓力損失。每個過濾器的灰塵信號過濾器的分壓信號都于公共的過濾器監(jiān)控系統(tǒng)連接。因此會顯示兩個結(jié)果：

    過濾器監(jiān)控不象過去那樣單純由過濾器上的壓力損失來進行，也通過監(jiān)測凈化其他通道的適合低粉塵含量來實現(xiàn)。定時過濾器控制由分壓控制的過濾器來取代。這就意味凈化過程不再按周期而是按需求進行了，因此當除塵器中粉塵負荷達到一定程度時就會產(chǎn)生壓縮空氣的推動力。

    灰塵和分壓測量裝置經(jīng)由5個安裝在不同地方的計算機上的數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)庫相連接，計算機上集成了數(shù)據(jù)分析和可視化系統(tǒng)。過濾器設(shè)備結(jié)合在5個組里面，組的任務(wù)取決于每對過濾器的結(jié)合位置。為了減少單個裝置到評價系統(tǒng)的配線開支，選擇了模擬和數(shù)字信號傳送的綜合系統(tǒng)。圖６顯示了測量系統(tǒng)的大致配線。

    每次輸出的模擬信號到達六個過濾器控制器，六個壓力傳感器連接到一個公共信息采集點，各自的過濾器組的接線盒。然后五個過濾器組的所有的接線盒經(jīng)由上層集線器同評價系統(tǒng)連接。從圖６可以看出，除了有兩次六個模擬信號輸入每個接線盒，六個狀態(tài)連接也可以操作。通過這種方法，每個單個過濾器的（現(xiàn)有的）過濾器控制能夠啟動。

    組合成一個組的裝置的數(shù)目是自由的，取決于工廠的條件。通過接線盒，可以將所以的裝置連接起來。在這個例子中，接線盒不是必須的。適合佳的解決方案取決于其位置盒工廠的相關(guān)條件。

    巨大數(shù)量的由過濾器控制器輸出的信號由一臺電子計算機記錄，然而，這并不意味著就是一個過濾器監(jiān)控系統(tǒng)。另外還需要一個適當?shù)某绦虬鼇韴?zhí)行單個過濾器的激活，濾袋行的計數(shù)和模擬信號值的傳遞、數(shù)據(jù)記錄和評估。

    如果計算機啟動，數(shù)據(jù)分析和可視化體系將被自動啟動。個人計算機會顯示所有連接的分別分配的過濾器組的概況窗口。對每個過濾器，灰塵和分壓的測量值將會顯示出來。通過用不同顏色高亮顯示錯誤或已經(jīng)發(fā)生的極限值的越界。有一個協(xié)議，在故障的重復(fù)事件出現(xiàn)時，運診斷出錯的類型。另外，還可以看到一個過濾器是否被清潔的概況（圖7）。

    圖8中顯示了單個的過濾器組。在圖的上部分，每個單個過濾器的濾袋行的書目記錄下來。在圖的下面，通過聯(lián)機存儲的單個過濾器的灰塵值可以看出包括除塵脈沖的情況。此圖表能夠分別估計和規(guī)定單個過濾器控制器和壓力傳感器所產(chǎn)生的聯(lián)機數(shù)據(jù)或以往數(shù)據(jù)。

    過濾器診斷是自動完成的。在圖的上部分，可以看到一個濾袋行用綠色加亮，表示這些濾袋行都已經(jīng)經(jīng)過清潔。如果在清潔過程中超越極限值，將被標成紅色區(qū)域，表示各自濾袋行的清潔極值太大。萬一軟件重復(fù)一個錯誤信息，像在1號過濾器，piati granulatori，23行，有灰塵警報。超越極值則說明過濾材料耗盡。

    如果峰值非常小或沒有，例如，壓縮空氣故障或壓封罐故障的原因，濾袋行將被標成藍色。如在隨后的3次清潔中發(fā)生錯誤，系統(tǒng)會記錄下來，通過一個誤差校核協(xié)議編輯出來。為了評價灰塵峰值的發(fā)生并分配濾袋行的凈化脈沖，需要了解或決定并且輸入一下過濾器控制的參數(shù)。這些參數(shù)是：

    濾袋行的數(shù)目；

    凈化脈沖的間歇時間；

    延遲時間，指過濾器控制器達到灰塵峰值的時間，取決于過濾器控制器的裝機和流速(圖９)。

    通常,在工程描述中過濾器凈化由過濾器監(jiān)測系統(tǒng)開始，如果過濾器 i 的壓力損失的現(xiàn)值 pi 超過壓力損失極限值GW1 pi.。

    在過濾器凈化開始的時候，系統(tǒng)通過間歇時間和延遲時間等參數(shù)開始分配單個濾袋行的灰塵峰值。摩擦電過濾器監(jiān)控和自動化過濾器控制系統(tǒng)已經(jīng)服務(wù)了若干年而毫無問題。

    3.2例２–多層過濾器的持續(xù)過濾器監(jiān)控

    更典型的例子是多層過濾器的過濾器監(jiān)控。工廠有兩個多層過濾器，每個有六個濾池，每個池有13或14行濾袋。在過濾器的每個凈化氣體管道，安裝了4個過濾器控制器，模擬信號與過濾器控制一起連在一天中心評價電腦上面（圖10）。借助于專用軟件可以了解每個濾袋行的清潔情況并給出一個評價。

    通過分別預(yù)設(shè)故障次數(shù)和超越極限值的次數(shù)，上次的故障會發(fā)出一個警報。還有進一步的功能，即記錄和回顧單個濾袋行的信號趨勢，顯示所有警報以及對軟件進行個人化設(shè)置以優(yōu)化各自的測量任務(wù)，當然也包括自由的調(diào)整極限值。

    通過定時檢查和員工不定時檢查，可以減少故障詳查。另外還可以節(jié)約由于系統(tǒng)的更換凈化材料引起的損失。

    3.3過濾器監(jiān)測系統(tǒng)的投資和收益

    這類過濾器監(jiān)測系統(tǒng)的投資限于過濾器控制器和分壓傳送線路，以及評價系統(tǒng)和軟件的一次性投資和安裝費用。不需要空氣清洗。系統(tǒng)的保養(yǎng)費用為每年的摩擦電過濾器控制器和分壓傳送線路的檢查。

    上述投資由下列過濾器監(jiān)測系統(tǒng)的收益抵消：立即識別凈化系統(tǒng)故障（壓縮空氣故障，清洗閥故障，過濾器控制故障）；檢出過濾器初始磨損，定位和標注。以這種方法使過濾器系統(tǒng)保持在規(guī)則的運行狀態(tài)。有故障的濾袋可以有選擇的替換，預(yù)防以往那種過濾材料的整體替換。濾袋的平均使用壽命可以顯著增加。在例子中描述的是，使用分壓控制過濾器凈化來取代定時過濾器凈化。

    這樣壓縮空氣的耗費可以達到適合低，氣流傳送管道的通風能力能夠達到適合佳。

    這里應(yīng)該強調(diào)的是，這種成本節(jié)省并不建立在較高的塵埃排放量上面。過濾器監(jiān)測系統(tǒng)是十分敏感的，通過濾袋的灰塵量的上升在其他粉塵濃度增大以前就可以檢測到。這就是現(xiàn)代的袋式除塵器設(shè)備能夠持久的保持凈化氣體灰塵量在1到３mg/m3的原因。

    另外系統(tǒng)還能夠擴充記錄附加的相關(guān)數(shù)據(jù)。除了監(jiān)控排放的極限值，產(chǎn)品過濾的應(yīng)用也可以實現(xiàn)。通過過濾器監(jiān)視與控制系統(tǒng)，能夠有效地控制有價值灰塵（例如水泥添加劑）的分離，避免產(chǎn)品的損失。

    ４備注

    除了保持灰塵排放達到環(huán)境法規(guī)定的極限值之外，通過由許多單個和廣泛布置過濾裝置、過濾器控制器、分壓測量和評價系統(tǒng)組成的過濾器監(jiān)測系統(tǒng)可以將整個工廠的粉塵排放達到一個適合低值。系統(tǒng)相對較低的投資可以為下列收益抵消：

    工廠的形象：粉塵排放量的降低－即使那些被忽略的粉塵；

    預(yù)先的環(huán)保機制：小的故障在可見的粉塵排放很早前就可以被檢出；

    將過濾器監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成一種環(huán)境管理體制的可能性；

    通過優(yōu)化降低壓縮空氣耗費和增大通風容量，減少經(jīng)營成本；

    顯著地延長凈化材料的平均壽命。

    可以證明，摩擦電粉塵測量可以用于監(jiān)控粉塵排放極限值以及過程測量（例如運行過濾器監(jiān)控）。近年來，這些簡單而堅固的測量裝置已越來越多的替代了以前長期所建立起來的基于漫射光或吸光原理工作的光學測量裝置。即使灰塵沉淀或在探針表面上結(jié)皮，都不會影響摩擦電的測量結(jié)果。

    靜電除塵器的應(yīng)用迄今為止只有一個有限的原因會對它產(chǎn)生干擾影響，正在加強研究。然而，F(xiàn)oedisch博士在實驗室中的一流的試驗表明通過改進進樣系統(tǒng)，這個問題可以解決。

此頁面產(chǎn)品介紹與文章來源于網(wǎng)絡(luò)，不代表本網(wǎng)站官方觀點，如有版權(quán)者需要刪除請與本網(wǎng)站聯(lián)系刪除文章！