CN101614999A - 一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法，包括：在模糊控制阶段，以阶梯方式升压，发生闪络放电后，先降压，再以降压后的电流运行设定的时间，若在此期间再次发生闪络，则重复降压步骤，否则，记录下此时的二次电流值进入稳定运行阶段；在稳定运行阶段，如果发生闪络放电，则按比例降压，运行一段时间，如果在此时间段内没有发生闪络，则将系统二次电流值恢复到稳定运行阶段的设定值，否则，再次按比例降压，运行一段时间，直至在一段时间内不再发生闪络，将系统二次电流值恢复到稳定运行阶段的设定值；在稳定运行阶段，若在设定的时间内没有发生闪络，按比例升压。采用本发明能使除尘系统自动寻找工作点，并在工作点稳定工作。

Description

一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法

技术领域

本发明涉及模糊控制技术，尤其涉及一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法。

背景技术

在静电除尘系统中，除尘效率的高低，二次电流的设定和稳定运行是至关重要的环节。下文以静电除尘器简称除尘器为例，具体进行说明。目前，一般的除尘器中，都是先用手动的方法调试，找到除尘器不发生极板放电、闪络的工作点，也即不发生极板放电、闪络的二次电流值，再将所找到的合适的二次电流参数设置到除尘器的控制器中，之后再由除尘器自动运行。但是，要找到准确的参数，一般需要反复多次手动调试才可以，费时、费力；而且在除尘器中，由于烟气工况的不稳定，靠人工手动去调试二次参数，往往达不到理想的效果，如果二次电流设置过高，除尘效率会有所提高，但极易引发闪络放电的现象，一旦出现闪络，可能会击穿电场电阻，导致除尘器无法正常工作；如果为了防止闪络发生而将二次电流设置较小，这样闪络可能不会发生，但是除尘器由于没有足够的电流产生电离，除尘效率会大大降低。

针对这种情况，可以考虑引入模糊控制的方法，对二次电流参数进行调整，以解决上述问题。所谓模糊控制，是人工智能领域中形成最早、应用最广的一个重要分支，适用于结构复杂、或难以精确描述的系统建立模型的问题。模糊控制在解决复杂的控制技术问题时，比用常规的方法通常要简单的多。但是，目前还没有人将模糊控制方法运用到除尘系统中。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法，能使除尘系统自动寻找系统工作点，并且在工作点稳定工作。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法，该方法包括：

a.在模糊控制阶段，以阶梯方式升压，并在升压过程中监测闪络放电点；

b.发生闪络放电后，先降压，再以降压后的电流运行设定的时间；若在此降压运行期间再次发生闪络放电，则返回步骤b，否则，记录下此时的二次电流数据作为稳定运行阶段的二次电流设定值，进入稳定运行阶段；

c.在稳定运行阶段，如果发生闪络放电，则按比例降低二次电压值，运行一段时间；如果在此时间段内没有发生闪络，则将系统二次电流值恢复到稳定运行阶段的二次电流设定值，执行步骤e；

d.如果在步骤c降压运行期间再次发生闪络放电，再次按比例降低二次电压值，运行一段时间，如果在此时间段内没有发生闪络，则将系统二次电流值恢复到稳定运行阶段的二次电流设定值，否则，返回步骤d；

e.在稳定运行阶段，若在设定的时间内没有发生闪络，按比例升压。

上述方法中，步骤b所述发生闪络放电是指在设定时间内发生三次闪络放电，设定时间是2分钟或根据经验值设定；步骤b所述降压的降压比例是5％或根据经验值设定；步骤b所述设定的时间是5分钟或根据经验值设定；

步骤c所述发生闪络放电，是指在设定的时间内连续出现三次闪络放电，设定的时间是1分钟或根据经验值设定；步骤c所述降压比例是5％或根据经验值设定；

步骤d所述降压比例是10％或根据经验值设定；

步骤c或步骤d所述一段时间根据经验值确定；

步骤e所述设定的时间和升压比例根据经验值确定；步骤e所述升压为连续升压。

本发明所提供的静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法，在除尘器开机上电后，进入模糊控制阶段，通过阶梯升压，寻找可以让系统不发生极板放电、闪络的工作点，在找到工作点并运行一段时间后，进入稳定运行阶段；在稳定运行阶段，如果烟尘工况变化，发生闪络，系统会自动按比例降压，使系统工作在不发生闪络放电的工作点，并且在稳定运行一定时间后上调运行参数，使系统能运行在稳定运行阶段的设定值，达到对于除尘系统的稳定运行完全实现自动控制的效果。

附图说明

图1为静电除尘系统稳定工作的模糊控制运行曲线示意图；

图2为静电除尘系统在稳定运行阶段的运行曲线示意图；

图3为某一静电除尘系统用模糊控制方法实现自动运行的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1是静电除尘系统稳定工作的模糊控制运行曲线示意图，横坐标t表示除尘器开机上电后的运行时间，纵坐标I表示系统二次电流。静电除尘系统在开机上电，或者选择在模糊控制阶段时，以阶梯方式升压。在系统监测到第一次闪络放电后，按比例降压，降压比例一般根据经验值来设定，所设定的降压比例只要能让系统工作在闪络点附近且能稳定运行即可，比如降压比例设定为5％；然后以降压后的电流运行一段时间，所运行时间的长短可以根据经验值来设定，其设定范围通常在几分钟内，比如5分钟。

如果在第一次降压运行期间未发生闪络放电，则记录下此时的二次电流数据，作为稳定运行阶段的二次电流设定值，进入稳定运行阶段；如果在第一次降压运行期间再次发生闪络放电，则再次按比例降压，降压比例与第一次降压的比例相同；在再次按比例降压期间如果还是不能在设定时间，比如5分钟之内稳定运行，也就是说系统不能在设定时间内不发生闪络，则再次按比例降压，如此循环，直到找到在设定时间如5分钟内，能够稳定运行的工作点，记录下相应工作点的二次电流数据，作为稳定运行阶段二次电流的设定值，进入稳定运行阶段。

上述对闪络放电点的监测采用现有技术完成，即当除尘器的反馈电流明显比控制器输出电流大很多，一般是指反馈电流是控制器输出电流的2倍以上时，则认为发生闪络放电。在模糊控制阶段，如果在2分钟或根据经验值设定的时间内发生三次闪络放电，则认为发生闪络放电。

图2给出除尘系统在稳定运行阶段的运行曲线示意图，横坐标t表示除尘器开机上电后的运行时间，纵坐标I表示系统二次电流。除尘系统进入稳定运行阶段后，实际工况此时仍可能会产生闪络放电。一般，在较短的时间内连续发生闪络，则可以认为系统发生了闪络，具体的：如果在根据经验值设定的时间如1分钟之内，连续发生三次闪络放电，则按一定比例降低二次电压值。这里，降压比例的设定只要能保证系统工作在稳定运行阶段的二次电流设定值附近，达到最佳电离效果且能稳定运行即可，比如按5％的比例降压、或根据经验值确定降压比例。运行一段时间后，如果没有发生闪络，则恢复到稳定运行阶段二次电流的设定值。由于实际烟尘工况变化，使得系统二次电流为此稳定运行阶段二次电流的设定值时，可能不再发生闪络放电，而又能达到最佳的电离效果。上述一段时间的具体取值，可根据经验值确定。

如果在降压运行期间再次发生闪络放电，则再次按比例降低二次电压值，降压比例可以是10％或根据经验值确定，运行一段时后，如果没有发生闪络，则恢复到稳定运行阶段二次电流的设定值；如果在此期间还有闪络放电发生，则重复再次降压的步骤，直到在一段时间内不再发生闪络，恢复到稳定运行阶段二次电流的设定值；所述一段时间的具体取值，可根据经验值确定。

在稳定运行阶段，如果系统在设定时间内没有发生闪络放电，则按比例升压，此时升压采用连续的方式；设定的时间和升压比例根据经验值确定。

图3是某一伏安容量小于1000mA的除尘器用模糊控制方法实现自动运行的流程图。

除尘器在开机上电后，可以在控制系统中选择模糊控制运行，也可以选择自动控制运行方式。自动控制运行阶段可以预先设置运行参数，也可以不设置运行参数。这里，设置参数是指设置在模糊控制阶段记录下的、稳定运行阶段的二次电流设定值进入运行；不设置参数就是指系统会进入模糊控制阶段，开始自动寻找工作点。此处的自动控制运行方式只是静电除尘系统控制器中可以选择的一种运行模式，其所采用的二次电流设定值还是系统通过模糊控制阶段的运行后已经找到的设定值。

具体除尘器的运行流程包括以下步骤：

步骤301：除尘器开机上电，系统控制器开始运行；

步骤302：选择模糊控制运行方式；

步骤303：判断是否是初次上电升压，如果此时系统的运行参数是其所记录的稳定运行状态的运行参数，比如二次电流值，则进入稳定运行状态，执行步骤325；否则，认为是初次上电，或升压到一定程度的状况；如果是初次上电，执行步骤304；如果是二次电流在100mA以上，又没达到稳定运行阶段的二次电流设定值，执行步骤321；

步骤304～305：系统初次上电，升压至二次电流I为100mA；并判断当前二次电流I是否达到100mA≤I＜200mA；

步骤306～320：按一定的步长值升压，本例中是采用步长为100mA的1.1倍、1.07倍、1.06倍、1.05倍、1.04倍、1.03倍、1.02倍，逐步降低升压的步长值，直到1.01倍这样的阶梯方式来升压的。

由于除尘器本身都有一个电流电压可以达到的最大阈值，所以在二次电流到达额定值附近时将停止升压，如步骤320所示。每一步阶梯升压完成后，需要执行步骤321，判断静电除尘系统是否有闪络放电，如果没有发生闪络放电，则判断在最近一次的升压步骤后二次电流I是否达到相应的根据系统参数计算后的预期值，如果二次电流I达到预期值，则按下一步的步长值再升压，如果二次电流I没有达到预期值，则重新执行步骤321之前最近一次的升压步骤；

步骤321：判断静电除尘系统是否有闪络放电；如果有，则系统停止升压，执行步骤322，否则说明二次电压还太低，进入步骤306～320之间判断在最近一次的升压步骤后二次电流I是否达到预期值的判断步骤；

需要说明的是，对于步骤320，在执行步骤321之后，如果没有发生闪络放电时是执行步骤319，也就是最后的升压步骤之前的一步升压所对应的判断二次电流I是否达到预期值的判断步骤；

步骤322：按比例降压，降压的比例是5％或根据经验值来设定；

步骤323～324：在降压后运行一段时间，比如5分钟，判断在此时间内是否不再发生闪络放电，如果是，则记录下此时的二次电流参数作为设定值进入稳定运行阶段，执行步骤326，否则，执行步骤321；

步骤325：进入稳定运行阶段；

步骤326：判断在一定时间、比如1分钟内是否有三次以上闪络放电；如果是，则执行步骤327，否则，系统继续稳定运行；

步骤327～328：在稳定运行阶段，初次发生闪络放电时按比例降压，降压比例是5％，经过延时后，二次电压达到按比例降压后的值；

步骤329：降压后运行一段时间，如果在此降压运行期间系统发生闪络放电，也就是在一个设定时间、比如1分钟内连续三次以上产生闪络放电，则执行步骤330；否则执行步骤332；

步骤330～331：按10％的比例降压，经过延时后执行步骤329，继续去判断系统是否发生闪络放电；

步骤332：在一定时间内如果系统没有发生闪络放电，则将二次电流恢复到稳定运行阶段的二次电流设定值，稳定运行；

步骤333：如果系统在稳定运行一段时间后，在设定的时间内没有发生闪络放电，则可以执行步骤334；否则执行步骤326；

步骤334：按比例升压，此处的升压是连续的，升压比例根据经验值设定；之后执行步骤326；

步骤335：系统在控制器上选择运行模式为自动控制运行，如果设置了运行参数，则执行336，否则执行步骤303；

步骤336：系统二次电流运行至设定值，进入稳定运行阶段，执行步骤326。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种静电除尘系统稳定运行的模糊控制方法，其特征在于，该方法包括：

a.在模糊控制阶段，以阶梯方式升压，并在升压过程中监测闪络放电点；

b.发生闪络放电后，先降压，再以降压后的电流运行设定的时间；若在此降压运行期间再次发生闪络放电，则返回步骤b，否则，记录下此时的二次电流数据作为稳定运行阶段的二次电流设定值，进入稳定运行阶段；

c.在稳定运行阶段，如果发生闪络放电，则按比例降低二次电压值，运行一段时间；如果在此时间段内没有发生闪络，则将系统二次电流值恢复到稳定运行阶段的二次电流设定值，执行步骤e；

d.如果在步骤c降压运行期间再次发生闪络放电，再次按比例降低二次电压值，运行一段时间，如果在此时间段内没有发生闪络，则将系统二次电流值恢复到稳定运行阶段的二次电流设定值，否则，返回步骤d；

e.在稳定运行阶段，若在设定的时间内没有发生闪络，按比例升压。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述发生闪络放电是指在设定时间内发生三次闪络放电，设定时间是2分钟或根据经验值设定。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述降压的降压比例是5％或根据经验值设定。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述设定的时间是5分钟或根据经验值设定。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c所述发生闪络放电，是指在设定的时间内连续出现三次闪络放电，设定的时间是1分钟或根据经验值设定。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c所述降压比例是5％或根据经验值设定。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤d所述降压比例是10％或根据经验值设定。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c或步骤d所述一段时间根据经验值确定。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e所述设定的时间和升压比例根据经验值确定。

10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e所述升压为连续升压。

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