CN102847609A - 电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，首先分别读入电压控制器中的二次电流I_S、二次电压V_S，并运算取X秒平均值，以及火花率S1分钟平均值；第二，经运算器计算获取n分钟二次电流I_S、二次电压V_S和火花率S的平均值，输出运算值至数据逻辑判断运算器后，在进入下一周期的平均值运算时自身清零；第三，以上三个平均值读入数据逻辑判断运算器，按二次电流I_S、二次电压V_S以及火花率S的设定关系式进行判断，超过设定值设定的范围则判断该电场内部振打装置的传动机构异常造成振打效果不良，输出报警信号，并输出应对的预调整控制程序指令，从而达到提示值班操作人员及时检查和有选择性处理的功能。

Description

电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法

技术领域

    本发明涉及一种电除尘器监控系统的故障检测技术，尤其涉及一种电除尘器运行中集尘极板和放电极线振打效果的检测方法。

背景技术

火力燃煤发电机组的锅炉烟气经炉后的干式电除尘器除尘后排放，干式电除尘器除尘的工作过程是，锅炉排放烟气中的粉尘进入电场后被荷电，同时在电场力的作用下驱向并吸附在集尘板上，形成连续高效的收尘过程。电除尘器还配置了一套集尘极板、放电极线的机械振打装置和辅助控制系统，用于对极板和极线进行振打，使吸附在极线上的粉尘脱落和收集在集尘板上的粉尘以片状的形态滑到底部的灰斗内，完成除尘过程。所以电除尘器的除尘效果的好坏直接影响到大气的环境，电除尘器是重要的环保设备。

现有的电除尘器的电气控制设备一般由电源控制装置、集尘极、放电极振打及加热控制装置和监控系统三部分组成。

在电源控制装置中，每个电场的电源控制由专用的电压控制器组成的闭环控制回路来完成，其控制回路中接入了电源设备的输入电流、输入电压、输出电流（二次电流）、输出电压（二次电压）和电场内火花放电频率（火花频率）等，通过这些反馈参数来自动控制、调节电场的除尘电功率运行在最大值。

集尘极、放电极振打及加热控制装置，一般一台电除尘器配置一套，由可编程控制器PLC组成程序控制系统。振打装置通过预设的控制程序，如振打时间设定调整控制程序，对各个电场的集尘极板、放电极线按整组或单独作“连续”或“间断”方式的运行，驱动振打机构锤击集尘极板、放电极线的受力砧，使极板和极线上黏附的成片状的粉尘重力克服水平方向的电场力，向下滑落到底部的灰斗内，完成除尘过程。

监控系统是通过网络将各个电场的电压控制器和振打及加热控制装置与工业控制计算机联接起来组成，参见图1，三相交流电源380V经主电源进线开关SW连接到可控硅SCR或其他功率可控元件后经整流变压器T/R输出高压直流电，高压直流电经高压隔离接地刀闸L和高压阻尼电阻R_Z接入电除尘器的电场4，所述电场4包括了绝缘子加热器1、放电极振打装置2和集尘电极振打装置3，绝缘子加热器1、放电极振打装置2和集尘电极振打装置3受电压控制器5的控制，可控硅SCR导通也受电压控制器5控制，高压直流输出的反馈信号返回给电压控制器5，电压控制器5自动控制调整整流变压器T/R输出的二次电流、二次电压，图1中R_V1为二次电压取样电阻，R_V2为二次电压取样电阻，R_i为二次电流取样电阻，工业控制计算机6用于集中监控整个电除尘器的运行情况，并具备故障报警、历史记录、打印和存档等管理功能。工业控制计算机上运行的专用监控软件可对电除尘器各个电场的电压控制器和振打及加热控制装置进行操作、运行过程及参数监视与修改、功能检测、故障报警及记录、历史记录和存档等。

但是，电除尘器在实际运行中，振打装置因各种原因，如传动机构脱开、传动轴断裂、齿轮箱磨损、振打锤与砧接触偏移、锤砧接触面变形、振打电机故障、振打控制回路元器件异常等，都会造成振打效果的不良，使极板、极线上吸附的粉尘越积越多，导致电场中集尘板和放电线之间的电晕电流被抑制，收尘效果显著降低。

现有电除尘器的监控系统尚不具备针对这一振打效果不良故障的自动检测、报警和应对控制的功能。电除尘器中的某个电场往往已长时间处于低收尘效率状态而未知，若不及时进行针对性检查和处理而由其延续运行，则会降低电除尘器的除尘效果，增加烟尘的总排放量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，该检测方法能及时发现电除尘器集尘极板、放电极线振打效果不良的隐性故障，并输出报警信号和/或自动应对控制，达到提示值班操作人员及时检查和有选择性处理的功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，

步骤1，读入电压控制器中的二次电流I_S，并运算取设定的X秒平均值；

步骤2，二次电流I_S经n分钟I_S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟二次电流I_S平均值；输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤3，读入电压控制器中的二次电压V_S，并运算取在设定的X秒平均值；

步骤4，二次电压V_S经n分钟V_S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟二次电压V_S平均值；输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤5，读入电压控制器中的火花率S 1分钟平均值；

步骤6，火花率S经n分钟S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟火花率S平均值；输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤7，以上三个平均值读入数据逻辑判断运算器，按下式进行运算；

当：I _S ≤ K₁ ，K₁取二次电流额定值的15%~30%；

 V_S ≥ L₁ ，L₁取二次电压额定值的90%~95%；

 S ≤ J₁ ，J₁取火花率1~2次/分钟；

以上三个判断条件同时满足时，则：判断该电场内部振打装置的传动机构异常造成振打效果不良，输出报警信号；并输出应对的控制功能指令，启动现有的“振打时间设定调整控制程序”，驱动该电场的集尘极板和放电极线振打回路按预设的调整控制程序运行一个时段，增加振打时间或强度以达到改善振打效果的目的； 

步骤8，当：I _S ≤ K₂ ，K₂取二次电流额定值的10%~14.9%；

 V_S ≥ L₂ ，L₂取二次电压额定值的95.1%~100%；

 S ≤ J₂ ， J₂取火花率1~2次/分钟；

以上三个判断条件同时满足时，则：判断该电场内部振打装置的传动轴、连杆、驱动电动机回路故障造成振打无效，输出报警信号，提示值班操作人员及时检查； 

步骤9，数据逻辑判断运算器输出至单脉冲信号发生器，单脉冲信号发生器输出1个单脉冲信号，分别作用于画面报警、报警事件记录和上传上位机报警。

所述的n分钟可取3、5、8或13分钟。

本发明是基于现有的监控程序或在现有监控设备中开发的一种对电除尘器运行中集尘极板、放电极线振打效果进行自动检测、报警和调整控制的方法，通过借用现有电压控制器读入的数据信息，对电除尘器实时数据进行运算、分析处理，找出运行中二次电流、二次电压和火花率数据组合异常的事件，来判断是否有电场发生了振打效果不良造成除尘电功率输出异常下降的隐性故障。若有，则输出报警信息和执行应对的调整控制功能。

本发明的检测方法对无人值班方式下运行的电除尘器监控系统，能及时发现电除尘器运行中任一电场的集尘板、放电线振打效果不良或其他原因造成除尘电功率输出异常下降的隐性故障，并输出报警信号和/或自动调整控制振打时间和强度，可达到及时提示值班操作人员检查和有选择性处理的功能。

附图说明

图1为现有的电除尘器各电场的监控系统示意图；

图2为本发明电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法流程示意图。

图中：1绝缘子加热器，2放电极振打装置，3集尘电极振打装置，4一台电除尘器中的1个电场，5电压控制器AVC，6工业控制计算机IPC。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，是镶嵌在现有的监控系统内，通过在现有监控系统的工控机监控画面上，设置一个“检测功能”投用开关，置“ON”后，则本发明的电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法（检测程序）投入运行，参见图1和图2，图2为本发明检测方法的流程示意图。

一种电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，

步骤1，读入电压控制器中的二次电流I_S ，并运算取设定的X秒平均值；X可取5、10、20秒等；

步骤2，二次电流I_S经n分钟I_S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟二次电流I_S平均值；每n分钟周期运算1次，若n设为3，则运算结果I_S是3分钟的平均值。若n设为5，则运算结果I_S是5分钟的平均值。以此类推。输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤3，读入电压控制器中的二次电压V_S，并运算取设定的X秒平均值；X可取5、10、20秒等； 

步骤4，二次电压V_S经n分钟V_S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟二次电压V_S平均值；每n分钟周期运算1次，若n设为3，则运算结果V_S是3分钟的平均值。若n设为5，则运算结果V_S是5分钟的平均值。以此类推。输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤5，读入电压控制器中的火花率S，取设定的1分钟平均值；

步骤6，火花率S经n分钟S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟火花率S平均值；每n分钟周期运算1次，若n设为3，则运算结果S是3分钟的平均值。若n设为5，则运算结果S是5分钟的平均值。以此类推。输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤7，以上三个平均值被读入数据逻辑判断运算器，按下式进行运算；

当：I _S ≤ K₁，K₁取二次电流额定值的15%~30%；

 V_S ≥ L₁，L₁取二次电压额定值的90%~95%；

 S ≤ J₁ ，J₁取火花率1~2次/分钟；

这里：I _S根据不同的电源设备有800mA、1000mA、1200mA、1400mA、1600mA、2000mA等。

V_S根据不同的电源设备有50KV、60KV、72KV等。

以上三个判断条件同时满足时，则：判断该电场内部振打装置的传动机构异常造成振打效果不良，输出报警信号；并输出应对的调整控制指令，启动现有的“振打时间设定调整控制程序”，驱动该电场的集尘极板和放电极线振打回路按预设的调整控制程序运行一个时段，增加振打时间或强度（如集尘极板和放电极线的振打机构为顶部电磁振打机构），达到改善振打效果的目的。若效果改善，则以上的运行参数不满足判断条件，报警停止；若效果没有改善，则以上的运行参数将逐渐趋向步骤8的报警条件。

步骤8，当：I _S ≤ K₂ ，K₂取二次电流额定值的10%~14.9%；

 V_S ≥ L₂ ，L₂取二次电压额定值的95.1%~100%；

 S ≤ J₂ ， J₂取火花率1~2次/分钟；

以上三个判断条件同时满足时，则：判断该电场内部振打装置的传动轴、连杆、驱动电动机回路故障造成振打无效，输出报警信号，提醒维护人员检查和处理；并且在程序内不启动“振打时间设定调整控制程序”，维持原来振打时间设定的控制程序；

步骤9，数据逻辑判断运算器输出至单脉冲信号发生器，单脉冲信号发生器输出1个单脉冲信号，分别作用于画面报警、报警事件记录和上传上位机报警。

在监控系统的工控机监控画面上将“检测功能”投用开关置“OFF”，则本发明的检测方法退出，检测和报警功能停止运行。

以上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，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，其特征是：

步骤1，读入电压控制器中的二次电流I_S，并运算取设定的X秒平均值；

步骤2，二次电流I_S经n分钟I_S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟二次电流I_S平均值；输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤3，读入电压控制器中的二次电压V_S，并运算取设定的X秒平均值；

步骤4，二次电压V_S经n分钟V_S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟二次电压V_S平均值；输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤5，读入电压控制器中的火花率S 1分钟平均值；

步骤6，火花率S经n分钟S平均值运算器累计平均运算，获取n分钟火花率S平均值；输出运算值至数据逻辑判断运算器后，自身清零，进入下一周期的平均值运算；

步骤7，以上三个平均值读入数据逻辑判断运算器，按下式进行运算；

当：I _S ≤ K₁ ，K₁取二次电流额定值的15%~30%；

 V_S ≥ L₁ ，L₁取二次电压额定值的90%~95%；

 S ≤ J₁ ，J₁取火花率1~2次/分钟；

以上三个判断条件同时满足时，则：判断该电场内部振打装置的传动机构异常造成振打效果不良，输出报警信号；并输出应对的控制功能指令，启动现有的“振打时间设定调整控制程序”，驱动该电场的集尘极板和放电极线振打回路按预设的调整控制程序运行一个时段，增加振打时间或强度以达到改善振打效果的目的；

步骤8，当：I _S ≤ K₂ ，K₂取二次电流额定值的10%~14.9%；

 V_S ≥ L₂ ，L₂取二次电压额定值的95.1%~100%；

 S ≤ J₂ ， J₂取火花率1~2次/分钟；

以上三个判断条件同时满足时，则：判断该电场内部振打装置的传动轴、连杆、驱动电动机回路故障造成振打无效，输出报警信号，提示值班操作人员及时检查；

步骤9，数据逻辑判断运算器输出至单脉冲信号发生器，单脉冲信号发生器输出1个单脉冲信号，分别作用于画面报警、报警事件记录和上传上位机报警。

2.根据权利要求1所述的电除尘器运行中集尘极板放电极线振打效果检测方法，其特征是：所述的n分钟为3、5、8或13分钟。

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