CN105233588A - 用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统和控制方法。该控制系统包括仓室切换功能块、提升阀功能块和脉冲阀功能块。其中，仓室切换功能块基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；提升阀功能块基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；脉冲阀功能块基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。上述控制系统能明显减少系统设定的定时器，提高系统稳定性和通用性。

Description

用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统和控制方法
技术领域
本发明涉及布袋除尘器的清灰，特别涉及一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统和控制方法。
背景技术
垃圾焚烧处理是目前国内外应用最普遍的垃圾处理方法，此方法的最大优点是垃圾资源化和减量化处理程度高。垃圾焚烧厂建立在城市周围，运送垃圾方便，并且可以向城市提供电能或热能，产生很好的经济效益。现代的垃圾焚烧炉皆配有良好的烟尘净化装置，减轻对大气的污染。烟气处理系统采用选择性非催化还原(SNCR)+旋转喷雾半干法+干法+活性炭喷射+布袋除尘的工艺。其中布袋除尘器的作用是收集烟气中的细微粉尘同时收集石灰粉及活性炭让烟气中的有害物质继续发生反应进一步对有害有毒气体进行处理和过滤。布袋除尘器的运作直接影响到烟气排放的粉尘浓度，进而影响环保等。其中，布袋除尘器的清灰工作是保证其运行的重要步骤。因此，对布袋除尘器清灰的控制至关重要。
发明内容
一方面，本发明提供了一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统，所述控制系统包括仓室切换功能块、提升阀功能块和脉冲阀功能块，其中，所述仓室切换功能块基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，所述仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；所述提升阀功能块基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，所述提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；以及所述脉冲阀功能块基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，所述脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。
在本发明的一个实施例中，所述控制系统包括五个定时器，分别为喷吹定时器、脉冲阀间隔定时器、换仓间隔定时器、气流稳定定时器以及灰尘沉降定时器，所述五个定时器分别用于控制所述喷吹时间、脉冲阀间隔时间、换仓间隔时间、气流稳定时间以及灰尘沉降时间。
在本发明的一个实施例中，所述控制系统包括一个仓室切换功能块、N个提升阀功能块和一个脉冲阀功能块，其中N等于所需控制的布袋除尘器的仓室的数量。
在本发明的一个实施例中，所述脉冲阀功能块和所述仓室切换功能块定义双字类型，所述双字类型的总位数对应于每个仓室的脉冲阀的数量。
在本发明的一个实施例中，所述控制系统利用可编程逻辑控制器的移位功能实现。
另一方面，本发明还提供了一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制方法，所述控制方法包括仓室切换控制、提升阀控制和脉冲阀控制，其中，所述仓室切换控制包括基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，所述仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；所述提升阀控制包括基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，所述提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；以及所述脉冲阀控制包括基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，所述脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。
在本发明的一个实施例中，所述控制方法使用五个定时器分别用于控制所述喷吹时间、脉冲阀间隔时间、换仓间隔时间、气流稳定时间以及灰尘沉降时间，所述五个定时器分别为喷吹定时器、脉冲阀间隔定时器、换仓间隔定时器、气流稳定定时器以及灰尘沉降定时器。
在本发明的一个实施例中，所述仓室切换控制、提升阀控制和脉冲阀控制分别由一个仓室切换功能块、N个提升阀功能块和一个脉冲阀功能块来执行，其中N等于所需控制的布袋除尘器的仓室的数量。
在本发明的一个实施例中，所述脉冲阀功能块和所述仓室切换功能块定义双字类型，所述双字类型的总位数对应于每个仓室的脉冲阀的数量。
在本发明的一个实施例中，所述控制方法利用可编程逻辑控制器的移位功能实现。
本发明所提供的用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统能明显减少系统设定的定时器，提高系统稳定性和通用性。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1示出了布袋除尘器的清灰流程；
图2示出了根据本发明的实施例的用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统的结构框图；
图3示出了根据本发明的实施例的图2的控制系统的脉冲阀功能块的控制逻辑流程图；
图4示出了根据本发明的实施例的图2的控制系统的仓室切换功能块的控制逻辑流程图；以及
图5示出了根据本发明的实施例的图2的控制系统的提升阀功能块的控制逻辑流程图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
布袋除尘器的清灰工作是保证系统运行的重要步骤。图1示出了布袋除尘器的清灰流程。如图1所示，开始清灰后，1#仓提升阀关闭延时(气流稳定时间T1W)，然后1#仓的1#脉冲阀动作(示例性地，T11D动作时间为0.1-0.3s)。间隔时间T11JG(例如T11JG为10-20s使得气罐能补充足够的压缩空气，保证下一个脉冲阀清灰效果)后，2#脉冲阀动作(示例性地，T12D动作时间为0.1-0.3s)。再间隔时间T12JG……，依次类推，直到1#仓最后一个脉冲阀动作结束。然后延时(灰尘沉降时间T1CJ)，然后提升阀打开，1#仓清灰结束。延时T1HC切换到2#仓提升阀关闭延时(气流稳定时间T2W)，2#仓的1#脉冲阀动作(示例性地，T21D动作时间为0.1-0.3s)……。依次类推，直到所有仓室清灰结束。这样则完成一次清灰周期。
很明显，按照这样的清灰流程，则需要很多定时器。以除尘器6个仓室、每个仓室14个脉冲阀为例，则需要6个气流稳定时间TnW的定时器、6个灰尘沉降时间T1CJ的定时器、6个换仓间隔时间T1HC的定时器、6*14＝84个喷吹时间TnmD的定时器，6*14＝84个脉冲阀间隔时间TnmJG的定时器，共计6+6+6+84+84＝186个定时器(下标取值n＝1～6，m＝1～14)。定时器过多造成编程繁杂、冗长，严重影响系统运行的速度，影响定时的精度。
针对上述不足，本发明提供了一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统和控制方法。该控制系统利用可编程逻辑控制器的移位功能，采用模块化的设计，不仅可以大大减少定时器的应用，而且可以简化程序，提升系统的稳定性。
图2示出了根据本发明的实施例的用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统200的结构框图。如图2所示，用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统200包括仓室切换功能块、提升阀功能块和脉冲阀功能块，其中，仓室切换功能块基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；提升阀功能块基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；脉冲阀功能块基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。下面参照图3到图5详细描述控制系统200所包括的各功能块的控制逻辑流程图。
图3示出了根据本发明的实施例的图2的控制系统的脉冲阀功能块的控制逻辑流程图。脉冲阀功能块的输入信号可以包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量，输出信号可以包括脉冲阀(最大为32个)。其逻辑实现为：首先定义一个VALVE双字Dword类型，双字类型的总位数可以对应于每个仓室的脉冲阀的数量。例如，双字类型共32位，对应32个脉冲阀。如图3所示，当脉冲阀启动信号置1时，先把双字置1，启动喷吹定时器则1#脉冲阀动作，同时双字左移1位，脉冲阀计数加1，脉冲阀间隔定时器启动；时间到后再次启动喷吹定时器则2#脉冲阀动作……。依次循环，直到脉冲阀计数等于设定的数量时，脉冲阀清灰结束。
图4示出了根据本发明的实施例的图2的控制系统的仓室切换功能块的控制逻辑流程图。仓室切换功能块的输入信号可以包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；输出信号可以包括仓室选择(最大32个)。其逻辑实现为：首先定义一个ROOM双字Dword类型，双字类型的总位数可以对应于每个仓室的脉冲阀的数量。例如，双字类型共32位，对应32个脉冲阀。如图4所示，当清灰启动信号置1时，先把ROOM双字置1，启动气流稳定定时器，则1#仓选中，同时双字左移1位，仓室计数加1，然后启动提升阀及脉冲阀功能块。当清灰结束时，启动灰尘沉降定时器，时间到后提升阀打开，启动换仓间隔定时器，时间到后再次启动气流稳定定时器，则2#仓选中……。依次循环，直到仓室计数等于设定的数量时，清灰结束。
图5示出了根据本发明的实施例的图2的控制系统的提升阀功能块的控制逻辑流程图。提升阀功能块的输入信号可以包括手自动选择、选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；输出信号可以包括提升阀、选仓继电器以及脉冲阀启动。如图5所示，其逻辑实现为：先判断是手动还是自动控制。手动时，按钮选择启动，提升阀动作，同时启动脉冲阀选仓及喷吹信号，完成一个仓室的清灰。自动时，根据选仓信号选择对应的提升阀，同时判断灰尘沉降时间和气流稳定时间是否满足条件，启动提升阀、脉冲阀选仓及喷吹信号。
通过以上设计，根据本发明的实施例的用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统200只需要使用五个定时器，即喷吹定时器、脉冲阀间隔定时器、换仓间隔定时器、气流稳定定时器以及灰尘沉降定时器。此外，根据本发明实施例的用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统200只需调用一个脉冲阀功能块、一个仓室切换功能块以及N个提升阀功能块,其中N等于所需控制的布袋除尘器的仓室的数量。因此，控制系统200的控制简单明了，不仅效率高可靠性高，而且系统稳定运行速度快。
另一方面，本发明还提供了一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制方法。该控制方法包括仓室切换控制、提升阀控制和脉冲阀控制，其中，仓室切换控制包括基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；提升阀控制包括基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；以及脉冲阀控制包括基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。
在本发明的一个实施例中，控制方法使用五个定时器分别用于控制喷吹时间、脉冲阀间隔时间、换仓间隔时间、气流稳定时间以及灰尘沉降时间，五个定时器分别为喷吹定时器、脉冲阀间隔定时器、换仓间隔定时器、气流稳定定时器以及灰尘沉降定时器。
在本发明的一个实施例中，仓室切换控制、提升阀控制和脉冲阀控制分别由一个仓室切换功能块、N个提升阀功能块和一个脉冲阀功能块来执行，其中N等于所需控制的布袋除尘器的仓室的数量。
在本发明的一个实施例中，脉冲阀功能块和仓室切换功能块定义双字类型，双字类型的总位数对应于每个仓室的脉冲阀的数量。
在本发明的一个实施例中，控制方法利用可编程逻辑控制器的移位功能实现。
上述用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统和控制方法有效解决布袋除尘器脉冲喷吹清灰控制中因定时器过多而造成程序冗长，从而影响系统运行速度及定时精度的问题。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括仓室切换功能块、提升阀功能块和脉冲阀功能块，其中，
所述仓室切换功能块基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，所述仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；
所述提升阀功能块基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，所述提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；以及
所述脉冲阀功能块基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，所述脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括五个定时器，分别为喷吹定时器、脉冲阀间隔定时器、换仓间隔定时器、气流稳定定时器以及灰尘沉降定时器，所述五个定时器分别用于控制所述喷吹时间、脉冲阀间隔时间、换仓间隔时间、气流稳定时间以及灰尘沉降时间。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括一个仓室切换功能块、N个提升阀功能块和一个脉冲阀功能块，其中N等于所需控制的布袋除尘器的仓室的数量。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述脉冲阀功能块和所述仓室切换功能块定义双字类型，所述双字类型的总位数对应于每个仓室的脉冲阀的数量。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统利用可编程逻辑控制器的移位功能实现。
6.一种用于布袋除尘器脉冲清灰的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括仓室切换控制、提升阀控制和脉冲阀控制，其中，
所述仓室切换控制包括基于仓室控制输入信号对仓室的清灰进行控制，所述仓室控制输入信号包括清灰启动信号、换仓间隔时间、气流稳定时间、灰尘沉降时间以及仓室数量；
所述提升阀控制包括基于提升阀控制输入信号对仓室的提升阀进行控制，所述提升阀控制输入信号包括选仓信号、灰尘沉降时间以及气流稳定时间；以及
所述脉冲阀控制包括基于脉冲阀控制输入信号对每个仓室的脉冲阀进行控制，所述脉冲阀控制输入信号包括脉冲阀启动信号、喷吹时间、脉冲阀间隔时间以及脉冲阀数量。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法使用五个定时器分别用于控制所述喷吹时间、脉冲阀间隔时间、换仓间隔时间、气流稳定时间以及灰尘沉降时间，所述五个定时器分别为喷吹定时器、脉冲阀间隔定时器、换仓间隔定时器、气流稳定定时器以及灰尘沉降定时器。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述仓室切换控制、提升阀控制和脉冲阀控制分别由一个仓室切换功能块、N个提升阀功能块和一个脉冲阀功能块来执行，其中N等于所需控制的布袋除尘器的仓室的数量。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述脉冲阀功能块和所述仓室切换功能块定义双字类型，所述双字类型的总位数对应于每个仓室的脉冲阀的数量。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法利用可编程逻辑控制器的移位功能实现。
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