CN110142142A

CN110142142A - 一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法

Info

Publication number: CN110142142A
Application number: CN201910525701.XA
Authority: CN
Inventors: 王烨
Original assignee: Individual
Current assignee: Wuxi Jihua Environmental Protection Engineering Co ltd
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2019-08-20
Anticipated expiration: 2039-06-18
Also published as: CN110142142B

Abstract

本发明涉及一种电厂用大型静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，通过声音收集装置收集整个振打周期每次圆球形振打球和灰斗外壁撞击时产生的声音信号，通过控制器对收集的声音信号进行信号处理，获得振打频谱，对振打频谱进行处理比较，采用智能控制方法实现判断灰斗是否存在堵塞风险和振打是否达到清灰效果，采用围绕灰斗外壁螺旋上升的螺旋形双导轨实现对整个灰斗的全方位无死角的振打，提高了周期振打效率。

Description

一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于防止大型静电除尘器灰斗积灰堵塞的全面振打装置的控制方法。

背景技术

随着我国工业化的不断深入，环境污染问题也日益凸显，尤其是大气污染更是社会关注的热点。针对建材、冶金、化工、电力等工业废气污染排放量较大的行业，其排放的气体必须经过除尘处理，大型电除尘器是我国工业烟气除尘的主要设备之一。

灰斗是静电除尘器中收集灰尘的一个重要部件，灰斗中的积灰自身水分含量、粒度变化、温度变化、存放时间长短、灰斗内壁摩擦系数的大小是形成仓壁挂料的原因。灰斗内的灰料粘性较大，会粘结在灰斗内壁，长时间后，会形成积灰，难以清除。灰斗积灰的形式主要有架桥、膨灰、积灰板结、出口堵塞等现象，且积灰粘性较大，如不及时解决，积灰过多、下灰不畅则需停机检修时，拆移卸灰阀后，需用工具疏通处理，工作强度极大。

现阶段，清除大型静电除尘器灰斗中的积灰的方法主要有人力捶打或者采用在灰斗上安装振打装置实现灰斗的正常工作，其中机械振打包括两种方式，固定位置振打和移动式振打，如附图1所示，固定位置振打就是在灰斗固定位置安装振打锤a-1，移动式振打就是在灰斗上安装圆周方向或者竖直方向上的导轨b-1、b-2，振打装置c-1、c-2沿导轨移动并对灰斗进行振打清灰。

上述人力捶打虽然可以清理较为干净，但是耗时长，效率低下，而且人力捶打无法控制力度会对灰斗造成机械损害，同工业用静电除尘器的灰斗高度在几米到十几米不等，用人工方式费时费力。

采用固定位置振打的振打强度和位置都是固定的例如公开号为CN105689144A的发明专利申请，由于振打力传导的衰减较快，对积灰的清理效果有限。

采用移动式振打例如公开号为CN104941811A的发明专利申请，其采用的是移动导轨移动振打装置，其包括电机振动器等传动部件，传动和振打结构比较复杂，成本较高，同时其只能对灰斗的一面进行振打，其积灰清理效果虽然优于固定位置振打，但是并不能做到将灰斗中的积灰完全清理干净，且振打方式单一，缺乏智能化控制。

发明内容

本发明申请针对上述背景技术中振打装置存在的效率低、清灰效果差、振打装置复杂，不够智能，成本高的问题，提出一种静大型电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法。

本发明未解决上述技术问题采用的技术方案为：该全面振打装置包括，静电除尘装置和灰尘收集装置；所述灰尘收集装置包括灰斗和灰斗振打装置；所述灰斗为圆锥状漏斗形；所述灰斗振打装置包括螺旋形双导轨和移动振打器；所述螺旋形双导轨沿着灰斗的外壁螺旋上升，由灰斗底部上升至灰斗顶部，所述移动振打器安在螺旋形双导轨上沿着导轨绕灰斗外壁做螺旋往复运动；所述移动振打器包括振打部和移动部，所述振打部包括十字形支架和圆球形振打球；所述移动部包括滑轮组支架、由多个滑轮组成的滑轮组、控制器、电机、减速器、传动杆、储能装置、声音收集装置和电磁铁；其特征在于,采用如下步骤实现判断灰斗是否存在堵塞风险和振打是否达到清灰效果:

步骤1)：在静电除尘器开始运行时，控制器控制移动振打器运行一个振打周期，通过声音收集装置收集整个振打周期每次圆球形振打球和灰斗外壁撞击时产生的声音信号，通过控制器对收集的声音信号进行信号处理，获得标准振打频谱；

步骤2)在静电除尘器运行一段时间后，控制器再次启动移动振打器运行第一个振打周期，通过声音收集装置收集整个振打周期每次圆球形振打球和灰斗外壁撞击时产生的声音信号，通过控制器对收集的声音信号进行信号处理获得振打频谱1；

步骤3)比较步骤1)中的标准振打频谱和步骤2)中的振打频谱1的相似度，如果两者的相似度大于20％则判断灰斗未存在堵塞风险，控制器控制移动振打器停止振打；

步骤4)比较步骤1)中的标准振打频谱和步骤2)中的振打频谱1的相似度，如果两者的相似度小于20％则判断灰斗存在堵塞风险，控制器控制移动振打器继续进行第二个振打周期振打，并在振打周期中通过声音收集装置收集声音信号并重复信号处理步骤获得振打频谱2；

步骤5)比较步骤4)中振打频谱2和步骤1)中的标准振打频谱的相似度，如果大于80％，则判断振打达到清灰效果，控制器控制移动振打器停止振打；

步骤6)比较步骤4)中振打频谱2和步骤1)中的标准振打频谱的相似度，如果小于80％，则判断振打没有达到清灰效果，继续进行下一个振打周期的振打，经过信号处理获得振打频谱N，N为大于2的整数，将步骤5)步骤6)中的振打频谱2替换为振打频谱N，并重复步骤5)和步骤6)。

所述信号处理方式具体为，获得一个振打周期离散的声音信号，通过控制器对收集的整个振打周期离散的声音信号进行离散傅里叶变换，获得整个振打周期离散式频域信号组成的振打频谱。

所述移动振打器沿着所述螺旋形双导轨从所述灰斗底部移动到顶部，再回到底部为一个振打周期。

所述一段时间为根据静电除尘器的实际工作情况选定的经验值，例如8个小时或10个小时等。

所述十字形支架的每个支架顶端安装有一个圆球形振打球，所述十字形支架通过弹性连接件活动连接所述圆球形振打球，所述电机通过所述减速器和所述传动杆将动力传输到所述十字形支架上，带动所述十字形支架转动实现对灰斗的振打和所述移动部的移动。

所述控制器通过导线分别和电机、储能装置、声音收集装置连接。

本发明的有益效果在于：采用围绕灰斗外壁螺旋上升的螺旋形双导轨实现对整个灰斗的全方位无死角的振打，提高了周期振打效率，可以去除灰斗中90％以上的积灰；同时采用一个电机驱动十字形支架带动支架末端的圆球形振打球在灰斗外表面的静摩擦实现驱动振打器在螺旋形双导轨上的运动，同时实现圆球形振打球对灰斗的振打，简化了可移动振打装置的装置结构，降低了制造成本；采用智能控制方法实现判断灰斗是否存在堵塞风险和振打是否达到清灰效果。

附图说明

附图1为现有技术中的振打装置；

附图2为安装有螺旋形双导轨的灰斗结构示意图；

附图3为静电除尘器灰斗全面振打装置总体结结构图

附图4为实施例1中移动振打器整体结构图；

附图5为实施例2中移动振打器整体结构图；

附图6为移动振打器振打部的结构图；

附图7为移动振打器移动部和螺旋形双导轨配合结构图；

附图8为实施例2中振打判断逻辑图；

附图标记说明：1、灰斗；2、螺旋形双导轨；3、移动振打器；3-1、振打部；3-1-1、十字形支架；3-1-2、圆球形振打球；3-1-3、弹性连接件；3-2、移动部；3-2-1、滑轮组支架；3-2-2、滑轮组；3-2-3、控制器；3-2-4、电机；3-2-5、减速器；3-2-6、传动杆；3-2-7、储能装置；3-2-8、电磁铁；3-2-9、声音收集装置；4、缓冲装置；5、供电电源。

具体实施方式

实施例1

如附图2-4、6-7所示，电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置，其包括，进气口，出气口，静电除尘装置和灰尘收集装置；灰尘收集装置包括灰斗1和灰斗振打装置；灰斗1为圆锥状漏斗形；灰斗振打装置包括螺旋形双导轨2和移动振打器3；螺旋形双导轨2沿着灰斗的外壁螺旋上升，自灰斗1底部上升至灰斗1顶部，且螺旋形双导轨2和灰斗1外壁的距离处处相等；移动振打器3安在螺旋形双导轨2上沿着导轨绕灰斗外壁做螺旋运动；螺旋形双导轨2由铁磁性可导电材料制成；移动振打器3包括振打部3-1和移动部3-2，振打部包括十字形支架3-1-1，十字形支架3-1-1的每个支架顶端安装有一个圆球形振打球3-1-2，十字形支架3-1-1通过弹性连接件3-1-3活动连接圆球形振打球3-1-2；移动部3-2包括滑轮组支架3-2-1、由多个滑轮组成的滑轮组3-2-2、控制器3-2-3、电机3-2-4、减速器3-2-5、传动杆3-2-6、储能装置3-2-7和电磁铁3-2-8；滑轮组支架3-2-1下端内侧安装有滑轮组3-2-2和电磁铁3-2-8；滑轮组3-2-2和螺旋形双导轨2配合安装在一起，并能在所述螺旋形双导轨2上滚动；储能装置3-2-7安装在滑轮组支架3-2-1内部，通过导线分别和滑轮组3-2-2、电磁铁3-2-8、控制器3-2-3和电机3-2-4连接；移动部3-2中滑轮组支架3-2-1下部安装的滑轮组3-2-2分为两组，滑轮组3-2-2的滑轮上具有和螺旋形双导轨2的导轨配合的凹槽，每组滑轮分别和螺旋形双导轨2的导轨相互啮合。控制器3-2-3安装在滑轮组支架3-2-1上部，控制器3-2-3分别与电机3-2-4和储能装置3-2-7连接，用于控制电机3-2-4转动和储能装置3-2-7输入或者输出电能；电机3-2-4安装在滑轮组支架3-2-1上部，电机3-2-4一端与滑轮组支架3-2-1上部固定连接，电机3-2-4的另一端连接有减速器3-2-5，减速器3-2-5连接有传动杆3-2-6，传动杆3-2-6的顶端固定连接在振打部3-1的十字形支架3-1-1的中间，带动十字形支架3-1-1转动。

弹性连接件3-1-3可以为弹簧或者板簧或者扭簧等可恢复的弹性装置，用于在振打灰斗1时减少圆球形振打球3-1-2传导到十字形支架3-1-1上的振动。圆球形振打球3-1-2内层由球形铁磁性金属构成，外层为弹性耐腐蚀耐磨层，外层表面有增大摩擦力的花纹，用于增大其和由304不锈钢等耐腐蚀顺磁性材料制成的灰斗1外壁接触时的静摩擦力，圆球形振打球3-1-2外层还可以由橡胶制成。

螺旋形双导轨2的首端和末端均安装有缓冲装置4。螺旋形双导轨2的首端连接有供电电源5，为螺旋形双导轨2和移动振打器3供电，螺旋形双导轨2由铁磁性可导电材料制成，滑轮组3-2-2的滑轮由可导电材料制成。

其工作原理为，控制器3-2-3启动电机3-2-4，电机3-2-4的动力经减速器3-2-5调速输出到振打部3-1的十字形支架3-1-1上，十字形支架3-1-1转动带动每个支架顶端的圆球形振打球3-1-2撞击灰斗1的外壁实现振打，同时由于圆球形振打球3-1-2外表面有增大摩擦力的花纹，利用圆球形振打球3-1-2和灰斗1外壁之间产生的静摩擦力实现移动振打器3的移动部3-2在螺旋形双导轨2上的移动。

在工作时，控制器3-2-3控制储能装置3-2-7向电磁铁3-2-8供电，电磁铁3-2-8产生磁性使得电磁铁3-2-8和螺旋形双导轨2之间产生相互吸引，使滑轮组支架3-2-1产生轻微弹性形变，进而带动滑轮组3-2-2上的滑轮和螺旋形双导轨2紧密贴合，防止脱轨。

振打装置运行时，供电电源5通过电源线和螺旋形双导轨2的两个导轨分别连接，由于螺旋形双导轨2由铁磁性可导电材料制成，电能通过导轨传导到滑轮组3-2-2的滑轮上，再通过滑轮组3-2-2的导线连接到储能装置3-2-7上，控制器3-2-3控制储能装置3-2-7输入和输出电能。

实施例2

如附图2-3、5-7所示，电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置，其包括，进气口，出气口，静电除尘装置和灰尘收集装置；灰尘收集装置包括灰斗1和灰斗振打装置；灰斗1为圆锥状漏斗形；灰斗振打装置包括螺旋形双导轨2和移动振打器3；螺旋形双导轨2沿着灰斗的外壁螺旋上升，自灰斗1底部上升至灰斗1顶部，且螺旋形双导轨2和灰斗1外壁的距离处处相等；移动振打器3安在螺旋形双导轨2上沿着导轨绕灰斗外壁做螺旋运动；螺旋形双导轨2由铁磁性可导电材料制成。

移动振打器3包括振打部3-1和移动部3-2，振打部包括十字形支架3-1-1，十字形支架3-1-1的每个支架顶端安装有一个圆球形振打球3-1-2，十字形支架3-1-1通过弹性连接件3-1-3活动连接圆球形振打球3-1-2；

移动部3-2包括滑轮组支架3-2-1、由多个滑轮组成的滑轮组3-2-2、控制器3-2-3、电机3-2-4、减速器3-2-5、传动杆3-2-6、储能装置3-2-7、电磁铁3-2-8和声音收集装置3-2-9；滑轮组支架3-2-1下端内侧安装有滑轮组3-2-2和电磁铁3-2-8；滑轮组3-2-2和螺旋形双导轨2配合安装在一起，并能在所述螺旋形双导轨2上滚动；储能装置3-2-7安装在滑轮组支架3-2-1内部，通过导线分别和滑轮组3-2-2、电磁铁3-2-8、控制器3-2-3和电机3-2-4连接；移动部3-2中滑轮组支架3-2-1下部安装的滑轮组3-2-2分为两组，滑轮组3-2-2的滑轮上具有和螺旋形双导轨2的导轨配合的凹槽，每组滑轮分别和螺旋形双导轨2的导轨相互啮合。控制器3-2-3安装在滑轮组支架3-2-1上部，控制器3-2-3分别与电机3-2-4、储能装置3-2-7和声音收集装置3-2-9连接，用于控制电机3-2-4转动和储能装置3-2-7输入或者输出电能；3-2-4安装在滑轮组支架3-2-1上部，电机3-2-4一端与滑轮组支架3-2-1上部固定连接，电机3-2-4的另一端连接有减速器3-2-5，减速器3-2-5连接有传动杆3-2-6，传动杆3-2-6的顶端固定连接在振打部3-1的十字形支架3-1-1的中间，带动十字形支架3-1-1转动。

控制器3-2-3通过声音收集装置3-2-9收集移动振打器3工作时产生的声音信号判断灰斗是否存在堵塞风险和振打是否达到清灰效果。其运行方法如下：如附图8所示，(1)在静电除尘器开始运行时，控制器3-2-3控制移动振打器3运行一个振打周期(该振打周期指的是移动振打器3沿着螺旋形双导轨2从灰斗1底部移动到顶部，再回到底部)，通过声音收集装置3-2-9收集整个振打周期每次圆球形振打球3-1-2和灰斗1外壁撞击时产生的声音信号，获得整个振打周期离散的声音信号，通过控制器3-2-3对收集的整个振打周期离散的声音信号进行离散傅里叶变换获得整个振打周期离散式频域信号组成的标准振打频谱；(2)在静电除尘器运行一段时间后(该时间是根据静电除尘器的实际工作情况选定的经验值，例如8个小时、10个小时等)控制器3-2-3再次启动移动振打器3运行第一个振打周期，通过声音收集装置3-2-9收集整个振打周期每次圆球形振打球3-1-2和灰斗1外壁撞击时产生的声音信号，获得整个振打周期离散的声音信号，通过控制器3-2-3对收集的整个振打周期离散的声音信号进行离散傅里叶变换获得整个振打周期离散式频域信号组成的振打频谱1；(3)比较标准振打频谱和振打频谱1的相似度，如果两者的相似度大于20％则判断灰斗1未产生堵塞，控制器3-2-3控制移动振打器3停止振打；如果两者的相似度小于20％则判断灰斗1产生堵塞，控制器3-2-3控制移动振打器3继续进行振打；(4)在第二个振打周期通过声音收集装置3-2-9收集声音信号并重复上面的信号处理步骤获得振打频谱2，当振打频谱2和标准振打频谱比较的相似度大于80％时，认为达到清灰效果，控制器3-2-3控制移动振打器3停止振打；(5)当振打频谱2和标准振打频谱比较的相似度小于80％时，认为未达到清灰效果，控制器3-2-3控制移动振打器3继续振打第三个振打周期，得到振打频谱3，将振打频谱3返回到(4)、(5)中并将振打频谱2替换为振打频谱3……以此类推，振打至第N个振打周期时，得到振打频谱N(N为4，5，6……)，将振打频谱N返回到(4)、(5)中并将振打频谱2替换为振打频谱N。

在工作时，控制器3-2-3控制储能装置3-2-7向电磁铁3-2-8供电，电磁铁3-2-8产生磁性使得电磁铁3-2-8和螺旋形双导轨2之间产生相互吸引，使滑轮组支架3-2-1产生轻微弹性形变，带动滑轮组3-2-2上的滑轮和螺旋形双导轨2紧密贴合，防止脱轨。

上述仅为发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，容易想到的变化或替换实施方式，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，该全面振打装置包括，静电除尘装置和灰尘收集装置；所述灰尘收集装置包括灰斗和灰斗振打装置；所述灰斗为圆锥状漏斗形；所述灰斗振打装置包括螺旋形双导轨和移动振打器；所述螺旋形双导轨沿着灰斗的外壁螺旋上升，自灰斗底部上升至灰斗顶部，所述移动振打器安装在螺旋形双导轨上沿着导轨绕灰斗外壁做螺旋往复运动；所述移动振打器包括振打部和移动部，所述振打部包括十字形支架和圆球形振打球；所述移动部包括滑轮组支架、由多个滑轮组成的滑轮组、控制器、电机、减速器、传动杆、储能装置、声音收集装置和电磁铁；其特征在于,采用如下步骤实现判断灰斗是否存在堵塞风险和振打是否达到清灰效果:

步骤2)在静电除尘器运行一段时间后，控制器控制再次启动移动振打器运行第一个振打周期，通过声音收集装置收集整个振打周期每次圆球形振打球和灰斗外壁撞击时产生的声音信号，通过控制器对收集的声音信号进行信号处理获得振打频谱1；

2.根据权利要求1所述的一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，其特征在于：所述信号处理方式具体为，获得一个振打周期离散的声音信号，通过控制器对收集的整个振打周期离散的声音信号进行离散傅里叶变换，获得整个振打周期离散式频域信号组成的振打频谱。

3.根据权利要求1所述的一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，其特征在于：所述移动振打器沿着所述螺旋形双导轨从所述灰斗底部移动到顶部，再回到底部为一个振打周期。

4.根据权利要求1-3所述的一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，其特征在于：所述一段时间为根据静电除尘器的实际工作情况选定的经验值，例如8个小时或10个小时等。

5.根据权利要求1-3所述的一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，其特征在于：所述十字形支架的每个支架顶端安装有一个圆球形振打球，所述十字形支架通过弹性连接件活动连接所述圆球形振打球，所述电机通过所述减速器和所述传动杆将动力传输到所述十字形支架上，带动所述十字形支架转动实现对灰斗的振打和所述移动部的移动。

6.根据权利要求1-3所述的一种电厂用静电除尘器灰斗全面振打装置的控制方法，其特征在于：所述控制器通过导线分别和电机、储能装置、声音收集装置连接。