CN112525436A - 一种基于电荷法检测滤袋破损的系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电荷法检测滤袋破损的系统，涉及布袋除尘器技术领域，用于实时监测滤袋是否破损。包括电荷感应模块、信号传输模块和信号处理模块；电荷感应模块持续检测电荷信号；信号传输模块将检测到的电荷信号传输至信号处理模块；数据处理模块，包括电荷放大器、滤波电路、模数转换电路，对所述电荷信号依次进行放大、滤波、模数转换后得到数字信号；还包括控制器，所述控制器根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，得到每一滤袋的出口侧的粉尘浓度变化曲线，根据每一滤袋对应的粉尘浓度变化曲线判断该滤袋是否破损。本发明适用于较为狭窄的布袋除尘器，实时监测其滤袋的破损情况。
Description
技术领域
本发明涉及布袋除尘器技术领域，尤其涉及一种基于电荷法检测滤袋破损的系统及其检测方法。
背景技术
现代人的生产活动往往伴随着大量气体污染物和颗粒污染物的产生，为防止这些污染物直接排放到大气环境中危害人类身体健康和生态环境，工业过程中会设置除尘设备来降低排入大气中的颗粒物浓度，其中，布袋除尘器是较为可靠有效且普遍使用的除尘设备之一。布袋除尘器目前已被广泛运用于钢铁、水泥、电力、化工、垃圾焚烧等行业的烟气除尘当中。其中的核心部件——滤袋在长期工作过程中受到机械冲击与烟气腐蚀，不可避免的会发生破损，破损严重时会影响除尘效果，加重大气污染。而且据统计布袋除尘器运行故障的出现有一半以上都与滤袋破损相关，所以实现快速找到并更换破损滤袋的方法具有重要意义。
目前现有的滤袋破损检测方式主要采用的是人工检漏，通过人工观察花板落灰以及袋笼底部积灰情况或借助荧光粉示踪来确定漏点位置，逐一筛查出破损滤袋。但大型布袋除尘系统往往有成千上万个滤袋，人工筛查不仅工作量大，费时费力，且需要在停机状态下进行人力检漏，影响产区生产效率。虽然也可采用定期换袋的方法来减少滤袋破损现象的发生，但这将会极大增加布袋除尘器的运行成本，增添停工停产总时间，因此难以得到大规模推广运用。
其他滤袋破损检测的方法如利用不同光散射吸收特性的光传感、激光法等方法存在传感探头易被污染，易受到外部杂光、杂质影响造成检漏误报，准确率较低，以及一次监测工作量大的不足之处。
此外也可采用激光差分探测式的粉尘监测装置，该监测系统利用两束完全相同的激光束，将照射通过粉尘的衰减信号与对照信号进行差分探测，从而输出相应的差分电信号，并最终经过放大、采样等过程，计算出待测污染物的浓度。但对于较为狭窄的布袋除尘器舱室，安装成本和维护成本均大幅偏高，同时会对舱室气体流动产生影响，存在一系列弊端，并不适用于垃圾焚烧电厂布袋除尘室的破损监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电荷法检测滤袋破损的系统及其检测方法，适用于较为狭窄的布袋除尘器。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于电荷法检测滤袋破损的系统，包括电荷感应模块、信号传输模块和信号处理模块；
所述电荷感应模块包括金属感应探杆和用于安装金属感应探杆的夹具；所述金属感应探杆设置于布袋除尘器中每一个滤袋的出口侧，持续检测电荷信号；
所述信号传输模块为信号传输线，所述信号传输线的两端分别与金属感应探杆、信号处理模块连接，将金属感应探杆检测到的电荷信号传输至信号处理模块；
所述数据处理模块，包括电荷放大器、滤波电路、模数转换电路，对所述电荷信号依次进行放大、滤波、模数转换后得到数字信号；还包括控制器，所述控制器根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，得到每一滤袋的出口侧的粉尘浓度变化曲线，根据每一滤袋对应的粉尘浓度变化曲线判断该滤袋是否破损。
进一步的，所述金属感应探杆的外表面设置有用于防止粉尘堆积的保护膜。
进一步的，所述保护膜由PTFE制成。
进一步的，所述夹具包括与滤袋出口侧的笼骨内缘贴合的连接部，所述连接部的上下表面分别固定连接有用于夹紧笼骨的夹板；所述金属感应探杆安装于连接部朝向出口中心的一侧并向出口中心延伸。
进一步的，所述夹板与笼骨经螺栓连接。
一种基于电荷法检测滤袋破损的系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，经金属感应探杆检测布袋除尘器中每一滤袋出口处的电荷信号；
S2，依次对所述电荷信号进行放大、滤波、模数转换得到数字信号；
S3，根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，将所述数字信号转换成粉尘浓度；
S4，针对每一滤袋，计算其粉尘浓度变化曲线；
S5，依据粉尘浓度变化曲线判断对应的滤袋是否破损。
进一步的，S1中，在检测电荷信号前，对所述金属感应探杆外表面覆盖一层防止粉尘堆积的保护膜。
进一步的，所述保护膜为PTFE制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过电荷感应，能够实时监测布袋除尘器舱室内各滤袋出口处的粉尘浓度，从而判断滤袋的泄露状态，实现对破损滤袋的精准定位；系统安装方便，可适用于较为狭窄的布袋除尘器。
附图说明
图1为本发明一实施例的系统结构示意图。
图2为本发明一实施例的电荷感应模块安装示意图。
图3为图2中A部虚线框的放大图。
图4为本发明一实施例的电荷感应模块结构示意图。
图中：1、笼骨；11、开口；2、滤袋；3、金属感应探杆；4、夹具；41、连接部；42、夹板；43、通孔；5、信号传输线。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，本发明提供一种基于电荷法检测滤袋破损的系统，包括电荷感应模块、信号传输模块和信号处理模块。
请结合图1和图2，布袋除尘器包括若干滤袋2和用于固定滤袋2的笼骨1。所述滤袋2的顶部为出口侧，笼骨1对应每一滤袋2的出口位置开设有开口11，用于过滤后的烟气流通。
所述电荷感应模块包括金属感应探杆3和用于安装金属感应探杆3的夹具4；所述金属感应探杆3设置于布袋除尘器中每一个滤袋2的出口侧，持续检测滤袋2出口处的电荷信号；夹具4将所述金属感应探杆3固定于笼骨上，实现电荷感应模块的整体安装。
具体的，请参照图3和图4，所述夹具4包括与滤袋2出口侧的笼骨1的开口11内缘贴合的连接部41，所述连接部41的上下表面分别固定连接有用于夹紧笼骨1的夹板42；为了保证安装的稳定性，所述夹板42上开设有通孔43，用于螺栓穿过，实现夹板42与笼骨1的螺栓连接。所述金属感应探杆3安装于连接部41朝向出口11中心的一侧并向出口中心延伸直至超过滤袋2出口的中心位置。
在金属感应探杆3在多粉尘的使用环境中，容易引起粉尘堆积。本实施例在所述金属感应探杆3的外表面包覆有用于防止粉尘堆积的保护膜；所述保护膜优选采用PTFE制成，既保证了金属感应探杆3的电荷感应功能，同时可避免粉尘的堆积，以免导致前期的粉尘堆积影响后期粉尘检测结果偏高的缺点。PTFE膜还提升了金属感应探杆的抗磨损、抗粘附及抗腐蚀性能，极大延长了使用寿命。
请结合图1和图3，所述信号传输模块为信号传输线5，所述信号传输线的两端分别与金属感应探杆3、信号处理模块连接，将金属感应探杆检测到的电荷信号传输至信号处理模块。
所述数据处理模块，包括电荷放大器、滤波电路、模数转换电路，对所述电荷信号依次进行放大、滤波、模数转换后得到数字信号；还包括控制器，所述控制器根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，得到每一滤袋的出口侧的粉尘浓度变化曲线，根据每一滤袋对应的粉尘浓度变化曲线判断该滤袋是否破损。
实施例二：
一种基于电荷法检测滤袋破损的系统的检测方法，包括以下步骤：
S1，在检测电荷信号前，对所述金属感应探杆外表面覆盖一层防止粉尘堆积的保护膜，所述保护膜优选采用PTFE制成；然后经金属感应探杆检测布袋除尘器中每一滤袋出口处的电荷信号；
S2，依次对所述电荷信号进行放大、滤波、模数转换得到数字信号；
S3，根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，将所述数字信号转换成粉尘浓度；
S4，针对每一滤袋，计算其粉尘浓度变化曲线；
S5，依据粉尘浓度变化曲线判断对应的滤袋是否破损。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (8)
1.一种基于电荷法检测滤袋破损的系统，其特征在于，包括电荷感应模块、信号传输模块和信号处理模块；
所述电荷感应模块包括金属感应探杆和用于安装金属感应探杆的夹具；所述金属感应探杆设置于布袋除尘器中每一个滤袋的出口侧，持续检测电荷信号；
所述信号传输模块为信号传输线，所述信号传输线的两端分别与金属感应探杆、信号处理模块连接，将金属感应探杆检测到的电荷信号传输至信号处理模块；
所述数据处理模块，包括电荷放大器、滤波电路、模数转换电路，对所述电荷信号依次进行放大、滤波、模数转换后得到数字信号；还包括控制器，所述控制器根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，得到每一滤袋的出口侧的粉尘浓度变化曲线，根据每一滤袋对应的粉尘浓度变化曲线判断该滤袋是否破损。
2.根据权利要求1所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统，其特征在于，所述金属感应探杆的外表面设置有用于防止粉尘堆积的保护膜。
3.根据权利要求2所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统，其特征在于，所述保护膜由PTFE制成。
4.根据权利要求1所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统，其特征在于，所述夹具包括与滤袋出口侧的笼骨内缘贴合的连接部，所述连接部的上下表面分别固定连接有用于夹紧笼骨的夹板；所述金属感应探杆安装于连接部朝向出口中心的一侧并向出口中心延伸。
5.根据权利要求4所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统，其特征在于，所述夹板与笼骨经螺栓连接。
6.一种基于权利要求1至5任一项所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，经金属感应探杆检测布袋除尘器中每一滤袋出口处的电荷信号；
S2，依次对所述电荷信号进行放大、滤波、模数转换得到数字信号；
S3，根据数字信号与粉尘浓度的对应关系，将所述数字信号转换成粉尘浓度；
S4，针对每一滤袋，计算其粉尘浓度变化曲线；
S5，依据粉尘浓度变化曲线判断对应的滤袋是否破损。
7.根据权利要求6所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统的检测方法，其特征在于，S1中，在检测电荷信号前，对所述金属感应探杆外表面覆盖一层防止粉尘堆积的保护膜。
8.根据权利要求7所述的基于电荷法检测滤袋破损的系统的检测方法，其特征在于，所述保护膜为PTFE制成。
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