CN113019705B - 电除尘系统的末级电场振打控制及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电除尘系统的末级电场振打控制及系统，属于火电机组技术领域。所述方法包括：响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作；所述振打操作包括：根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域；根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打；其中，在各振打锤进行对应振打区域的振打时，将所述末级电场的供电电压提升到预设电压值。本发明方案实现了末级电场的分区域逐级振打，同时实现了末级电场的升压振打，极大减少了末级电场的二次扬尘量。

Description

电除尘系统的末级电场振打控制及系统

技术领域

本发明涉及火电机组技术领域，具体地涉及一种电除尘系统的末级电场振打控制方法及一种电除尘系统的末级电场振打控制系统。

背景技术

电除尘系统是火电机组锅炉系统排放烟气中灰尘的主要处理系统，响应与环保生成要求，对应锅炉排烟气中的灰尘含量有着严苛的标准。干式电除尘系统是目前应用最为广泛的电除尘系统，主要原理为设置有多个集尘电场，通过对烟气中的灰尘颗粒附加电荷，然后通过集尘电场将异性电荷的灰尘颗粒吸附到集尘板上。电场集尘到预设标准量后，需要将集尘板上的灰尘振打掉落到灰斗中，进行统一处理。沿烟气流动方向，电除尘系统中存在有多个集尘电场，实现灰尘的逐级吸附。

在现有的电场振打控制方法中，在进行电场振打时，大部分灰尘因为重力脱落后落入灰斗中，还有小部分灰尘因为电场震动重新扬起，这些重新扬起的灰尘将随着烟气向后流动，又被下一个电场吸附。所以在传统的振打时序上，前一个电场的振打要早于后一个电场的振打，以便于后一个电场进行前一个电场振打重新扬起得灰尘吸附。但是对于末级电场来说，因为末级电场的后端不存在其余电场，经过末级电场的烟气将直接流出电除尘系统。所以末级电场重新扬起得灰尘将直接随着烟气排出，无法进行回收，以至于造成二次扬尘的问题。特别是低温电除尘器，因为削弱了捕集在阳极板上粉尘的静电吸附力，使得重新扬起的灰尘量变大，二次扬尘的情况也就越严重。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种电除尘系统的末级电场振打控制方法及系统，以至少解决现有技术末级电场重新扬尘使得二次扬尘情况严重的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种电除尘系统的末级电场振打控制方法，所述末级电场包括多个振打区域，按照振打时序对多个振打区域进行逐级振打，所述方法包括：响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作；所述振打操作包括：根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域；根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打；其中，在各振打锤进行对应振打区域的振打时，将所述末级电场的供电电压提升到预设电压值。

可选的，所述响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作，包括：获取所述电除尘系统中烟气的流动速度；根据所述烟气的流动速度确定烟气从所述末级电场的前一个电场流动至所述末级电场的间隔时间；将所述间隔时间作为所述预设时间。

可选的，所述根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域，包括：获取所述振打轴上相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离；根据所述夹角角度和所述间隔距离将各振打锤对应的末级电场的集尘区域划分为各振打锤对应的振打区域。

可选的，所述方法还包括：获取预设振打时序；包括：根据所述夹角角度获取所述振打锤在所述振打轴径向投影上的分布个数；根据所述振打锤的分布个数预设对应数量的振打时刻，由多个振打时刻和对应振打时刻的先后顺序组成为预设振打时序；其中，每相邻两个振打时刻之间的时间间隔相同。

可选的，所述每两个相邻振打时刻之间的时间间隔通过以下方式获取：获取所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集灰性能；根据所述灰尘扬起速度和所述集尘性能计算所述扬起灰尘二次回收的需求时间；将所述需求时间作为所述每两个相邻振打时刻之间的时间间隔。

可选的，所述根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打，包括：按照预设振打时序，从第一个振打时刻开始位置，控制所述振打轴转动，对应该振打时刻的振打锤到达振打位置，完成对应振打区域的振打；完成当前振打区域的振打后，根据预设振打时序保持振打轴静止，直到下一个振打时刻到达，继续下一个振打区域的振打，直到完成所述末级电场所有振打区域的振打。

可选的，所述方法还包括，获取预设电压值，包括：获取所述末级电场的振打性能和积灰性能；将所述振打性能和所述积灰性能作为优化条件，将所述末级电场排烟含尘量作为优化结果建立最优化问题；通过所述末级电场供电电压调节进行所述最优化问题模拟，输出模拟结果最低点的供电电压值；将所述模拟结果最低点的供电电压值作为预设电压值。

本发明第二方面提供一种电除尘系统的末级电场振打控制系统，所述电除尘系统包括多个电场，按照振打时序对多个电场进行逐级振打，所述系统包括：采集单元，用于获取末级电场的前一个电场的振打完成信号；时序控制单元，用于响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作；所述振打操作包括：根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域；根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打；升压单元，用于在各振打锤进行对应振打区域的振打时，将所述末级电场的供电电压提升到预设电压值。

可选的，所述系统还包括：处理单元；所述采集单元还用于获取所述电除尘系统中烟气的流动速度、所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离、所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能；所述处理单元用于根据所述电除尘系统中烟气的流动速度、所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离、所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能分别计算所述预设时间、所述末级电场各振打区域的划分结果和所述预设电压值。

另一方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的电除尘系统的末级电场振打控制方法。

通过上述技术方案，将末级电场分为多个振打区域，进行末级电场振打时，将原有的统一振打变为多振打区域的逐级振打，每相邻两个振打区域之间存在振打时间间隔。保证在进行一个振打区域振打时，末级电场的其它静止区域有足够的时间将正在振打的振打区域的二次扬尘重新吸附。且在进行振打时，提高末级电场的供电电压，以提高其它静止振打区域的吸附能力，增强二次扬尘的吸附能力，极大减少了末级电场的二次扬尘。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式提供的电除尘系统的末级电场振打控制方法的步骤流程图；

图2是本发明一种实施方式提供的末级电场逐级振打的步骤流程图；

图3是本发明一种实施方式提供的电除尘系统的末级电场振打控制系统的系统结构图。

附图标记说明

10-采集单元；20-时序控制单元；30-升压单元；40-处理单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在现有技术中，电除尘器主要使得灰尘带电荷，然后通过集尘电场的异向电场将带电荷的灰尘吸附到集尘板上，在集尘板达到预设集尘负荷后，通过振打锤进行集尘板振打，使得集聚在集尘板上的灰尘受震动脱落，实现灰尘的集中处理。沿烟气流动方向，电除尘系统存在多个电场，进行灰尘的逐级处理。在传统的控制方法中，根据烟气流动方向，将各电场从电除尘系统入口端到出口端进行编号，其中入口端的电场序号为1。在进行电场振打时，大部分灰尘因为重力脱落后落入灰斗中，还有小部分灰尘因为电场震动重新扬起，这些重新扬起的灰尘将随着烟气向后流动，又被下一个电场吸附。所以在传统的振打时序上，前一个电场的振打要早于后一个电场的振打，以便于后一个电场进行前一个电场振打重新扬起得灰尘吸附。逐级振打，但是，对于末级电场来说，因为末级电场的后端不存在其余电场，经过末级电场的烟气将直接流出电除尘系统。所以末级电场重新扬起得灰尘将直接随着烟气排出，无法进行回收，以至于造成二次扬尘的问题。特别是低低温电除尘器，因为削弱了捕集在阳极板上粉尘的静电吸附力，使得重新扬起的灰尘量变大，二次扬尘的情况也就越严重。为了解决现有技术末级电场重新扬尘情况严重使得二次扬尘情况严重的问题，本发明提出的防二次扬尘控制方法主要针对末级电场进行控制。借鉴于传统多电场时序控制振打的思想，将末级电场分为多个振打区域，进行多个振打区域时序振打，保证前一个振打区域的重新扬尘能够被下一个还未振打的区域进行吸附。同时，针对低低温电除尘器削弱了捕集在阳极板上粉尘的静电吸附力，在进行振打区域振打时，提高电场供电电压，以提高电场的集尘性能，减少二次扬尘的量，削弱未振打区域的重新集尘要求，提高二次扬尘的重集聚能力，有效减少为二次扬尘的量。

图3是本发明一种实施方式提供的一种电除尘系统的末级电场振打控制系统的系统结构图。如图3所示，本发明实施方式提供一种电除尘系统的末级电场振打控制系统，所述系统包括：

采集单元10，用于获取末级电场的前一个电场的振打完成信号；时序控制单元20，用于响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作；所述振打操作包括：根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域；根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打；升压单元30，用于在各振打锤进行对应振打区域的振打时，将所述末级电场的供电电压提升到预设电压值。

优选的，所述系统还包括：

处理单元40；所述采集单元10还用于获取所述电除尘系统中烟气的流动速度、所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离、所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能；所述处理单元40用于根据所述电除尘系统中烟气的流动速度、所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离、所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能分别计算所述预设时间、所述末级电场各振打区域的划分结果和所述预设电压值。

图1是本发明一种实施方式提供的电除尘系统的末级电场振打控制方法的方法流程图。如图1所示，本发明实施方式提供一种电除尘系统的末级电场振打控制的方法，所述方法包括：

步骤S10：响应于所述末级电场前一个电场振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场振打。

具体的，与传统多电场振打控制相同，进行末级电场振打时，必须保证前一个电场振打完毕，且保证前一个电场振打后重新扬起的灰尘到达末级电场。受锅炉机组的设计负荷、工作负荷和管道设计不同，不同的锅炉机组的烟气流速可能存在区别，所以在保证前一个电场重新扬起灰尘在到达末级电场前，末级电场均不能进行振打，保证前一个电场的二次扬尘被吸附。通过适应性训练，进行前一个电场振打，然后开始计时，在末级电场后端进行延期灰尘量采集。当末级电场后端烟气中的含尘量达到排放标准时，表示末级电场已经解决了次末级电场二次扬尘的问题，则停止计时。记录整个过程需要的时间，将该时间作为末级电场与次末级电场之间的振打时间间隔。采集单元10在次末级电场开始振打时进行次末级电场振打进程信息采集，当次末级电场振打完成后，采集单元10采集到次末级电场振打完成的信号，将完成信号传输到时序控制单元20。时序控制单元20根据预设末级电场与次末级电场振打时间间隔，当完成预设间隔时间流逝后，执行末级电场振打进程。

步骤S20：根据末级电场振打轴上振打锤分布情况，将所述末级电场分为多个不同的振打区域。

具体的，振打设备包括电机、减速机、振打轴和设置在振打轴上的振打锤。减速机与电机相连，振打轴连接在减速机上。振打锤沿振打轴的轴向间距分布有多个，沿振打轴径向投影方向呈夹角分布为多个。当振打轴转动时，振打锤随着振打轴进行转动，振打锤在预定位置敲打对应区域进行对应电场振打。在传统的振打控制方法中，末级电场与前面所有电场相同，进行同一控制，即振打轴根据预设规则转动一周，各振打锤依次完成各振打区域振打。即从振打开始到振打结束，整个振打轴转动一周，过程连续完整，正大过程中无时间间隔。根据以上规则，将末级电场各振打锤对应负责的振打区域独立开来，区分为多个振打区域，每一个振打锤负责一个振打区域振打。

步骤S30：根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过所述振打锤进行各振打区域振打。

具体的，与传统振打不同，本发明提出的防二次扬尘控制方法在进行末级电场振打时，个振打锤之间存在时间间隔，即一个振打锤完成振打后，末级电场的振打轴停止转动，进过预设间隔时间后，再次进行转动，带动下一个振打锤达到预定位置进行下一个振打区域振打。上一个振打区域进行振打时，该振打区域会重新扬起灰尘，保证后续振打区域静止，继续进行集尘状态，即可保证上一个振打区域重新扬起得灰尘被末级电场其他静止区域二次吸附，避免了传统控制方法的所有振打区域连续振打完毕，所有振打区域的二次扬尘无其他电场吸附，导致二次扬尘的量增大的问题。通过时间间隔进行各振打区域，保证每一次振打时仅进行一个振打区域振打，其他振打区域均保持静止，保证所有振打区域的二次扬尘均能被其他振打区域吸附。为了实现振打节拍的精准控制，优选输出转速更慢的减速机，将高速转动的电机降低大可控的转速范围内，保证振打轴有足够的振打动力的同时，尽量增大转动周期。通过加长的转动周期，在转动周期内实现振打轴转动角度的精准控制，以保证各振打时刻对应振打锤达到预定位置。所以在控制振打轴转动时，首先需要进行振打轴转动时序生成，然后根据生成的振打时序控制振打轴进行转动。具体的，如图2，包括以下步骤：

步骤S301：获取预设振打时序。

具体的，逐级振打的基础依据为，上一个振打区域的二次扬尘被其他静止的振打区域吸附到标准值以内，然后才进行下一个振打区域振打。振打区域的个数与振打锤的个数对应，在振打轴旋转一周360°以内，存在的振打轴的个数越多，则一个振打周期内的振打时刻也就越多。所以时序表内的振打时刻由振打轴径向投影上分布的振打锤个数决定。例如，沿振打轴进行投影上相邻两个振打锤的夹角为15°，则分布有24个振打锤，即存在24个振打时刻。每相邻两个振打时刻之间的时间间距为二次扬尘被吸附的需要时间，保证每相邻两个振打时刻之间的时间间隔相同。由对应数量的振打时刻和固定的振打时刻时间间距组成为预设的振打时序表。

步骤S302：根据预设振打时序进行末级电场振打。

具体的，当振打时序生成后，时序控制单元20控制电机转动，通过减速机带动振打轴转动，从振打轴开始转动开始计时，到达第一个振打时刻时，第一个振打轴达到预定振打位置，敲击对应振打区域进行振打，然后时序控制单元20控制电机停止。并重新开始计时，经过预设振打时刻时间间距后，电机重新转动，通过减速机带动振打轴转动，使得第二个振打轴达到预定振打位置，完成第二个振打区域振打。以此类推，振打轴转动一周，完成各振打区域振打，每相邻两个振打区域之间存在振打时间间隔，增大二次扬尘的吸附性能，减少系统的二次扬尘。

优选的，在各振打锤进行对应振打区域振打时，将所述末级电场供电电压提升到预设电压值。

在本发明实施例中，在进行振打区域振打时，启动高压电源全波供电方式，提高电场的供电电压。提高电场振打时的集尘性能，一方面增大吸附力减少灰尘重新扬起得概率，另一方面，也可以提高其他静止振打区域的吸尘能力，进一步减少二次扬尘。电场未进行振打时，电场的供电方式恢复默认，保证足够的吸尘能力，避免持续高压供电造成能源浪费。振打时提高供电电压，但是供电电压存在提高上限值，因为若供电电压无线增高，振打难度也会相应增大。所以需要平衡振打性能和集尘性能，优选的，获取末级电场的振打性能和积灰性能；将振打性能和积灰性能作为优化条件，将末级电场排烟含尘量作为优化结果建立最优化问题；通过末级电场供电电压调节进行最优化问题模拟，输出模拟结果最低点的供电电压值；将模拟结果最低点的供电电压值作为预设电压值。后续执行末级电场振打时，在各振打时刻将供电电压提高到预设电压值，实现升压振打。

在一种可能的实施方式中，在某1000MW机组中设置防二次扬尘控制系统。如表一，根据上述规则生成当前机组的振打时序表：

表一 振打时序表

通过当前时序表进行末级电场振打，与传统振打方式相比，所有情况下电除尘系统后端的烟气含尘量均在标准范围内，极大减少了二次扬尘量。

本发明实施方式还提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的电除尘系统的末级电场振打控制方法。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (8)

1.一种电除尘系统的末级电场振打控制方法，所述电除尘系统包括多个电场，按照振打时序对多个电场进行逐级振打，其特征在于，所述方法包括：

响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作；所述振打操作包括：

根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域；

根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打；其中，在各振打锤进行对应振打区域的振打时，将所述末级电场的供电电压提升到预设电压值；其中，

所述预设电压值的确认规则为：

获取所述末级电场的振打性能和积灰性能；

将所述振打性能和所述积灰性能作为优化条件，将末级电场排烟含尘量作为优化结果建立最优化问题；

通过末级电场供电电压调节进行所述最优化问题模拟，输出模拟结果最低点的供电电压值；

将所述模拟结果最低点的供电电压值作为预设电压值。

2.根据权利要求1所述的振打控制方法，其特征在于，所述响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作，包括：

获取所述电除尘系统中烟气的流动速度；

根据所述烟气的流动速度确定烟气从所述末级电场的前一个电场流动至所述末级电场的间隔时间；

将所述间隔时间作为所述预设时间。

3.根据权利要求1所述的振打控制方法，其特征在于，所述根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域，包括：

获取所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离；

根据所述夹角角度和所述间隔距离将各振打锤对应的末级电场的集尘区域划分为各振打锤对应的振打区域。

4.根据权利要求3所述的振打控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取预设振打时序；包括：

根据所述夹角角度获取所述振打锤在所述振打轴径向投影上的分布个数；

根据所述振打锤的分布个数预设对应数量的振打时刻，由多个振打时刻和对应振打时刻的先后顺序组成为预设振打时序；其中，

每相邻两个振打时刻之间的时间间隔相同。

5.根据权利要求4所述的振打控制方法，其特征在于，所述每相邻两个振打时刻之间的时间间隔通过以下方式获取：

获取所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能；

根据所述灰尘扬起速度和所述集尘性能计算扬起灰尘二次回收的需求时间；

将所述需求时间作为所述每相邻两个振打时刻之间的时间间隔。

6.根据权利要求4所述的振打控制方法，其特征在于，所述根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打，包括：

按照预设振打时序，从第一个振打时刻开始位置，控制所述振打轴转动，对应该振打时刻的振打锤到达振打位置，完成对应振打区域的振打；

完成当前振打区域的振打后，根据预设振打时序保持振打轴静止，直到下一个振打时刻到达，继续下一个振打区域的振打，直到完成所述末级电场所有振打区域的振打。

7.一种电除尘系统的末级电场振打控制系统，所述电除尘系统包括多个电场，按照振打时序对多个电场进行逐级振打，其特征在于，所述系统包括：

采集单元，用于获取末级电场的前一个电场的振打完成信号；

时序控制单元，用于响应于末级电场的前一个电场的振打完成信号，间隔预设时间后执行末级电场的振打操作；所述振打操作包括：根据末级电场振打轴上振打锤的分布情况，将所述末级电场分为多个振打区域；根据预设振打时序控制所述振打轴转动，通过各振打锤进行对应振打区域的振打；

升压单元，用于在各振打锤进行对应振打区域的振打时，将所述末级电场的供电电压提升到预设电压值；

处理单元；

所述采集单元还用于获取所述电除尘系统中烟气的流动速度、所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离、所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能；

所述处理单元用于根据所述电除尘系统中烟气的流动速度、所述振打轴上每相邻两个振打锤在所述振打轴径向投影的夹角角度和各振打锤在所述振打轴轴向上的间隔距离、所述末级电场各振打区域振打时灰尘的扬起速度和所述末级电场的集尘性能分别计算所述预设时间、所述末级电场各振打区域的划分结果和所述预设电压值。

8.一种计算机可读储存介质，该计算机可读储存介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1至6中任一项权利要求所述的电除尘系统的末级电场振打控制方法。

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