CN116125784A - 一种定型机烟气处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种定型机烟气处理方法，包括定型机，定型机内通过天然气然烘干布料，所述定型机外部设置有烟气外排净化装置，烟气外排净化装置包括由引风管道相互连接的废气收集箱、除雾箱、高压静电除尘器和引风机，定型机上的喷淋塔将排风机排出的烟气通入至废气收集箱连接，所述定型机上安装有湿度传感器，所述引风管道上安装有负压传感器，通过PID控制算法调节排风机和引风机的频率。本发明采用湿度、负压监测PID自动控制，分别调节定型机的排风机频率和烟气净化末端的引风机频率，操作人员只需要提前根据产品工艺设置到排风管道负压值和湿度目标值即可，生产过程中无需再次检查烟气净化设备，减少天然气与电能消耗，减少CO2排放量。
Description
技术领域
本发明涉及纺织印染技术领域，具体是指一种定型机烟气处理方法。
背景技术
在纺织印染工业中，定型机采用燃烧器加热方式，同时配置有烟气净化装置，可以很好的将废气经过处理后排，烟气净化装置设有过滤网和高压静电箱，末端设有大功率引风机，转动产生管道负压，从而使连接定型机的烟气管道能够有效抽取定型机的废气，机台操作人员为了保证湿度能够排除以及使定型机烘箱内不结露滴水至布料产品上，只能将定型机的排风频率调节至最大，同时也将末端引风机的功率调节至最大，这样的操作结果，虽然保证了产品的质量，但是却产生了过多的废气，致使烘箱内瞬时热能损失很大，而烘箱为了维持工艺的温度，就需要额外增加天然气的进气量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种定型机烟气处理方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种定型机烟气处理方法，包括定型机，定型机内设置有若干节烘箱，每节烘箱内安装有燃烧器，燃烧器通入天然气燃烧产生热量对定型机上方的布料烘干，所述定型机上方连接有排风机和喷淋塔，排风机与喷淋塔连接，排风机将布料烘干时产生的烟气排入喷淋塔内喷淋降温，所述定型机外部设置有烟气外排净化装置，烟气外排净化装置包括由引风管道相互连接的废气收集箱、除雾箱、高压静电除尘器和引风机，所述喷淋塔的烟气出口通过排气管道与废气收集箱连接，将喷淋后的烟气排入汇集至废气收集箱内，所述引风机工作时在引风管道内产生负压，将烟气吸入除雾箱和高压静电除尘器进行除雾和除尘，最后由引风机的排风管将处理后的尾气排出，所述定型机上安装有湿度传感器，湿度传感器反馈定型机内的湿度，所述引风管道上安装有负压传感器，负压传感器反馈引风管道内的负压，所述湿度传感器和负压传感器均与外部的控制器连接，控制器通过PID控制算法调节排风机和引风机的频率，控制排风机和引风机的排风量，对定型机内的湿度以及引风管道内的负压进行控制，排出烟气。
进一步的，所述PID控制算法包括以下步骤，
S1,设定目标值的上下限，根据目标值的上下限设定风机上下频率输出值，系统响应调整节速度为3～5秒，控制步进频率为0.1Hz～0.2Hz；
S2,传感器实时采集数据与设定目标值进行比较，适时调节风机输出频率值，升高或者降低；
S3,当采集值高于设定目标值的上限，控制风机提升输出频率，并控制在回差范围内稳定不变，当采集值低于设定目标值的下限，控制引风机降低输出频率值；
S4,调节P值与I值的比例为100：20，确保响应速度和稳定性；
S5,当采集值始终偏离目标值上下限达到差值报警限，控制器输出报警，以确认是否存在控制问题或负载问题，如采集值异常偏大或偏小，则报警输出传感器异常。
进一步的，PID控制算法内设定的负压目标值上限为-80Pa，设定的负压目标值下限为-120Pa，当负压传感器采集的负压值高于-80Pa，提高引风机的输出频率，当负压传感器采集的负压值低于-120Pa，降低引风机的输出频率。
进一步的，所述负压传感器安装在废气收集箱与除雾箱之间的引风管道上。
进一步的，PID控制算法内设定的湿度目标值上限为15％，设定的湿度目标值下限为4％，当湿度传感器采集的湿度值高于15％，提高排风机的输出频率，当湿度传感器采集的湿度值低于4％，降低排风机的输出频率。
进一步的，每两台定型机上方喷淋塔的烟气出口共同接入废气收集箱内。
与现有技术相比，本发明的一种定型机烟气处理方法，采用湿度、负压监测PID自动控制，分别调节定型机的排风机频率和烟气净化末端的引风机频率，操作人员只需要提前根据产品工艺设置到排风管道负压值和湿度目标值即可，生产过程中无需再次检查烟气净化设备，控制系统即可实时监测和稳定控制，确保负压在最适合的点值，以及烘箱在最佳的湿度点位，这样不仅能保证烘箱不会结露滴水产生质量问题，也能将系统调节到最佳的工作效率点位，取得最佳的天然气消耗量，也节约了电能，同时减少CO2排放量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
其中，1、定型机，2、排风机，3、喷淋塔，4、废气收集箱，5、除雾箱，6、高压静电除尘器，7、引风机，8、湿度传感器，9、负压传感器，10、控制器。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种定型机烟气处理方法，包括定型机1，定型机1内设置有若干节烘箱，每节烘箱内安装有燃烧器，燃烧器通入天然气燃烧产生热量对定型机1上方的布料烘干，所述定型机1上方连接有排风机2和喷淋塔3，排风机2与喷淋塔3连接，排风机2将布料烘干时产生的烟气排入喷淋塔3内喷淋降温，所述定型机1外部设置有烟气外排净化装置，烟气外排净化装置包括由引风管道相互连接的废气收集箱4、除雾箱5、高压静电除尘器6和引风机7，所述喷淋塔3的烟气出口通过排气管道与废气收集箱4连接，将喷淋后的烟气排入汇集至废气收集箱4内，所述引风机7工作时在引风管道内产生负压，将烟气吸入除雾箱5和高压静电除尘器6进行除雾和除尘，最后由引风机7的排风管将处理后的尾气排出，所述定型机1上安装有湿度传感器8，湿度传感器8的工作范围为0～100％，工作温度在0～250℃，通过485通信端口传输，湿度传感器8反馈定型机1内的湿度，所述引风管道上安装有负压传感器9，负压传感器9的工作范围为-200PA～200pa,工作电流4～20mA，通过485通信端口传输，负压传感器9反馈引风管道内的负压，所述湿度传感器8和负压传感器9均与外部的控制器10连接，控制器10通过PID控制算法调节排风机2和引风机7的频率，控制排风机2和引风机9的排风量，对定型机1内的湿度以及引风管道内的负压进行控制，排出烟气；其中，每两台定型机1上方喷淋塔3的烟气出口共同接入废气收集箱4内，以提高设备的利用率。
所述PID控制算法包括以下步骤，
S1,设定目标值的上下限，根据目标值的上下限设定风机上下频率输出值，系统响应调整节速度为3～5秒，控制步进频率为0.1Hz～0.2Hz；
S2,传感器实时采集数据与设定目标值进行比较，适时调节风机输出频率值，升高或者降低；
S3,当采集值高于设定目标值的上限，控制风机提升输出频率，并控制在回差范围内稳定不变，当采集值低于设定目标值的下限，控制引风机降低输出频率值；
S4,调节P值与I值的比例为100：20，确保响应速度和稳定性；
S5,当采集值始终偏离目标值上下限达到差值报警限，控制器输出报警，以确认是否存在控制问题或负载问题，如采集值异常偏大或偏小，则报警输出传感器异常。
所述PID控制算法内设定的负压目标值上限为-80Pa，设定的负压目标值下限为-120Pa，当负压传感器采集的负压值高于-80Pa，例如-79Pa、-78Pa，此时引风管道内形成的负压较小，不能及时将烟气排出，烟气遇冷产生的露珠容易回流滴落至布料上，控制器10产生信号提高引风机7的输出频率，当负压传感器采集的负压值低于-120Pa，例如-121Pa、-122Pa，此时引风频率高，引风管道内形成的较高负压，引风管道内的高负压会吸收烘箱内燃烧产生的热量，导致天然气用量增加，同时引风机7增加电能消耗，此时控制器10产生信号降低引风机7的输出频率。
所述负压传感器8安装在废气收集箱4与除雾箱5之间的引风管道上，众所周知，越靠近引风机7，管道内的负压越高，而废气收集箱4与除雾箱5之间的引风管道与引风机7具有一定距离，此处风速平稳，可以减少引风机7产生的高负压对负压传感器8的影响。
所述PID控制算法内设定的湿度目标值上限为15％，设定的湿度目标值下限为4％，当湿度传感器采集的湿度值高于15％，例如16％，17％，此时定位机1内湿度过大，容易产生结露滴落至布料上，应当提高排风机2的输出频率，当湿度传感器采集的湿度值低于4％，例如3％，2％，虽然减少结露产生，但排风机2输出频率高，耗电量增加，应当降低排风机2的输出频率，以减少电能消耗。
通过整体性负压、湿度控制，即相互独立控制，又相关关联控制，前端的湿度控制决定了定型机排风机频率，后道的负压值控制受定型机的引风机影响，当排风机排风频率增加后，后方的引风机频率也相应增加，相反，排风机排风频率递降后，烟气减少，引风机相应降低工作频率，相互关联同时与PID控制算法结合了上下限控制，使整体系统运行更加稳定。
其中，需要说明的是负压目标值-120Pa～-80Pa，湿度目标值4％～15％，包含了本公司所有在制产品，具体应当根据不同的产品设定相应的负压目标值和湿度目标值。
通过数据记录和计算，4台定型机一年可节约11.2万立方米的天然气耗用量，同时还可以节约烟气净化系统电能12.8万度耗用，综合以上能耗节约数据，经过换算公司每年可减少CO2排放量330吨量，为国家和社会层面的低碳环保经济贡献出力量。
其中，由于天然气的主要成分是甲烷CH4，一立方的甲烷燃烧产生1.946kg的CO2，所以，根据统计结果，平均每个班每条定型机线可节约45m3天然气，而本公司采用4台定型机，平均每天2个班次，按照每年每月26天的开台率。
4545m3乘以4(台)x2(班次)乘以26(天)*12＝112320m3；
112320m3乘以1.964kg/m3乘以12(月)＝220596kg；
直接减少220吨CO2排放量。
另根据统计结果，平均每班次每套烟气净化可节约用电206度，按照2套运行系统的计算，其中节约1度电可节约0.4kg煤发电，也就是0.8086kg的CO2。
206kwh乘以2(班次)乘以26(天)乘以12(月)＝128544kwh；
128544kwh乘以0.8086kg/kwh＝103940kg；
间接减少103吨CO2排放量。
综上合计每年可节约天然气112320m3，节约用电12.8万度，累计减少二氧化碳CO2的排放量为330吨，综合能源成本和环保成本各方面的收益近150万。
本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。
Claims (6)
1.一种定型机烟气处理方法，包括定型机，定型机内设置有若干节烘箱，每节烘箱内安装有燃烧器，燃烧器通入天然气燃烧产生热量对定型机上方的布料烘干，所述定型机上方连接有排风机和喷淋塔，排风机与喷淋塔连接，排风机将布料烘干时产生的烟气排入喷淋塔内喷淋降温，所述定型机外部设置有烟气外排净化装置，烟气外排净化装置包括由引风管道相互连接的废气收集箱、除雾箱、高压静电除尘器和引风机，所述喷淋塔的烟气出口通过排气管道与废气收集箱连接，将喷淋后的烟气排入汇集至废气收集箱内，所述引风机工作时在引风管道内产生负压，将烟气吸入除雾箱和高压静电除尘器进行除雾和除尘，最后由引风机的排风管将处理后的尾气排出，其特征在于：所述定型机上安装有湿度传感器，湿度传感器反馈定型机内的湿度，所述引风管道上安装有负压传感器，负压传感器反馈引风管道内的负压，所述湿度传感器和负压传感器均与外部的控制器连接，控制器通过PID控制算法调节排风机和引风机的频率，控制排风机和引风机的排风量，对定型机内的湿度以及引风管道内的负压进行控制，排出烟气。
2.根据权利要求1所述的一种定型机烟气处理方法，其特征在于：所述PID控制算法包括以下步骤，
S1,设定目标值的上下限，根据目标值的上下限设定风机上下频率输出值，系统响应调整节速度为3～5秒，控制步进频率为0.1Hz～0.2Hz；
S2,传感器实时采集数据与设定目标值进行比较，适时调节风机输出频率值，升高或者降低；
S3,当采集值高于设定目标值的上限，控制风机提升输出频率，并控制在回差范围内稳定不变，当采集值低于设定目标值的下限，控制引风机降低输出频率值；
S4,调节P值与I值的比例为100：20，确保响应速度和稳定性；
S5,当采集值始终偏离目标值上下限达到差值报警限，控制器输出报警，以确认是否存在控制问题或负载问题，如采集值异常偏大或偏小，则报警输出传感器异常。
3.根据权利要求2所述的一种定型机烟气处理方法，其特征在于：PID控制算法内设定的负压目标值上限为-80Pa，设定的负压目标值下限为-120Pa，当负压传感器采集的负压值高于-80Pa，提高引风机的输出频率，当负压传感器采集的负压值低于-120Pa，降低引风机的输出频率。
4.根据权利要求3所述的一种定型机烟气处理方法，其特征在于：所述负压传感器安装在废气收集箱与除雾箱之间的引风管道上。
5.根据权利要求2所述的一种定型机烟气处理方法，其特征在于：PID控制算法内设定的湿度目标值上限为15％，设定的湿度目标值下限为4％，当湿度传感器采集的湿度值高于15％，提高排风机的输出频率，当湿度传感器采集的湿度值低于4％，降低排风机的输出频率。
6.根据权利要求1所述的一种定型机烟气处理方法，其特征在于：每两台定型机上方喷淋塔的烟气出口共同接入废气收集箱内。
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