矿槽除尘解决方案(利德华福)

矿槽除尘系统变频节能控制系统解决方案

一、系统介绍

为减少烧结厂矿焦配料系统工作区的扬尘污染，实现环保运行，改善作业区人员工作环境。矿槽配料区为矿焦槽振动筛、配料皮带、仓储区等位置，配备一套多点吸附集中净化的除尘系统。先后形成主管、分管、支管三级管路系统，通过管径不均衡设计实现风量与扬尘点的需求匹配。在实际运行过程中，由于系统扬尘点多、控制分散、运行状态不确定等因素，难于实现实时流量调节；且由于现有除尘风机采用入口挡板调节风量时，节能效果甚微。因此，在矿槽除尘系统中并未大量使用风阀对分散除尘吸附点进行开闭控制。

而采用对除尘风机采用变频调节，可实现风机功耗与风量的成比例调节降低除尘风机网侧能耗。藉此，采用风阀对分散除尘吸附点进行开闭控制，则有助于提高矿槽除尘系统的节电效果。

二、系统控制方案

该系统采用分散控制、集中管理的控制方式，分三级结构实现工艺需求与系统节能的双向协调，系统结构示意图如下所示。分散扬尘点就地实现振动筛、下料斗等工位的支路吸附点自动开闭，有效降低系统风量需求；中置控制器实现对扬尘点工况的集中监测，根据各工位是否处于运行状态通过内置的风量换算器实现矿槽除尘风机的风量需求计算和频率转换，远传4~20mA频率调节指令至除尘风机变频器实现除尘风量的连续变工况调节。从而，提高除尘系统的有效利用率、风机能效水平、改善既有除尘点的除尘效果、降低除尘风机电耗水平，达到理想的节能效果。

调节。其主要原因是：

1.该系统对占总除尘风量的40%以上的主要间歇性除尘点进行风量控制；即可降低风

量达到理想的节能效果，又可以改善管路特性、提高既有支路风道的除尘效果。

2.系统对振动筛部分的主要间歇性运行工况点实施风量开闭控制，系统结构简单、易

于实现、自动化程度高、故障率低、安全可靠高。

3.对末端持续性或非确定性吸尘口，不采取风口开闭控制。其原因在于，如果对所有

吸尘口提供自动或手动控制将无形中增加运行、检修人员工作量。而且，系统自动化除尘效果和控制性能反而由于故障率高、信号失真严重等因素不能实现100%投入，节能效益下降、影响正常生产。

4.根据流体力学风机功率P∝Q3风量立方成正比的关系，风量低于50%水平后，风量

下降所带来的功率下降将越来越小。即：在低风量条件进行开闭控制时，其设备投入与节电收益的产出比下降，经济性指标下降、维护成本提高、系统安全性降低。

如下图，在50%以上区间调节20%风量带来的功率下降收益△P，显然大于在50%以下区间调节20%风量所带的节能收益△P’。

据上所述，该系统仅对A、B两条线的配料振动筛关联下料口部分扬尘吸附口罩进行风阀控制。吸尘口采用软密封双向蝶阀，配备高扭矩(>1000Nm)角行程封闭式执行机构；提高设备对高粉尘、高温环境下的适应能力，避免卡死、开闭不到位、输出扭矩低等问题、提高系统安全性稳定能。

执行机构直接采集就地振动筛工作信号，开启或关闭吸尘口电动蝶阀。同时，将振动筛的状态信号上传至中置控制器参与风量调节数据的运算，而不采集电动执行机构的全开/全关状态信号作为转速调节的依据。避免由于执行机构行程开关故障，不能开到位或关到位导致系统误判，影响除尘效果。

中置控制器根据矿槽各工位的运行情况，结合风路系统远端位的负压监测信号，判别风量的调节幅值。根据不同位置风阀开启时，对末端除尘吸附点负压的影响程度，变量调节除尘风机转速。避免靠近烟道母管的风阀开启时，矿槽远端除尘效果下降；而关闭远端风阀时,

除尘风机却节能效果不佳等情况的发生。

为便于系统维护和设备巡视，中置控制器同时配备全中文显示屏。运行人员可实时监测各风阀运行状态，并可根据实际情况将其中故障的风阀切除运行。保证系统始终处于自动调节状态，而无需增加运行人员的操作负担。由于执行机构故障时，运行人员可手动将风阀开启，保证除尘口良好的吸附效果，保持环境环保。

变频器接受中置控制器来的4~20mA转速控制信号，自动调节矿槽除尘风机转速。同时，系统可通过通讯方式将变频器的运行状态远传至控制室的上位机实现远程启停、状态监视等功能。从而，大大提高系统的自动化控制水平，减少运行人员的操作维护量。全程自动控制和故障自诊断处理能力，保证系统在局部故障情况下能够切除故障点，保持良好的除尘效果和最佳节能收益。在系统出现严重故障时，可恢复至原工频运行而不影响安全生产。

三、系统主要设备清单

序号设备名称型号及规格数量单位备注

1.中置控制器HCU-KC/200 1 套含柜体、配电等。

2.HIM人机界面TD400-C 1 套

3.分散控制软件HCU-KC/200 RV1.0 1 套

4.蝶阀联动控制器——16 台

5.软密封双向蝶阀——16 台

6.角行程执行机构1200Nm - 220VAC 16 台

7.压力变送器1151 2 台

2011年8月24日