电除尘器的结构原理及应用

目录 第一章 电除尘器的基本知识 第二章 电除尘器的除尘原理 第三章 BE型电除尘器的本体结构 第四章 电除尘高压控制系统 第五章 电除尘低压控制系统 第六章 IPC智能控制系统 第七章 高压硅整流变压器的结构特点和维护 第八章 电除尘器调试维护 第九章 电除尘器常见故障原因分析及其处理 第 1 页 共 34 页 电除尘器知识培训教材 第一章 电除尘器的基本知识 电除尘器是利用电力进行除尘的装置，是净化含尘气体最有效的环保设备 之一，广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业。 电除尘器具有以下明显的优点： 1 除尘效率高：设计合理的电除尘器除尘效率可达到 99%以上。 2 阻力损失小：一般电除尘器的阻力小于 294Pa，有的阻力要求更高。 3 能处理高温烟气：一般电除尘器用于处理 250以下的烟气，经特殊设计，可处理 350甚至 500以上的烟气。 4 能处理大的烟气量。 5 能捕集腐蚀性强的物质：采用特殊结构的电除尘器可捕集腐蚀性强的物质。 6 运行费用低：由于运动部件少，电耗低，正常情况维护工作量小，相应的日常运行费用低。 7 对不同粒径的粉尘进行分类捕集。 但电除尘器也存在以下缺点： 1 一次投资大：一台电除尘器少则几十万，多则几百万，甚至上千万。 2 应用范围受粉尘比电阻的限制： 4 10 电除尘器最适合的比电阻范围为 10 510 （Cm）。 3 不能捕集有害气体。 4 对制造、安装和操作水平要求较高。 5 钢材消耗大。 一、 电除尘器的分类 电除尘器的分类方法很多，主要有以下几种： 1 按清灰方式分为干式、半湿式、湿式电除尘器及雾状粒子捕集器。 干式电除尘器易产生粉尘二次飞扬。 湿式电除尘器需进行二次处理。 2 按烟气在电除尘器内的运动方向分为立式和卧式电除尘器。 烟气在电除尘器内自下而上作垂直运动的称为立式电除尘器。 烟气在电除尘器内沿水平方向运动的称为卧式电除尘器。 3 按电除尘器的形式分为管式和板式电除尘器。 管式电除尘器主要用于处理烟气量小的场合。 板式电除尘器应用广泛。 4 按收尘板和电晕极的配置分为单区和双区电除尘器。 收尘极与电晕极布置在同一区域内的为单区电除尘器，其应用最为广泛。 收尘极与电晕极布置在两个不同区域内的为双区电除尘器。 5 按振打方式分为侧部振打和顶部振打电除尘器。 振打清灰装置布置在阴极或阳极的侧部称为侧部振打电除尘器，现应用较多的为挠臂锤振打。兰州、诸暨、西矿、上冶矿等均采用此结构。 振打清灰装置布置在阴极或阳极的顶部称为顶部振打电除尘器。顶部振打多为美式结构，龙净采用此结构。 第 2 页 共 34 页 第二章 电除尘器的除尘原理 电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘，主要包括以下四个复杂又相互有关的物理过程： 1 气体的电离。 2 粉尘的荷电。 3 荷电粉尘向电极移动。 4 荷电粉尘的捕集。 基本原理： 电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘获得电荷。 荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。在电晕区和靠近电晕区很近的一部分荷电粉尘与电晕极的极性相反，沉积在电晕极上。因电晕区的范围小，所沉积的粉尘也少。电晕区外的粉尘，绝大部分带有与电晕极极性相同的电荷，沉积在收尘极板上。 粉尘的捕集与许多因素有关，如粉尘的比电阻、介电常数和密度，气体的流速、温度和湿度，电场的伏安特性，以及收尘极的表面状态等。 第三章 BE 型电除尘器的本体结构 BE 型电除尘器是在引进美国通用公司（GE）电除尘器技术的基础上，经 过消化、吸收，在国产化过程中不断完善起来的一种新型电除尘器。在介绍 BE 型电除尘器本体结构之前，有必要先了解 BE 型电除尘器的技术特点。 一、BE 型电除尘器的技术特点 BE 型电除尘器有两大技术特点：顶部电磁锤振打清灰和小分区供电。 1 顶部电磁锤振打清灰 电除尘器按振打清灰方式分为侧部振打和顶部振打二大流派。侧部振打以欧 洲为代表，顶部振打以美国为代表。 顶部振打其振打装置设置在电除尘器顶部，阳极板或阴极线上获得的振打加速度分布上大、下小，与阳极板、阴极线的清灰要求相一致。因为进入电除尘器的粉尘受重力作用往下沉降，其沉降速度与粉尘的粒径成正比，结果极板、极线上的粉尘上部细而薄、下部粗而厚。粉尘细薄，其粘附力较大，所需的清灰振打力也较大；粉尘粗厚，其粘附力较小，所需的清灰振打力也较小。 顶部振打作用力的方向与极线的轴线方向一致，极线不会受到剪切力，极线的轴向强度大于径向强度，因此不易断线。 由于顶部振打其振打装置设置在电除尘器顶部，隔离于烟尘之外，烟尘中没有运动部件，因此运行安全可靠，便于维护管理。顶部电磁锤振打可实第 3 页 共 34 页 现振打强度、振打频率和振打顺序在一定范围内随意调节，调整灵活、方便。 电磁锤振打器的工作原理：当线圈通电时，线圈周围便产生磁场，振打棒在磁场力的作用下被提升，达到一定高度时，线圈断电，磁场消失，振打棒在重力作用下自由下落，撞击振打杆，由振打杆将振打力传递到电除尘器内部的阴、阳极系统或气流分布装置上，达到振打清灰的目的。 顶部电磁锤振打，振打棒与振打杆之间的相对位置不会因系统热胀冷缩的关系而受影响，因此不会改变振打杆的受力效果，而阴、阳极系统的下部可以自由伸缩，因而顶部电磁锤振打式电除尘器对烟气的温度有更宽广的适应范围。 2 小分区供电 小分区供电即将一个电场细分为二个电场，分别由单独的高压电源向其供电。 在除尘器中，从除尘器的入口到出口，烟气的含尘浓度对电除尘的电晕电流和电场强度都有影响。浓度变化越大，电除尘器的电晕电流和电场强度相差也越大。采用小分区供电时，由于汇流区沿气流方向上的长度仅为常规供电配置方式的 1/2，因此，其各供电装置所处理烟气的浓度的变化梯度，亦近似为常规供电配置方式的 1/2，所以，与常规供电配置方式相比，采用小分区供电时，电除尘器的运行电压与电晕电流值都较高。更能充分发挥电除尘器的性能，从而提高电除尘器的收尘效率。 二、 BE 型电除尘器结构和功能 电除尘器的主要结构：电除尘器由两大部分组成，一部分是产生高压直流电的高压电源装置和维持电除尘器正常运行必不可少的低压控制系统（称为电气部分）;另一部分是电除尘器本体，它是对烟气进行净化的装置。 系统框图如下： 本体高压控制系统 GGAJ02K- A/KV 电除尘 加热：保温箱加热和灰斗加热 振打：侧部和顶部振打 电气 低压控制系统 仓振 卸、输灰 智能控制系统 IPC 和 DCS控制系统 电除尘器高压电源装置的主要功能：根据烟气性质和所处理的粉尘特性，及时调整供给电除尘器的输出电压，使电除尘器能在接近于电场火花放电（或微火花放电）的电压下运行，电除尘器获得尽可能高的电晕功率，达到良好的除尘效果。 电除尘器低压控制系统主要功能：阴、阳极振打控制;灰斗卸、输灰控制;安全联锁等功能 第 4 页 共 34 页 BE 型电除尘器包括：阳极系统、阴极系统、阴阳极系统振打装置、保温箱、气体均布装置、壳体、灰斗及排输灰装置等 BE 型电除尘器结构图： 1、阳极系统由极板排、振打砧及防摆装置构成，BE 型电除尘器采用的是 BE 型极板，宽度为 445MM，防风沟宽 44MM，中部为平板状，此种结构比较适合顶部振打时力的传递。 极板排通过吊板上的二个孔自由悬挂在壳体顶梁底部的吊耳上，吊板上焊有振打砧，振打力通过振打砧传递到极板排上，阳极系统的振打清灰采用电磁锤振打器，一般三排，或五排阳极板配一个振打器，这要根据工况条件、粉尘性质及收尘极板排的质量综合考虑确定。 2、阴极系统由阴极框架、阴极砧梁、阴极悬挂系统及防摆装置构成，阴极系统通过砧梁悬挂在阴极吊梁上。 BE 型电除尘器采用两种阴极线：针刺线和星型螺旋线，针刺线起晕电压较低，电晕电流大，不易产生电晕封闭，适合于粉尘浓度高的场合使用，而星型螺旋线相反，适合于粉尘浓度低的场合使用。 3、阴极系统支承绝缘子或绝缘轴的周围若温度过低，其表面容易结露，当除尘器工作时，可能沿绝缘子或绝缘轴表面产生爬电或沿面放电，使工作电压无法上升，所以支承绝缘子附近装设电加热器，外加保温箱，设恒温控制器，以保持温度。 4、变压器顶置时，高压电直接通过高压隔离开关、阻尼电阻后进入阴极系统，高压进结装置都有护套管保护。 5、电除尘收集下的粉尘，通过灰斗和排、输灰装置输送走，以保证电除尘器的稳定运行。输灰方式分为二类：干输灰和水冲灰，干输灰又分为气力输灰和机械输灰两种。 第 5 页 共 34 页 三、 BEL 型电除尘器的主要结构 BEL 型电除尘器结构图： 1、阴阳极采用类似于圆管式放电的电场极配形式 极板极线形式：阳极板采用“W”形的 ZT24板、阴极线采用新型芒刺线 板线配置方式：采用一块 ZT24 阳极板配置二根芒刺线的电场极配形式 阴极框架采用刚性阴极小框架结构，有利于提高稳定性和使用寿命 2、阳极振打方式：采用 PLC 程序控制侧部整体仿形锤振打方式，可能振打控制制度进行实时调整 3、阴极振打方式：采用微机控制顶部电磁锤振打清灰方式，按小区域结构布置，有利于提高清灰效果和避免框架变形及解决阴极线断线问题 第四章 电除尘高压供电装置 第 6 页 共 34 页 本教材以我公司的 GGAJ02K型产品的使用和维护为准 一、 GGAJO2K 型高压静电除尘用整流设备 电除尘器供电电源自动控制设备，自 80 年代开始应用微处理器和 8 位单片机等微机控制技术以来，技术水平已有了显著提高。我公司引进美国 GE 公司技术开发成功的 DAVC控制器，以其优异的性能，成为这种设备的典型代表，受到广大用户的好评。 随着电除尘控制机理应用研究的进一步深入，单片机技术、特别是 16 位单片机技术的发展，以及智能电除尘器控制系统（IPC）的广泛应用，用户对更高性能微机控制设备的期望和需求更加迫切。在这种情况下，我们公司以高起点、高性能为基点，开发出新一代电除尘器微机控制供电设备K型产品。K型产品的核心 MVC-196 控制器作为 DAVC 升级换代产品，吸收了包括 DAVC 在内的国内、外最新控制技术的精华，应用了我们最新的研究成果。该产品的开发在立足“全数字化技术特征、高精度火花响应控制、独创性控制功能、网络化设计概念”的四大基础上，其目标是开发出具有世界先进水平的产品。 1、K型产品（MVC-196）的主要技术特点 采用高速、高性能、大容量真 16 位单片机为控制核心 数字化控制程度大幅度提高 独家采用硬件和软件双重火花检测控制技术 扩充并完善了多种控制方式 自动检测动态 V-I曲线族 采集并存贮电压、电流波形 具有特殊的保护功能 IPC 的一个功能强大的子系统 人机接口界面友好 集成度、可扩充性提高 2、产品主要功能 控制功能：a、火花跟踪控制 b、最高平均电压控制 c、火花率设定控制 d、临界少火花控制 e、双半波间歇供电控制 f、单半波间歇供电控制 故障报警和保护功能：a、过流保护 b、负载短路保护 c、负载开路保护 d、危险油温保护 e 、SCR 短路保护 f、偏励磁保护 g、过压限制保护和过流限制保护 h、系统自检和自恢复功能 显示功能：显示一次电流、一次电压、二次电流、二次电压、火花率、控制方式等运行参数，显示方式可设为定显和巡屏显示，发生故障时显示故障类型性质。 通讯功能 3、K型主回路及工作原理图 第 7 页 共 34 页 主回路图参见使用说明书图 4。 取样板 MVC-196 控制器 主回路原理图包括设备主回路、操作控制电路和辅助电路（如冷却风机）等几个部分。交流 380V 电源经断路器（QF1）接通，由反并联晶闸管 V1、V2 交流调压后，送至整流变信号 I1、U1 取样 、压器初级，再经升压、整流输出直流负高压。 I2 U2 R9 和 R7 分别为直流高压侧电流取样电阻和电压取样电阻。电流和电压取样讯号送至 MVC-196 控制器，由微处理机系统进行运算处理电场 变压器 可控硅 触发板 后，输出讯号控制晶闸管的导通角，形成闭环的自动电压控制系统。 4、MVC196 微电压自动控制器工作原理 MVC196 控制器采用 80C196KC 作为 CPU。 80C196KC 是高性能单片机，其本身具有 8 路 A/D 转换通道，本系统对一次电压、一次电流、二次电压、二次电流等模拟信号进行处理后，到 CPU的 A/D转换输入端，模拟信号转换成数字信号，这些信号作为控制依据。 CPU 根据设定工作模式和控制方式不同的算法，确定每一个半波的导通角，并送出相应的定时值，启动内部定时器定时时间到，定时输出 SCR 移相触发脉冲，触发脉冲经门控电路送至 SCR 触发电路，经光电可硅硅隔离输出两路同电源正、负半波同步的晶闸管触发讯号，经 SCR 调控输出电压，电流不断增大，而电压电流反馈记号又由 A/D电路输入到 CPU进行比较运算，经过 CPU不断调整导通角使输出达到设定值。 当电场发生一次闪络时，闪络检测将在 CPU 内部软件和外部硬件电路同时进行，软件检测不需要人工干预的自动实现，硬件检测将闪络时电流正常值同 D/A 转换器输出的基准值进行比较，以确定闪络强度，并发出火花中断信号，CPU综合软、硬件检测的结果对 SCR进行控制，实现无冲击不关断软控制。 主要波形图： 火花响应波形 第 8 页 共 34 页 过零脉冲波形 过零脉冲主要作用是为 SCR 触发产生同步脉冲，同时在交流电源过零时禁止 SCR 导通，使 SCR 换相时不致于使 SCR 失控，另一作用是过零时，CPU产生过零中断，软件处理相关事务。 过零脉冲宽度N6A5 脚波形 为 80020S。 主控脉冲SCR N6A4 脚波形 波形 SCR 主控脉冲N6A2 脚波形主要作用是是在发生过零火花或过零丢失D13B11 脚波形 或复位状态下，抑制 SCR 触发脉冲输出。 过零脉冲 5、控制方式的选用 本设备具有全波供电、D13B10 脚输出双半波间歇供电、单半波间歇第 9 页 共 34 页 供电三大模式，每种模式均有 10 种运行方式。 全波供电模式：全波供电方式分为方式 0、方式 1方式 9 十种方式。各种方式对应关系如下表： 方 式 控制方式 相关参数 方式 0 火花跟踪控制 上升率设定值 方式 1 最高平均电压控制 上升率设定值 方式 2 火花率设定控制 火花率设定值 方式 3 临界火花控制 上升率设定值 方式 4方式 9 待定义 待定义 注意：火花率设定值只对方式 2（火花率设定控制）起作用，对其它方式不起作用。上升率对方式 0、方式1、方式 3 起作用。 双半波间歇供电模式：该模式具有 2:2、2:4、2:6、2:8、2:10、2:12、2:14、2:16、2:18、2:20 十种方式。 单半波间歇供电模式：该模式具有 1:2、1:4、1:6、1:8、1:10、1:12、1:14、1:16、1:18、1:20 十种方式。 6、K型控制器参数显示及其含义 本机采用 2行 16 字符显示器 显示参数一览表 显示参数 单位 说明 U1 V 一次电压有效值 I1 A 一次电流有效值 U2 KV 二次电压有效值 I2 A 二次电流有效值 Um KV 二次电压峰值 SP 次/分 每分钟火花率 MODE 无 运行方式 IL % 电流极限值（0-100%） UL % 电压上限值（100-120%） MAN % 手动设定值（0-100%） 第 10 页 共 34 页 RP 无 上升率（10-1000） SP-SET 次/分 火花率设定值（6-500 次/分） ST % 火花放电初始值 END % 火花放电后快升阶段终值 INC % 火花放电后快升阶段每半波增量 OFF 1、0 火花时是否有关断（1 关一个半波，0不关断） HI-LEV % 高火花比较电平 RATE KV、A 设备容量 ADDR 设备通讯地址 显示状态一览表 显 示 意 义 Original Parameter OK! 源参数检查正确 Use Default Parameter 使用缺省值 RATE KV A 设备容量：KV/A REMOTE 远控状态 LOCAL 本地状态 SCR ALARM 可控硅报警 SYSTEM FAIL 系统故障 LOAD SHORT 负载短路 LOAD OPEN 负载开路 OVER CURRENT 过电流 BIAS ALARM 偏励磁故障 EEPROM HAS ERROR 参数存贮器（EEPROM）有一个错误 HIGH OIL TEMP 油温超限 第 11 页 共 34 页 7、K型控制器的操作及注意事项 （1）操作键 本机共有+、-、设定 I、设定 II、自动/手动、复位六个按键，每个按键的主要作用如下： +、-：用于参数修改时的增、减；显示屏的切换；显示方式的切换等。 设定 I、设定 II：用于参数设定功能 自动/手动：手动和自动运行状态的切换 复位：系统的复位或重新启动 （2）参数显示 本机参数显示采用分屏显示方式，显示可分为两个不同阶段，控制器从复位至运行为第一阶段，称为初始阶段；正常运行为第二阶段，称为运行阶段，第一阶段主要是逐屏显示本机所有设定的参数；第二阶段主要是显示运行数据和主要设定参数 第一阶段： 初始阶段 参数自检结果报告 设备容量值；通讯地址；本地/遥控状态 电流以极限值；电压上限值；手动设定值；上升率 火花率设定值；运行方式 火花响应；初值；终值；增量；关断半波数；高火花比较电平 正常显示：一次电压；二次电压；一次电流；二次电流 第二阶段：正常运行阶段 一次电压；二次电压、一次电流、二次电流平均值 二次电压峰值、每分钟火花率、运行方式 电流极限值、电压上限值、手动设定值、上升率 火花率设定值、本地或遥控状态 火花响应初值、终值、增量、关断半波数、高火花比较电平 （3）操作键的使用 第一阶段本机将逐屏显示参数，每屏显示停留一段时间，如果想尽快跳到下一屏，可按+键 在第二阶段，如果处于“定屏”显示，按+或-可切换至另一屏显示 同时按下+-键可在“定屏”和“巡屏”显示方式之间切换 第 12 页 共 34 页 注意：“定屏”显示时光标在第一个字符上闪烁，“巡屏”显示时光标在第二个字符上闪烁，这两个特征请予牢记 按自动/手动可实现设备运行“手动”与“自动”状态的切换，自动状态时“自动”指示灯亮 本机参数的设定分为一级参数和二级参数，一级参数为普通参数，二级参数为高级参数，按设定 I进入一级参数，按设定 II进入二级参数，为了保护二级参数不被随意修改，本机设定了口令保护方式，输入口令正确才能进入二级参数设定 一级参数设定方法：在正常显示时，按设定I即可进入一级参数设定状态，光标在闪烁的参数是正在待修改的参数，此时按+或-可调整参数，修改完按设定 I可进入下一个参数修改，如果此参数不需要修改，直接按设定 I可跳到下一个参数。本屏所有参数修改后会自动进入下一个屏，各屏修改后自动返回正常显示状态 二级参数设定方法：方法与一级参数设定类似，在正常时，按设定 II即可进入二级参数设定状态，只是显示屏会提示输入口令，输入正确口令后，按设定 I即可进入第一个参数修改 注意：参数设定后一定要退回正常显示状态！ 在第一阶段时，也可以进入设定，当显示某一屏内容需要修改时，可立即按设定I进入设定，设定方法同 8、设备的启动/停止步骤及其注意事项 （1）启动前的检查与调整 将断路器QF1 置于“断“的位置 将主令开关 SA1 置于“断“的位置 检查 MVC-196 控制器 XS2、XS3 插头是否连接可靠 检查所有连接线是否正确可靠 检查各断路器是否在“通”位置 用 2500V兆欧表检查负载绝缘，一般其电阻值为在 100兆欧以上 检查控制柜内二次电流、二次电压反馈线（122、119）与地之间的电阻与理论值是否相符 检查可控硅 G极与 K极、A极与 K极间阻值是否正常；可控硅的 A极、K极、G极与地绝缘是否良好 （2）设备的启动步骤 第 13 页 共 34 页 将断路器 QF1 置于“通“的位置，主电路接通 将主令开关 SA1 置于“通“的位置 控制柜“电源”灯亮，控制器液晶显示：ORGINAL PARAMETER OK!然后进入逐屏显示 按【复位】键，按下【起动】按钮，交流接触器 KM1、KM2 吸合，可控硅触发电路接通，“运行”灯亮 待第一个阶段逐屏显示结束后，电流电压慢慢上升，使用功能键选择最佳工作方式及相应控制特性，使控制柜工作在最佳状态 （3）设备停止运行步骤 按【复位】按钮，输出电流电压降为零 按【停止】按钮，断开可控硅触发回路 置开关 SA1 于“断”位置 如设备需长期停机须将断路器 QF1 置于“断”位置 如果设备自动停机报警，应先确认控制器显示器显示的故障类型并作相应检查与处理，然后按复位按键解除报警，然后可按操作步骤重新启动或进行检修 如果设备自动跳闸报警，断路器 QF1 分励脱扣，必须先根据控制器显示器显示的故障类型作相应检查，消除故障后方允许按操作步骤重新启动设备 (4) 设备使用注意事项 防止操作过电压，不能在设备运行状态下转换高压隔离开关或直接拉闸。 整流变压器与控制柜之间的电流和电压反馈信号连接线必须使用金属屏蔽线，以防干扰。 设备运行时不得进入高压隔离室。 小型断路器 QF2QF7 在设备启动前均须置于“通”的位置，在设备运行中不得任意断开。 当电源接入控制柜，即使断路器 QF1、QF2 处于“断”位置，风机与照明电路仍处于带电状态；当断路器 QF1QF10 处于“通”位置时，设备即使未启动仍在带电状态，设备检修时须将这些开关切断 9、K型产品的现场调试 K型产品的现场调试的重点在火花检测灵敏度、火花响应特性等方面的调试，它与工厂内调试不同，重点是调试设备适应现场工况情况，调试时重点注意以下几点： 第 14 页 共 34 页 （1）工作电源检查：检查+5V、15V三组工作电源是否正常。 （2）过零脉冲检查：过零脉冲是 MVC-196 控制器的重要信号，该脉冲宽度要求为 80020S，请检查时予以确认，如需校准请调节 RP9。 （3）SCR 触发电路检查：通过二次电流波形检测，确认 SCR 触发电路工作正常、波形对称、没有偏励磁现象。 （4）运行参数与显示值校准：检查显示的运行参数（电压、电流值）是一项非常重要的工作，它不仅仅是显示的问题，实际上是一个人机对话的窗口。显示值校准之后，CPU内部处理的数据才会正确，才能保证电流极限、故障判断、火花检测等功能的正确实现。 调整方法：让设备置于手动状态，将设备升压至某一接近火花但不发生火花的较高运行电压停住，然后调节以下电位器： 调整 RP2，使二次电压显示值与设备二次电压表值相同； 调整 RP3，使二次电流显示值与设备二次电流表值相同； 调整 RP4，使一次电流显示值与设备一次电流表值相同； 调整 RP5，使一次电压显示值与设备一次电压表值相同； 电场运行真实值和高压控制柜表头显示值的校准，方法如下： 3.85V基准电压值的校准： A、计算方法：V253*6=V122*5.3 以此校准基准电压值（V253） 注：用万用表的直流电压档测出取样板端子排上 253、0 两凋子间的电压值，即为 V253的值 B、样准方法：调整取样板上电位器 RP3 二次电流值的校准： A、计算方法：V122*I2=R9 以此计算出 I2 的值 注：用万用表的直流电压档测出控制柜 X102 端子排上 122、0 两端子间的电压值，R9 为电流取样电阻的阻值，对应的阻值可以参照使用说明书上的附表 3 B、样准方法：调整取样板上电位器 RP2 二次电压值的校准： A、计算方法：U1*I1*（6570%）=U2*I2 以此计算出 U2 的值 注：U1、I1为电场运行时的一次电压和一次电流值 B、样准方法：调整取样板上电位器 RP1 第 15 页 共 34 页 注意：取样板上的三个电位器在设备空载调试由专业调试人员调整后，不允许用户再自行调整！ （5）硬件火花检测灵敏度调试：MVC-196 控制器具有软件和硬件双重火花检测功能，这两种检测是相辅相成的。当硬件火花检测灵敏度比较迟钝时，软件火花检测仍仍较好地工作，但失去了双重火花检测的优越性。所以一定要强调注意硬件火花调试的重要性，绝不可因有软件检测而放弃了对硬件检测的注意。 调试时，用双踪示波器观察 N6（LM339）比较器“+”、“-”两端的波形，“+”端的直流电平应是“-”电流峰值的 1.2 倍，否则调整 RP1 使之符合要求。 （6）软件火花检测：软件火花检测由软件自动完成，一般情况下无需人工干预。但为了适应某些特殊需要，我们提供了“HI-LEV”参数供调试人员之用。“HI-LEV”参数是关于软件火花检测的一个综合参数，它起到类似检测灵敏度的作用。一般情况下，“HI-LEV”值为 140（缺省值）。当“HI-LEV”值调整为 120 时，软件检测退出运行，这仅适用于厂内电阻性负载的调试，但不适用于现场电场负载调试。 如果软件检测过于灵敏有自闪现象时，可将“HI-LEV”值从 140 适当调低些，反之可适当调高些。 现场调试时，要特别注意检查“HI-LEV”值，防止被他人误改。 （7）火花响应特性调试：在完成 5、6 两点调试与检查后可进入火花响应特性调试。与火花响应特性有关的参数是“ST”、“INC”、“END”、“OFF”、“RP”，这些参数的含义参考是：（请同时参考使用说明书图 1） ST：火花放电后首个半波导通角的值，以火花时导通角的百分数来体现，调整范围为：1060。 INC：火花后快恢复阶段每半波导通角的增量，也是以百分数来体现，调整范围为：520。 END：火花后快恢复阶段结束时的导通角，也是以百分数来体现，调整范围为：8099。 RP：火花后慢恢复阶段时的电压上升率，调整范围为：101000。 以上参数的调整需要对火花响应特性的理解和 T/R 调试的经验，调整时要考虑到它们之间的配合关系。如果经验不足，可以将这些参数设置为 ST=40，INC=15，END=92，HI-LEV=140，RP=500。 （8）火花率设定：电场放电的火花率是与火花后慢恢复的电压上升率直接关联的，第 16 页 共 34 页 一般调节“RP”（电压上升率）可以调节火花率。 但是，在控制方式选择“方式 2”时，应该用“火花率设定值”参数直接设定火花率。不过也要注意，“火花率设定值”这个参数只对方式 2 有效。 （9）间歇脉冲供电应用：MVC-196 控制器提供了双半波、单半波两种模式的间歇供电方式，每种模式均有 10 种占空比选择： 间歇供电下的火花控制等方面的调试，只需在全波方式下调好，在间歇供电方式无需其他特别的调试，设备会自动地识别与处理。 （10）故障检测与报警：故障检测与报警是由设备自动完成的，无需特别的调试。但必须再一次强调的是，一定要将 MVC-196 控制器的显示值与表计值校对好。 MVC-196 控制器具有良好的限压、限流措施，在一般情况下，二次电压不会超过设定的电压上限值，一次电流也会限制在额定值以内。但在开机启动 1分钟内，如有开路过压和一次电流发生时，设备仍然会自动报警。 第五章 电除尘低压供电装置 一、概述 电除尘低压控制系统是指除高压控制设备以外的其它一切用电设备的自动控制系统，它是一种多功能自动控制系统，它与电除尘本体、高压控制设备构成电除尘系统的三大部分。 电除尘低压控制系统主要包括振打控制、卸（输）灰控制、绝缘子保温箱电加热控制、灰斗电加热控制、仓壁振动控制、料位控制、进出口喇叭温度显示、安全联锁控制、远程通讯等。 电除尘低压控制系统按控制方式不同分为 DDX 和 DDJX。 低压控制系统框图 第 17 页 共 34 页 电除尘低压控制系统 振打系统 加热系统 仓振系统 卸、输灰系统 侧 顶 保 灰卸 输部 部 温 斗灰 灰振 振 箱 加系 系打 打 加 热统 统 热 二、电除尘器低压控制系统 1、 电机控制 电机控制包括：卸（输）灰电机控制、仓壁振动电机控制、振打电机控制（侧部振打）。 电机控制回路中，主回路采用交流接触器输出，断路器、热继电器组成短路、过载、断相保护电路。 电机控制原理参看下图。 第 18 页 共 34 页 各回路具有集中、就地控制、手动、自动控制，当现场调试或事故检修时，可在现场操作端子箱上手动控制各回路，方便灵活。就地控制时，将现场端子箱上的控制开关 SA2 置左侧“手动”位置，集中控制时将开关 SA2 置右侧“本柜”位置。 本柜控制时分“手动”和“自动”控制，而且需把现场端子箱开关 SA2 置于“本柜”位置，手动控制时，将控制开关 SA1 置于“手动”位置，接触器 KM1 线圈电源接通，接触器 KM1 主接点吸合，电机投入运行。手动停机时，将 SA1 置于“停机”位置。 本柜自动控制时，将控制开关 SA1 置于“自动”位置，同时控制器处于工作状态，则各回路按控制器控制程序运行。控制器可采用 MPC 系列产品或 PLC 等控制设备，经合理编程，每个控制通道控制一定时序周期性运行，每个控制通道有信号输出时，中间继电器 K2 线圈电源接通，K2 常开触点闭合，接触器 KM1 线圈电源接通，接触器 KM1 主接点合上，电机投入运行。 2、 电加热控制 电加热控制包括保温箱加热和灰斗加热等。 保温箱加热的目的主要是保证绝缘子不产生露点，因为高温烟气碰到低温构件时，其局部的烟气温度有可能降到烟气露点以下，烟气中含高温蒸气将凝结成水珠附着在构件上，一旦高压绝缘子上附着水珠，将使绝缘子表面失去绝缘能力，导致电场高压在绝缘子处产生频繁闪络、拉弧，甚至短路。使电除尘器无法正常运行，同时可能使绝缘子损坏。灰斗加热的主要目的是防止粉尘结块，影响灰斗卸灰，同时防止灰斗产生拱桥现象。 电加热控制回路采用交流接触器输出，断路器短路保护，各回路有手动/自动控制方式， 电加热控制原理图参见下图。 第 19 页 共 34 页 手动控制将控制开关置于“手动”位置，接触器 KM1 线圈接通，KM1 主接点合上，电加热器投入加热。手动停机，则将控制开关置于“停机”位置。 自动控制时，将控制开关 SA1 置于“自动”位置，同时控制器处于工作状态，则各回路按控制程序运行。自动按设定温度恒温控制，控制器一般采用铂热电阻为检测元件，检测信号送至控制器，控制器可显示每个通道的检测温度，加热点的温度未达到设定温度，相应通道有信号输出。中间继电器 K2 线圈接通，K2 常开触点闭合，接触器 KM1 线圈电源接通，接触器 KM1 主接点合上，电加热器投入加热。当加热点检测温度达到设定温度值时，加热器停止工作。 3、 DZK电磁振打控制设备 DZK电磁振打控制设备是专门用来控制电磁振打器的设备。电磁振打器以矩阵形式连接，一台 DZK 电磁振打控制器可控制最大额定矩阵为 1616（行列）=256个振打器，每个振打器振打周期可调，振打高度可调。普通型振打器振打高度在030cm范围内设定，加高型振打器振打高度在 043cm范围内设定。 （1）、电磁振打器结构图 第 20 页 共 34 页 （2）、电磁振打器工作原理 电磁振打器是利用电磁力工作的，当振打器线圈中流过直流电流时，产生的磁力将振打棒吸起至某一高度，然后断电，振打棒下落，同时由于振打器线圈中的电动势不能马上消失，会产生反电动势；通过续流二极管形成方向相反的电流。因此，在断电瞬间振打棒同时得到一个向下的电磁力，加速振打棒的下落。 振打力的大小有振打高度决定，而振打高度又由流过线圈电流决定。因此，通过改变流过线圈的电流的大小便可控制振打高度，改变线圈电流是通过可控硅相控实现。 电磁振打器是以矩阵形式连接。振打器跨接在行线和列线之间，通过控制行、列选开关的通断，选择矩阵中的任一个振打器，而行、列选开关在实际装置中是由可控硅实现的。 第 21 页 共 34 页 （3）电磁振打器的调试 A、检查振打器矩阵接线是否正确以及各振打器有无故障 方法如下： 准备一只万用表，把万用表调到*1 的电阻档，然后把黑表笔放在行选的 R0 处，红表笔放在列选上各端子逐一量过，此时，测量的是各振打器的隔离二极管正向电阻，阻值应为几十欧姆。 然后黑表笔放 R1 上，红表笔如上重复测量各端子，如此下去，共测量 N*M 次，测量的阻值应在几十欧姆，若发现阻值很大（数千欧姆）或开路或短路，则表明某个振打器出了故障，从行号和列号查出该振打器的编号，找出有故障的振打器，将它从矩阵上拆除，留待处理。完成上述步骤后把万用表调到*10K的电阻档，并对调表笔，重复上述操作，共测 N*M次，这样测量的是各振打器中隔离二极管的反向电阻，阻值应为几十千欧姆，若发现短路、开路或阻值太小，即表明某振打器有故障，从矩阵中拆除该振打器。 把万用表调到*10K，一表笔放在柜壳接地端而另一表笔放在行（列）选端子上逐一测过，如发现阻值太小（应在几十 K以上），测表明有某个振打器或行（列）线对地短路了，拆去该行（列）线待查。 如上三步骤完成后，确信矩阵连接正确，振打器无故障后，方可进行后续工作。 B、备板（AP01R2）和控制板(AP09R1)的互相切换 出厂时，主控板处于工作状态，备板处于监控状态，当主板由于故障，连续 12 小时不工作，备板自动投入运行，一旦主控板恢复运行，备板又自动回复到监控状态。 强行让备板独自运行的方法： a、采用系统终端设置切换 b、未配系统终端的切换方法：断电拔掉主板上的所有插头，重先送电，按下备板上的按钮 S1，此时系统进入备板运行状态。 C、振打器显示高度和实际高度的调整 调整方法： 先准备一根长度约为 50CM 的细直铁丝，在振打器运行中，打开振打器顶盖上的螺母，将细铁丝的一端垂直放入螺孔，进入振打器内部，靠近振打棒的顶端，然后在细铁丝露出的螺孔的部位作个标记，在螺孔处用手指轻捏，当此振打振打时，振打棒提升，测量手捏处至标记处的距离，此长度即为此振打器的振打高度。 若振打高度与面板上显示的高度不相符，调整取样板上的电位器即可调整显示高度 第 22 页 共 34 页 第六章 IPC 智能控制系统 一、 概述： IPC 智能电除尘控制系统是配套电除尘高低压控制设备的计算机在线监控和管理系统。监控和管理电除尘高压硅整流设备，低压振打，电加热，卸输灰等控制设备，并可根据出口烟道不透明度反馈值进行闭环控制。IPC 系统是提高电除尘器自动控制水平，达到保效节能运行目的的重要设备。 二、 IPC 系统基本原理： IPC 系统采用一台工业控制计算机作为主控计算机，通过智能通讯卡与下位机进行通讯，实现监控的目的；通过 I/O 卡实现对输入/输出开关量信号的控制；通过 A/D卡实现对 420mA标准信号的采集，并转换成数字信号。 1、基本原理 （1）原理框图 （2）IPC 与下位机通讯原理 IPC 系统包含的下位机有电除尘高压控制设备和低压控制设备，高压控制设备主要是 H 型（DAVC）或 K 型(MVC196)、低压控制设备包括 MPC 振打卸灰控制器，MTC 电加热控制器，DZK电磁振打控制器，PLC 可编程控制器，DDJX 新型低压集控系统等。IPC第 23 页 共 34 页 系统的下位机的组成是根据客户的要求而定。因此不同客户的 IPC 系统下位机的组成是不同的。 IPC 系统与下位机的通讯原理：目前我公司的 IPC 系统的通讯采用 RS-422 通讯电平进行通讯，RS-422 电平通讯距离最大能达到 1200m。 1)上位机通讯接口是由主机智能通讯卡和 MCD-8A（C）电平驱动器组成，MCD-8A(C)中有发送器和接收器，发送器和接收器发送和接收的是差分驱动电平，故可克服共模信号干扰，实现长距离传输。上位机发送器 T+和 T-发送信号对应下位机通讯板的 R+和R-端，通讯板把接收到的信号转换成 TTL 电平送往 CPU 的 RX 端。同样，下位机通讯板上发送器 T+和 T-端发送信号至上位机通讯卡的 R+和 R-端接收。上位机发送的信号主要是一些控制信号（如电流极限、控制方式和低压系统中的一些控制参数），下位机发送的信号主要是运行参数（如一、二次电流、电压，火花率和低压中的运行参数或故障状态等）。 2）为了实现多机通讯，下位机由地址来识别。当接到上位的通讯信号时，每台下位机均进入地址校验，地址正确的进行应答，地址不符的不进行应答，为了避免下位机发送器同时打开，下位机通讯板上的发送器增加一个“发送控制”端，只有“发送控制”端高电位才允许发送。 （3）开关量（I/O）信号的采集 根据客户的要求，有部份输入/输出信号要进入 IPC 系统。（如隔离开关信号），开关量信号进入 I/O卡，经 I/O卡光电隔离后，经 I/O卡处理后至工控机。IPC 系软件定时取得 I/O信号状态。 （4）A/D信号采集 A/D信号包括：浊度仪信号、锅炉负荷信号、除尘段电流、电压信号等。这些信号一般为 420mA 标准信号，经信号调理后转换成电压信号进入 A/D 卡，经 A/D 转换成数字信号进入 IPC 系统。 2、IPC 软件 由于 IPC 系统是在工业现场运行使用，对稳定性、可靠性要求很高，因此 IPC 系统选用 window NT 作为操作系统，NT 内核超强稳定性，正好满足 IPC 系统的这种工业要求。 （1）IPC 软件采用客户机/服务器（client/server 简称 C/S 模式）两层结构体系。如下图所示： 第 24 页 共 34 页 显示画面 人机接口 客户端 网络接口 运行数据 设定命令 非 网络接口 服务器 数据库管理 数据采集 在 C/S 模式中，客户端主要负责实现显示画面和人机交互接口，通过表格、直方图、各种曲线、电除尘模拟图等各种方式显示电除尘的运行工况；有关参数设定、口令、用户权限、数据库管理、系统功能等人机接口，供运行人员和管理人员操作使用，通过网络接口接收服务器端的工况变化数据报文并进行显示。并将鼠标与键盘操作设定的控制报文通过网络接口发送给服务器端。 服务器通过调用设备通讯的动态链接库负责实现上位机对下位机设备的数据采集和二次数据库的存取，维护通过智能通讯卡和系统的分时多任务环境，可以同时而且迅速地采集各下位机的运行数据和工况参数，使用数字滤波技术滤去一些无效数据。使工况数据更为准确，更能反映实际情况，并把数据保存到数据库中进行重新整理、分类、维护、生成各种实时趋势曲线和档案曲线，将最新、最准的变化工况通过网络接口发送给客户端，同时通过网络接口接收来自客户端的各种数据请求消息和控制命令消息，分别进行相应的处理。 (2)IPC 系统采取基 B/S 模式的新 IPC 系统是在 C/S 模式的基础上开发出一套基于 B/S（浏览器/服务器）模式的全新 IPC 系统，其基本结构如下图： 基于 B/S模式的 IPC 系统是应用 Internet 网络技术和应用 Web服务器，适应更快、更复杂的事务处理和 Internet 发展的需要，提高软件的可管理性和可重用性 三、IPC 系统调试 第 25 页 共 34 页 1、 通讯结构 IPC 系统通讯具体结构 2 由上位机，通讯接口板、通讯电缆通讯板、下位机组成，在RS-422 总线方式下，上位机与下位机之间的接线图如下： 在 RS-485 总线方式下，上位机与下位机之间的接线图如下： 2、通讯地址 DAVC 地址通过设置拔码开关 J 设定，一般设置为 19 根据现场柜子排列设置通讯地址。 MVC-196 地址通过设置通讯地址 ADD设定。 MPC-24A通过设定拔码开关设定，如下图： ON 1 2 3 4 5 6 7 8 OFF 8 7 地址 ON ON 0 ON OFF 1 OFF ON 2 OFF OFF 3 第 26 页 共 34 页 MTC-20B 通过设定拔码开关设定如下图： ON 1 2 3 4 OFF 2 1 地址 ON ON 0 ON OFF 1 OFF ON 2 OFF OFF 3 DZK和DDJX通过终端设置通讯地址。用10101的密码进入终端设定后，设定ADD改变通讯地址。 2、 通讯调试 （1）对照图纸，检查 IPC 控制柜内接线，连接各卡与信号调理卡之间的电缆。 （2）打开工控机机箱检查工控机主板及各种板卡有无松动，机箱内有无金属器件脱落。 （3）检查上位机与下位机的连接电缆，要求 R+和 R-为一组绞线，T+和 T-为一组绞线。然后检查下位机端子与 5 芯插座的连接。检查 5芯插座是有短路、开路和接地现象。 （4）全部检查无误后断开所有下位机的连接（拔下 5 芯插头和 DDJX.、DJK 或 PLC 的通讯端子），开启工控机电源和 MCD-8A(8C)电源。运行 IPC 程序，观察 MCD-8A(8C),与下位有连接 COM 口对应的发送灯（一般为红灯）是否闪烁。 （5）若所有发送灯都不闪烁，检查 MCD-8A(8C)的电源和连接电缆。若检查无误，故障依旧，则退出 IPC 程序，打开“控制面板?端口，查看有无扩展端口（一般为 COM5COM12）；若没有重新安装 MOXA 卡驱动程序。检查网卡安装，在桌面中打开“网口邻居”，查看有无这台工控机计算机名称，若没有，则重新安装网卡驱动程序。 （6）若只有个别发送灯不闪烁，首先，打开 IPC 主菜单“操作功能”、“设备配置”菜单，在“设备配置”中查看“COM 口地址编号”和下位机的“通讯口地址”是否重复，若重复，重新设置。若故障依旧，将发送灯不闪烁的 COM 口地址，以检查该 COM 口是否存在故障。若故障仍然存在，可卸载 IPC 程序，再重新安装 IPC 程序。 第 27 页 共 34 页 （7）发送灯闪烁正常，对于同一 COM 口的下位机按顺序进行连接，插好第一台控制器的航空插头，启动控制柜，其余插头均不插，若此时 IPC 运行画面中的运行状态和数据显示与下位机一致，再进行下一台的控制柜通讯的试验。直至这个 COM 口上的所有设备均通讯正常。其余 COM 口同此方法调试。 4、故障处理 IPC 较难处理的故障主要是个别通讯异常或通讯不稳定有时通讯异常而有时又正常。处理这类故障从以下几个方面入手解决问题。 （1）IPC 采取 RS-485 差分电平进行通讯。VaVb=+200mv 时逻辑输出“1”， VaVb=-200mv 时，输出逻辑为“0”，-200m