<em id="tskapm107"><legend id="ktirft684"></legend></em><th id="nzgxks344"></th><font id="ytjczw858"></font>

          <optgroup id="jbeemh295"><blockquote id="kjnktu493"><code id="ulodow189"></code></blockquote></optgroup>

          <span id="wmjcqq543"></span><span id="pgalhh612"></span><code id="mxhtht378"></code>
                    • <kbd id="kzvnhv762"><ol id="ciwcgg677"></ol><button id="rhkhfs608"></button><legend id="cirepq646"></legend></kbd>
                    • <sub id="qfehfa777"><dl id="apzzbw965"><u id="nvseon901"></u></dl><strong id="tzhbbo864"></strong></sub>
                      除尘器

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法

                      作者:郑州快三投注环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-04-04 14:02:09

                      摘要:为保证变工况玻璃炉窑布袋除尘器中布袋正常工作的温度环境从而达到更好的除尘效果,根据现场高温烟气温度周期变化的工况,将模糊控制策略应用到布袋除尘器的温度控制中。当温度超过设定值时能在短时间内将温度降回到安全范围内,有效延长布袋使用寿命,保证除尘效果并降低了成本。结果表明,将模糊算法引入到变工况玻璃炉窑布袋除尘器温度控制中是可行的。

                      关键词:变工况;玻璃炉窑;布袋除尘器;温度控制;模糊控制

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法9.JPG

                      布袋除尘器是目前所有除尘器中除尘效率最高的一种除尘设备,具有除尘效率高、运行稳定、维护简单等优点。但滤料对温度要求高,温度过高会降低布袋的强度和透气性甚至可能烧毁布袋,温度过低会使烟气中的水蒸气液化也就是“结露”将烟气中的含硫气体变成酸,腐蚀布袋,如果水蒸气过多会和灰混合附着在布袋上产生“糊袋”现象甚至“板结”,严重影响布袋透气性。因此对烟气温度的控制至关重要。玻璃炉窑在生产过程中产生大量的粉尘,对周围环境造成很大的污染;并且排放出的烟气温度很高;由于生产过程中多种因素影响导致温度在一定区间内有变化。在工况温度小范围频繁波动的情况下通过引进模糊控制对烟气温度控制达到了很好的效果。

                      1布袋除尘器特点和工作原理

                      气箱脉冲布袋除尘器在工程实际中应用比较广泛。气箱布袋除尘器的工作原理:气箱脉冲布袋除尘器在滤袋上不设文氏管,也没有喷吹管,既能降低喷吹阻力,又便于逐室进行检测、换袋。本体分隔成若干个箱区,并在每箱侧边出口管道上有一个汽缸带动的提升阀。当除尘器过滤含尘气体一定的时间后(或阻力达到预先设定值),清灰控制系统发出信号,第一箱室的提升阀就开始关闭切断过滤气流然后箱室的脉冲阀开启,以大于0.4MPa的压缩空气冲入净气室,清除滤袋上的粉尘;当这个动作完成后提升阀重新打开,使这个箱室重新进行过滤工作,并逐一按上述程序完成全部清灰动作。清灰与工作状态的变化(见图1)。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法2.JPG

                      2变工况玻璃炉窑布袋除尘器温度控制方法

                      2.1背景

                      某玻璃有限公司制瓶车间玻璃窑炉产生的高温烟气进入2对小炉横火池窑(30min交替一次),然后经过空气交换器系统,部分烟气经过2台余热锅炉回收热能后,共用一根60m烟囱排放烟气。现场余热锅炉管道布置及锅炉房现场位置效果图和检测现场见图2。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法3.JPG

                      玻璃厂在生产过程中产生的主要污染物为粉尘,且排放量比较大。因此,需要在烟气排放之前添加除尘工艺,以保证周围的工作、生活环境。

                      经过环境监测站取样检测后得出数据见表1。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法1.JPG

                      根据上表分析:因工况的频繁变化,烟气中含尘量平均值为198.9mg/m3,超出了工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996)规定的60mg/m3。

                      另外,高温烟气从窑炉出来以后经过两台余热锅炉,在冬春季节由于给厂区供暖两台锅炉满载开机能消耗大量热量,经检测除尘器入口温度在190℃左右,满足布袋正常工作120℃~220℃的要求;在夏秋季由于停止供暖,一台余热锅炉停机,另一台锅炉低频开放,导致热量消耗大幅减少,经检测在除尘器入口处温度在260℃左右,不满足布袋的正常工作要求。

                      综上分析,需要在除尘器入口前增加冷却装置,因为夏秋季温度较高和当时场地的限制决定二级降温,第一级空气冷却器降温;第二级混风阀降温,第一级属于被动降温,混风阀属于主动降温。温度控制流程见图3。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法4.JPG

                      2.2温度控制的理论分析

                      混风阀属于直接风冷,将外界的常温空气吸入到管道内与高温烟气混合,使混合后的温度降至设定温度,达到烟气降温的目的。根据热平衡方程,混入冷空气后,混合气体温度为tc1=tg2,可得

                      Qg/22.4×(tg1cpm1-tkcpm2)=Qh/22.4×(tkcpc2-tc1cpc1)    (1)

                      式中,Qg-高温烟气量,m3/h;Qh-冷却气体的气体量,m3/h;tg1-烟气冷却前温度,℃;tk-混合后烟气温度,℃;tc1-冷却气体开始温度,℃;Cpm1、Cpm2-烟气为0-tg1 和0-tg2 时的平均摩尔热容(查表可得),kJ/(kmol·K);Cpc1、Cpc2-冷却气体为0-tc1 和0-tc2 时的平均摩尔热容,kJ/(kmol·K);

                      当温度变化范围不大时,平均摩尔热容可近似看作常数,整理式(1)后可得:

                      tk=(θtg1+tc1)/(1+θ)     (2)

                      式中,θ=Qg/Qh

                      由式(2)可以看出,在tg1和tc1一定的情况下,混合后的烟气温度tk与θ成典型非线性关系。对θ求导得:

                      dtk/dθ=(tg1-tc1)/(1+θ)2   (3)

                      因为tg1-tc1、dtk/dθ大于零,故tg1随θ的增大(减小)而增大(减小)。因此,若烟气温度tg1高于设定值,可以通过增大低温烟气量来降低进入布袋除尘器的烟气温度;反之,若烟气温度tg1低于设定值时,可以通过减少低温烟气量来增大进入布袋除尘器的烟气温度。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法10.JPG

                      3基于模糊算法的玻璃炉窑布袋除尘器温度控制

                      3.1布袋除尘器温度模糊控制原理

                      根据以上分析可知,为了控制进入布袋除尘器烟气的温度,可以通过调节混风阀开度来改变低温烟气流量,但烟气温度与低温烟气量并不成线性关系。另外,阀门开度由于受管道阻力的影响与实际工作流量并不成正比,而是呈现出快开型,因此阀门也是典型的非线性环节。烟气温度还受玻璃生产工艺、管道风速和环境温度等等多种因素影响,各因素相互耦合具有时变性。由于布袋除尘器入口的烟气温度只是除尘工艺顺利进行的一个必要条件,对温度控制的稳态精度要求并不高,但却要求控制算法必须响应迅速,超调小,鲁棒性强。模糊控制不依赖系统的数学模型,可以充分利用人工调节的经验构造模糊控制器,其对非线性系统的控制效果要好于其它控制,比较适合除尘系统中烟气温度的控制。

                      3.2温度模糊控制模型的建立

                      本系统采用偏差量E、偏差变化率EC作为输入;混风阀阀门开度的增量U作为输出的二维模糊控制器,输入变量E是设定值与实测值之差;EC是单位时间内偏差变化量,EC=dE/dt。一个输出变量U。

                      3.3变量隶属函数的赋值

                      偏差量E和偏差变化率Ec,二者可用模糊语言表示为负大(NB),负小(NS),零(O),正小(PS),正大(PB)。输出变量U可用模糊语言表示阀门开度为:关闭(PB),小关(PS),中等(O),大开(NS),最大(NB)。

                      各变量的隶属度是根据现场运行经验设置的。

                      3.3.1温差E的隶属函数

                      设温差E的基本论域为[-12,12]论域为E={-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4},根据控制精度的要求,采用NB,NS,0,PS,PB五个模糊量来描述,可以得到E变量的赋值表(见表2)。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法5.JPG

                      3.3.2温差变化率EC的隶属函数

                      设温差变化率EC的基本论域为[-6,6]论域为EC={-3,-2,-1,0,+1,+2,+3},采用NB、NS、O、PS、PB五个模糊量来描述,可以得到EC变量的赋值表(见表3)。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法6.JPG

                      3.3.3输出变量U的隶属函数

                      设输出变量U基本论域为[0,1]论域为U={0,1,2,3,4,5},用NB、NS、O、PS、PB五个模糊量来述,可以得到U变量的赋值表(见表4)。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法7.JPG

                      根据理论知识和现场操作人员经验,并经试验调整确定模糊推理规则(见表5)。

                      根据模糊规则推理得到U的取值,并经逆模糊化后得到U的精确值。实际运行中在某工艺段当温度接近预设值时,混风阀迅速张大开度,保证除尘器入口烟气温度趋于稳定,当烟气温度在某一时段逐渐降低时,阀门开度也逐渐减小,直到全关。这样,当烟气温度瞬时过高时混风阀可迅速打开,使除尘器入口温度保持在许可范围内,有效保护布袋不受高温损坏。

                      4结论

                      经实际运行观察后效果良好,采用模糊控制方法控制混风阀开启达到了预期效果,这种方法解决了一些传统控制方法无法解决的问题,采用模糊控制策略对布袋除尘器烟气温度进行控制,响应迅速,超调小,稳定性好,可以充分利用人工经验进行调节,克服参数复杂调整困难的缺点。在温度接近设定值时,能迅速作出反应、混入冷空气,延长了布袋使用寿命,从而有效保证了除尘效果,设备正常投入使用后经环保部门检测排入大气中的粉尘量均在在50mg/m3下,符合标准,另外由于有效控制了温度,避免使用价格昂贵的高温布袋,有效降低了成本。项目竣工图见图4。

                      变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法8.JPG

                      有关更多变工况玻璃窑炉布袋除尘器温度控制方法,请联系郑州快三投注环保的工程师13322814846。