某热源厂除尘设计系统设计研究

范仕化

摘要：随着热电联产的技术日益趋于成熟，与广大居民和企事业单位的联系也愈发的紧密。但是我国现有的热电厂绝大多数还是以燃煤为主，面临的首要难题便是燃烧煤炭出现的粉尘对人体以及环境构成较大的威胁，粉尘的处理变得十分紧迫，一种对热电厂的除尘的设计的课题研究显得十分的关键。本设计主要阐述了热源厂粉尘的大致产生过程、除尘系统的概念。该设计以西门子PLC为核心，通过上位机、下位机的精准通信确保达到除尘效果。

关键词：除尘;热电厂;PLC

1.概述

保障热电厂的一线运行人员的职业健康问题一直是电力行业的焦点问题，尤其是输煤系统中的空气质量问题显得十分的有必要。为此每个热电厂都有各自的除尘设计装置，但是相比于其他设计装置技术，目前国内所呈现的除尘装置的技术沉淀并不是很深，一些热电厂的除尘装置很多时间并不能很准确的测出灰尘浓度，这样长时间就会影响除尘装置的除尘效果，对员工身体造成严重的伤害。为缓解这种现状，设计出精确度高的除尘系统装置显得十分有必要。

2.粉尘的形成

粉尘是一种固体颗粒，极其微小，粉尘是由运输、碾压等其他机械外力所形成的产物。国内的大多数热电厂都是由煤炭作为原始材料，这样就会导致热电厂在运煤入场、卸煤、破碎等一系列加3131艺过程中产生大量的粉尘，严重危害到一线作业员工的身体健康，造成职业病的风险大大增加。

3.除尘系统的总体设计

本次设计的除尘系统选择西门子的可编程逻辑控制器PLC$7-1500为控制核心，利用博途软件进行梯形图程序烧写，利用千兆网口通讯，将上位机、下位机高效、稳定的对接起来，利用组态王中控软件将实时数据显示在上位机、可以进行在线数据编辑，实现PID闭环控制。相比于传统设计系统的RS485/235串口，千兆网更加的方便、数据传递速率更加高效。该设计中分为检测模块、MD转换模块、数据处理模块、除尘模块、闭环反馈模块。除尘系统的总体设计

烟尘的浓度检测装置采用红外波段的光敏传感器，所选用型号为LXD/GB5-A1E，是一种精确度较高，稳定性强，实用性很高的光敏传感器，利用所处周围环境的光强度的变化与传感器所输出端的电流成线性相关这一工作原理进行工作。传感器的电流输出端与PLC$7-1500的开关量输入端连接在一起，源源不断的将光敏传感器信号传送给控制器，PLC将接收到的电信号与事先设定好的阈值进行对比，一旦接受到的信号值大于阈值，控制器就会实现动作，发出使能信号给变频器进行动作，从而致使除尘控制电机开始变频运转控制管道中的风速，达到除尘的效果，除尘后的浓度检测反馈到上位机，达到实时监控的效果。

4.除尘系统的硬件设计

除尘系统的硬件包括西门子控制器PLC、除尘器、风机、变频器、光敏传感器、除尘管道等。

PLC选用西门子$7-1500，相比传统的$7-1200来说具有更明显的优势，信号处理速度更加敏捷，采用高波特率和采用千兆网的高效传输协议。

除尘器是除尘系统当中的一个核心驱动装置，通过需要借助除尘器把管道里面的粉尘过滤掉，达到一个除尘效果。

光敏传感器采用的是红外波段的光敏传感器，是一种精确度较高，稳定性强，实用性很高的光敏传感器，利用所处周围环境的光强度的变化与传感器所输出端的电流成线性相关这一工作原理进行工作。输出端是电流信号，这一模拟量信号通过A/D转换器，将模拟量转换成数字量即开关量，将输出的开关量传输到PLC，继而发生控制器动作。

变频器选用丹佛斯的FC-2800，是一种将工频电源转换成变频电源的一种装置，可以实现PID控制，从而达到高精专低损耗的效果。

5.除尘系统的软件设计

整个除尘系统的软件设计思路是系统开始上电、系统自动控制启动，光敏电阻开始自检测，一旦出现灰尘浓度超标的信号，PLC传达指令至除尘器启动，触发信号传递至变频器，开始对控制风机进行变频控制，整个闭环系统开始工作。上位机监控画面如图2所示

6.結束语

除尘系统的进一步完善，大大提高了自动化控制技术在传统热源厂生产中的应用，基于PLC控制的除尘系统保证了生产现场的灰尘浓度的实施监控，利用组态王等上位机软件将实现人机界面的高效率使用，完成数据的自动存储与更新，极大地为传统能源生产延长发展寿命。