近年來隨著工業的不斷發展，廢氣排放造成的環境污染日趨嚴重，尤其是以煤為主能源的工業生產過程產生了大量煙塵，嚴重污染了大氣，破壞了環境。電除塵器作為凈化含塵氣體最有效的裝置，已廣泛應用于電力、冶金、水泥、鋼鐵冶煉等行業中。電除塵器低壓系統作為多功能的自動控制系統，對實現電除塵器運行自動化、管理智能化都有直接的影響和現實意義。

1電除塵器原理

電除塵器是利用靜電力（庫侖力）實現氣體中的固體或液體粒子與氣流分離的一種除塵裝置。它把電除塵器的放電極（陰極）接入高壓直流電，收塵極（陽極）接地，在兩極間維持一個足以使氣體電離的靜電場。當含塵氣體通過兩極間非均勻電場時，在放電極周圍強電場作用下發生電離，形成氣體離子和電子并使粉塵粒子荷電，荷電后的粒子在電場作用下向收塵極運動并在收塵極上沉積，從而達到粉塵與氣體分離的目的，當收塵極上粉塵達到一定厚度時，借助于振打機構使粉塵落入下部灰斗。

2電除塵器低壓控制系統的組成及控制要求

電除塵器的低壓控制工藝主要包括振打控制，絕緣子保溫箱電加熱控制，灰斗電加熱控制、卸灰控制、料位控制、進出口溫度顯示以及遠程通訊等。

2.1振打控制系統

電極振打清灰是電除塵器的主要工作過程，其清灰效果不僅與施加在陰陽極上的振打速度有關，而且振打周期對其影響也很大。傳統的振打方式為切向振打，其控制可分為連續振打和定時振打。在振打力度和均勻性都滿足要求時，振打制度是否合理，對電除塵器除塵效率影響極大。振打過頻，收集在陽極極板上的粉塵不能成塊落入灰斗，二次飛揚嚴重，尤其末級電場的二次飛揚，將大大降低除塵效率。反之，振打周期過長，陽極上的粉塵堆積過厚，會使陰陽極之間電壓降低，二次電流降低，電暈功率減小，除塵效率下降；陽極板嚴重積灰甚至形成反電暈，使已經被收集在在陽極板上的粉塵再次進入氣流。因此，選擇合理的振打周期，將有助于更好地清灰和提高除塵效果。理論與實踐都證明，粉塵層在電極上形成一定厚度再振打，讓粉塵成塊狀下落可避免引起較大的二次飛揚。

2.2卸灰控制系統

進入電除塵的粉塵被陰陽極捕獲后，由振打系統振落在灰斗中，這些灰料應適時排送出去，灰料堆積太多，除了會增加灰斗的荷重外，嚴重時還會造成陰陽之間的短路，使電除塵器無法正常運行，相反，灰斗沒有儲灰，在灰斗出口出現漏風，引起二次揚塵，使除塵效率降低。根據工藝要求可分為定時卸灰或料位控制卸灰兩種方式。

2.3加熱控制系統

加熱控制系統的對象包括保溫箱電加熱器、陰瓷軸電加熱器、灰斗電加熱器等。主要是保證絕緣子周圍維持一定溫度，以防結露產生爬電或沿面放電，使工作電壓無法上升，影響電除塵器的正常運行。常用的控制策略是根據測溫裝置的溫度信號對電加熱器進行恒溫控制。當溫度低于下限時，啟動電加熱器加熱；溫度高于上限時，停止電加熱器加熱。

3電除塵器低壓控制系統的實例應用

3.1 PLC選型

以75t鍋爐配套電除塵器為例，具體說明。本體為單室三電場除塵器，其中有3路陰極振打電機、3路陽極振打電機、3路灰斗振動電機、3路灰斗卸灰電機、3路保溫箱加熱、3路陰極瓷軸加熱、3路灰斗加熱、6路灰斗高低料位信號、3路保溫箱溫度檢測信號、再加上程控投運DI、音響解除DI、故障報警DO，共計點數為：29點數字量輸入、22點數字量輸出、3點模擬量RTD輸入。

PLC選用西門子S7-200SMART，具體配置為：CPU ST40，一塊；數字量輸入/輸出擴展模塊EM DT16，一塊；熱電阻輸入模塊EM AR02，2塊。

3.2振打控制設計

為提高電除塵器的除塵效率，有效降低功耗，對本地振打電機的優化控制作如下要求：同一電場中陰極和陽極振打不能同時進行；多電場除塵器中，前后電場陽極（或陰極）振打不能同時進行；設置有振打槽板的電除塵器，其末電場陽極振打和槽板振打不能同時進行。

3.3加熱控制設計

加熱器采用恒溫區間控制，即以設定溫度的上、下振幅為工作區間來控制加熱器的啟停。當測量溫度低于設定溫度低于設定溫度的下限時，加熱器開始工作，當加熱到測量溫度高于設定溫度的上限時，加熱器停止工作，直到測量溫度低于設定溫度的下限，加熱器再次開始加熱，循環往復，完成溫度控制。

3.4卸灰控制設計

卸灰方式可分為定時自動卸灰，高低料位自動卸灰。在本系統中采用的是“高低料位自動卸灰”的控制方法，即高料位卸灰運行，低料位協會停止的控制方式。

4結語

采用西門子S7-200SMART型PLC設計的低壓控制系統，用于完成振打電機、卸灰電機、加熱等功能的控制，可以充分發揮PLC的可靠性和抗干擾能力等特點，具有外部接線簡單、靈活、軟件修改方便，容易滿足各項特定工藝要求等優點。