一种智能布袋除尘系统及其控制方法技术方案

一种智能布袋除尘系统及其控制方法，属于环保领域

【技术实现步骤摘要】
一种智能布袋除尘系统及其控制方法


[0001]一种智能布袋除尘系统，属于环保领域
。

技术介绍

[0002]一种布袋除尘装置未出现之前，炼钢厂大多采取人工定期攀爬除尘器顶部中的净气室里面
。
增加员工的危险系数，一方面：大型的除尘器高度接近
10
米高，且内部净气室温度过高，这都会对人体产生影响，另一方面：定期检查会让工作效率整体下滑，浪费人工资源，提高企业成本
。
针对这些现象，推出的新型布袋除尘装置里面配备摄像头，可减少检修人员进入净气室现场检修次数
。
当除尘室内的净气室中出现布袋面料破损与布袋空隙封堵等异常情况下，新型布袋除尘装置可通过中内置气体压力传感器数值变化范围，和图像捕捉器采集到的图像，是否符合正常指标判断出除尘器的健康状态
。
从而省去人工排查
。

技术实现思路

[0003]本专利技术能够最大限度解决人工排查困难与效率低问题，该系统能节约布袋使用的成本，不会因人工出现一个泄漏，而将整个仓室的布袋进行更换，购买和设计
。
使用低成本控制器监控参数，实现变工况
、
复杂系统的产线级到工厂级的预测性维护和集群运维管理
。
采用了同类对比方法消除由于工况多样性造成的建模困难
。
根据总结经验，应用
PHM
技术可提高设备整体效率
(OEE)、
降低综合维护成本
、
能够提前2～3周发现大多数驱动电机早期故障
。
[0004]利用故障决策树自动锁定某个部件所发生的问题，大大降低使用者操作水平，让人能够对问题出现做出迅速地应对措施，减少不必要的开销，节省成本
。
借助各种技术手段，对系统进行状态监测
、
故障预测
、
同时对系统的健康状态进行评估，给出维修决策
。
实现关键部件的状态预测性维修
。
从而减少系统或设备非计划停机时间和意外的维护成本
。
[0005]一种智能布袋除尘系统包括4个子系统，它们分别是清灰子系统
、
排灰子系统
、
引风子系统和过滤子系统
。
[0006]清灰子系统包括除尘室
、
喷吹管
、
喷吹管传感器
、PLC、
蓄能罐
、
电接点压力表，喷吹管
、
喷吹管传感器
、
蓄能罐
、
电接点压力表均与
PLC
相连接；
[0007]清灰子系统中有个健康度数值
H
，该数值反映出此子系统的健康指标
。
[0008]清灰子系统健康度计算方法：喷吹管健康指数
H1
与蓄能罐气源健康指数
H2
的平均值
H。H
＝
(H1+H2)/2。H1
＝
M/N(M
：喷吹管正常数量，
N
：喷吹管总体数量
)H2
＝
|(P
‑
0.25)|/0.25(P
：蓄能管上的压缩空气压力值，
0.25
是三级报警数值
)。
[0009]当
0.85≤H≤1.00
，则表示该系统健康状况非常好，健康等级评定为：一级；当
0.65≤H≤0.85
则表示该系统健康状况良好，适合长期运行
。
健康等级评定为：二级；当
0.45≤H≤0.65
则表示该系统出现异常征兆，不应长期连续运行
。
健康等级评定为：三级；当
0.35≤H≤0.45
则表示该系统出现较为严重的异常征兆
。
应采取调整措施
。
健康等级评定为：四级；当
0.20≤H≤0.35
则表示该系统出现严重异常征兆，应在短时间内停机检修
。
健康等级评定
为：五级；当
0≤H≤0.20
则表示该系统不能运行，应立即停机检修
。
健康等级评定为：六级
。
[0010]排灰子系统包括卸灰阀
、
刮板机
、PLC、
灰斗高低位传感器和灰斗温度传感器，其中卸灰阀
、
刮板机
、
灰斗高低位传感器
、
灰斗温度传感器均与
PLC
相连接；排灰子系统健康度为
I。
该子系统监测卸灰阀其开关工作状态，监测刮板机运行停止状态，监测灰斗高低位状态信号和灰斗温度值范围
。
[0011]排灰子系统中的健康度计算方法：首先，判断灰斗高低位的状态，卸灰阀状态与刮板机状态
。
如果
PLC
给的灰斗高位和低位都有信号，同时
PLC
给的卸灰阀是开启状态，
PLC
给的刮板机是运行状态，那么说明卸灰阀或者刮板机或者两个设备都出现了故障问题
。
之后，健康度主要是计算灰斗温度指标
I。I
＝
|(T
‑
140)|/140。(T
：灰斗温度实时值，
140
是灰斗温度三级报警数值
)
，当
0.85≤I≤1.00
，则表示该系统健康状况非常好，健康等级评定为：一级；当
0.65≤I≤0.85
则表示该系统健康状况良好，适合长期运行
。
健康等级评定为：二级；当
0.45≤I≤0.65
则表示该系统出现异常征兆，不应长期连续运行
。
健康等级评定为：三级；当
0.35≤I≤0.45
则表示该系统出现较为严重的异常征兆
。
应采取调整措施
。
健康等级评定为：四级；当
0.20≤I≤0.35
则表示该系统出现严重异常征兆，应在短时间内停机检修
。
健康等级评定为：五级；当
0≤I≤0.20
则表示该系统不能运行，应立即停机检修
。
健康等级评定为：六级
。
[0012]引风子系统包括：除尘器的风机参数传感器和除尘器电机参数传感器，两个传感器均与
PLC
相连接；风机参数包括：运行电流
、
风门开度
、
前轴温度
、
后轴温度
、
前轴振动和后轴振动，这些数值都有行业标准范围规定
。
运行电流范围：一级报警
≥40A
；二级报警
≥43A
；三级报警
≥45A。
前轴温度和后轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种智能布袋除尘系统，其特征在于：该系统包括清灰子系统
、
排灰子系统
、
引风子系统和过滤子系统；清灰子系统包括除尘室
、
喷吹管
、
喷吹管传感器
、PLC、
蓄能罐
、
电接点压力表，喷吹管
、
喷吹管传感器
、
蓄能罐
、
电接点压力表均与
PLC
相连接；清灰子系统中有个健康度数值
H
，该数值反映出此子系统的健康指标；清灰子系统健康度
H
计算方法：喷吹管健康指数
H1
与蓄能罐气源健康指数
H2
的平均值
H
；
H
＝
(H1+H2)/2
，其中
H1
＝
M/N
，
M
为喷吹管正常数量，
N
为喷吹管总体数量，
H2
＝
|(P
‑
0.25)|/0.25
，
P
为蓄能管上的压缩空气压力值；排灰子系统包括卸灰阀
、
刮板机
、PLC、
灰斗高低位传感器和灰斗温度传感器，其中卸灰阀
、
刮板机
、
灰斗高低位传感器
、
灰斗温度传感器均与
PLC
相连接；排灰子系统健康度为
I
；该子系统监测卸灰阀其开关工作状态，监测刮板机运行停止状态，监测灰斗高低位状态信号和灰斗温度值范围；排灰子系统中的健康度
I
计算方法：健康度主要是计算灰斗温度指标
I
；
I
＝
|(T
‑
140)|/140
，
T
为灰斗温度实时值；引风子系统包括：除尘器的风机参数传感器和除尘器电机参数传感器，两个传感器均与
PLC
相连接；风机参数包括：运行电流
、
风门开度
、
前轴温度
、
后轴温度
、
前轴振动和后轴振动；电机参数包括：
A
相定子温度
、B
相定子温度
、C
相定子温度
、
前轴温度和后轴温度；引风子系统的健康度
S
计算方法：风机机健康度值与电机健康度值做平均运算；风机健康度值
Y
是内部参数的健康度数值平均值；
Y1
＝
|(C
‑
45)|/45
，其中
C
为行电流实时值，
Y1
为运行电流健康度数值，
Y2
＝
|(F
‑
90)|/90
，
F
为前轴温度实时值，
Y2
为前轴温度健康度数值，
Y3
＝
|(B
‑
90)|/90
，
B
为后轴温度实时值，
Y3
为后轴温度健康度数值，
Y4
＝
|(W
‑
7)|/7
，
W
为前轴振动实时值，
Y4
为前轴振动健康度数值，
Y5
＝
|(Z
‑
7)|
，
Z
为后轴振动实时值，
Y5
为后轴振动健康度数值，
Y
＝
(Y1+Y2+Y3+Y4+Y5)/5
；电机健康度值
D
是内部参数的健康度数值平均值；
D1
＝
|(Ta
‑
90|/90
，
Ta
为
A
相定子温度实时值，
D1
为
A
相定子温度健康度数值，
D2
＝
|(Tb
‑
90)|/90
，
Tb
为
B
相定子温度实时值，
D2
为
B
相定子温度健康度数值，
D3
＝
|(Tc
‑
90)|/90
，
Tc
为
C
相定子温度实时值，
D3
为
C
相定子温度健康度数值，
D4
＝
|(U
‑
90)|/90
，
U
为电机前轴温度实时值，
D4
为电机前轴温度健康度数值，
D5
＝
|(V
‑
90)|/90
，
V
为电机后轴温度实时值，
D5
为电机后轴温度健康度数值；
D
＝
(D1+D2+D3+D4+D5)/5
；
S
＝
(Y+D)/2
；过滤子系统监测除尘器出口粉尘浓度
、
除尘器入口温度和除尘器压差；过滤子系统包括除尘器出口粉尘传感器
、
除尘器入口温度传感器和除尘器压差传感器，除尘器出口粉尘传感器
、
除尘器入口温度传感器和除尘器压差传感器均与
PCL
相连接；过滤子系统健康度
G
计算方法：出口粉尘浓度的健康度值
G1
，入口温度的健康度值
G2
和压差的健康度值
G3
的平均值；
G
＝
(G1+G2+G3)/3
；
G1
＝
|(J
‑
20)|/20
，
J
为粉尘浓度实时值，
G2
＝
(K
‑
130)/130
，
K
为入口温度实时值，
G3
＝
(L
‑
3.5)/3.5
，
L
为压差实时值；所述的除尘器中包含若干个除尘室
。2.
如权利要求1所述的智能布袋除尘系统，其特征在于：所述的清灰子系统健康度数值
H
；当
0.85≤H≤1.00
，则表示该系统健康状况非常好，健康等级评定为：一级；当
0.65≤H≤0.85
，则表示该系统健康状况良好，适合长期运行；健康等级评定为：二
级；当
0.45≤H≤0.65
，则表示该系统出现异常征兆，不应长期连续运行；健康等级评定为：三级；当
0.35≤H≤0.45
，则表示该系统出现较为严重的异常征兆；应采取调整措施；健康等级评定为：四级；当
0.20≤H≤0.35
，则表示该系统出现严重异常征兆，应在短时间内停机检修；健康等级评定为：五级；当
0≤H≤0.20
，则表示该系统不能运行，应立即停机检修；健康等级评定为：六级
。3.
如权利要求1所述的智能布袋除尘系统，其特征在于：所述的排灰子系统健康度
I
；当
0.85≤I≤1.00
，则表示该系统健康状况非常好，健康等级评定为：一级；当
0.65≤I≤0.85
，则表示该系统健康状况良好，适合长期运行；健康等级评定为：二级；当
0.45≤I≤0.65
，则表示该系统出现异常征兆，不应长期连续运行；健康等级评定为：三级；当
0.35≤I≤0.45
，则表示该系统出现较为严重的异常征兆；应采取调整措施；健康等级评定为：四级；当
0.20≤I≤0.35
，则表示该系统出现严重异常征兆，应在短时间内停机检修；健康等级评定为：五级；当
0≤I≤0.20
，则表示该系统不能运行，应立即停机检修；健康等级评定为：六级
。4.
如权利要求1所述的智能布袋除尘系统，其特征在于：所述的引风子系统的健康度
S
；当
0.85≤S≤1.00
，则表示该系统健康状况非常好，健康等级评定为：一级；当
0.65≤S≤0.85
，则表示该系统健康状况良好，适合长期运行；健康等级评定为：二级；当
0.45≤S≤0.65
，则表示该系统出现异常征兆，不应长期连续运行；健康等级评定为：三级；当
0.35≤S≤0.45
，则表示该系统出现较为严重的异常征兆；应采取调整措施；健康等级评定为：四级；当
0.20≤S≤0.35
，则表示该系统出现严重异常征兆，应在短时间内停机检修；健康等级评定为：五级；当
0≤S≤0....

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鑫，王凯，朱新喜，孙狂涛，张智斌，孟繁兴，章洪宾，孙嘉栋，林长丰，
申请(专利权)人：河北首钢京唐机械有限公司，
类型：发明
国别省市：