发电厂除灰控制技术

第1章绪论1

1.1火力发电厂气力除灰系统应用概况1

1.1.1国外火力电厂气力除灰概述1

1.1.2国内火力电厂气力除灰概述1

1.1.3火力发电厂气力除灰系统几个基本概念4

1.2火力发电厂粉煤灰物理化学特性5

1.3火力发电厂气力除灰系统基本原理6

1.4火力发电厂气力除灰设备和选型7

1.4.1概况7

1.4.2纽普兰气力输送系统配置8

1.4.3输送系统单元划分10

1.4.4单元输送系统出力确定原则10

1.4.5输送压缩空气系统10

1.4.6发送器12

1.4.7阀门配置状况12

1.4.8发送器运行模式13

1.4.9输送气灰比13

1.4.10输送管道13

1.4.11辅助输送系统14

1.4.12吹堵系统14

1.4.13系统对设备故障的适应性14

1.4.14对锅炉排灰量的适应性15

第2章火力发电厂气力除灰技术基础16

2.1火力发电厂气力除灰系统的类型和特点16

2.1.1火力发电厂气力除灰系统的基本类型16

2.1.2火力发电厂气力除灰技术特点17

2.1.3火力发电厂粉煤灰的黏附性18

2.2火力发电厂灰气混合物的技术参数20

2.2.1火力发电厂灰气混合比20

2.2.2输料管中灰气混合物的实际浓度21

2.2.3火力发电厂中灰气混合物密度22

2.3粉煤灰颗粒的沉降速度和悬浮速度24

2.3.1粉煤灰颗粒自由沉降与自由悬浮运动的基本

概念24

2.3.2粉煤灰颗粒自由沉降速度的计算与应用26

2.3.3输灰管中沉降、悬浮速度的影响因素29

2.4粉煤灰在输灰管中的运动状态31

2.4.1气力输送管中粉煤灰颗粒的运动状态31

2.4.2气力输送管内气流速度场和粉尘浓度场的分布33

2.4.3水平输送管中颗粒悬浮的机理35

2.4.4垂直输料管颗粒的运动36

2.5粉煤灰的流态化特征37

2.5.1粉煤灰的流化机理37

2.5.2粉煤灰体的似液体性39

2.5.3粉煤灰体的流态化40

2.6粉煤灰输灰管中气固两相流阻力特性41

2.6.1粉煤灰在输灰管中颗粒群运动方程41

2.6.2输送管内悬浮式气固两相流的压力损失45

2.6.3气力输送管道中的最佳风速50

2.7粉煤灰输送管道的布置要求52

2.8粉煤灰输送管道的磨损54

第3章可编程控制器的结构及工作原理57

3.1可编程控制器的基本组成57

3.1.1可编程控制器的基本组成57

3.1.2可编程控制器各部分的作用58

3.2可编程控制器的工作原理62

3.2.1可编程控制器的工作原理62

3.2.2PLC的扫描周期及响应时间65

3.2.3PLC的技术指标67

3.3几种PLC的硬件系统配置及特点68

3.3.1S7200 PLC的系统特性及硬件配置68

3.3.2C200H PLC的硬件系统配置72

3.4可编程控制器的软件77

3.4.1系统软件77

3.4.2用户程序79

3.5可编程控制器的接口与通信79

3.5.1概述79

3.5.2S7200通信及网络80

第4章可编程控制器指令应用与编程87

4.1简单电路的设计与编程87

4.1.1可编程控制器逻辑指令应用87

4.1.2数据处理指令应用104

4.2复杂电路的设计与编程109

4.2.1顺序控制指令应用109

4.2.2模拟量控制、PID指令的使用118

第5章火力发电厂低正压气力除灰设备129

5.1气源部分129

5.2气锁阀132

5.3总输灰管136

5.4灰库137

第6章火力发电厂低正压气力除灰设备PLC

控制系统的设计138

6.1顺序控制概述138

6.2火力发电厂低正压气力除灰设备PLC控制系统的

设计139

6.2.1确定I/O信号的种类和数量139

6.2.2确定PLC的机型144

6.2.3PLC模块的选择146

6.2.4建立I/O信号的地址分配表153

6.2.5输入/输出接线图设计157

6.3低正压气力除灰设备PLC控制系统的软件设计161

6.3.1初始化部分161

6.3.2模拟量输入信号处理部分162

6.3.3气源控制部分163

6.3.4控制协调部分164

6.3.5气锁阀组部分167

6.3.6总输灰管部分和灰库部分170

6.3.7其他部分172

第7章低正压气力除灰设备监控界面的设计173

7.1组态王概述173

7.2低正压气力除灰设备监控界面的设计过程176

7.2.1I/O设备的设置177

7.2.2构建数据库177

7.2.3设计图形画面181

第8章低正压气力除灰设备PLC控制系统的故障

诊断187

8.1PLC控制系统的故障187

8.2PLC本身故障的诊断188

8.3PLC控制系统外部设备故障的诊断189

8.4用BP神经网络进行PLC控制系统外部设备故障的

诊断190

8.4.1PLC控制系统故障诊断研究概述191

8.4.2人工神经网络概述198

8.4.3BP神经网络概述202

8.4.4BP训练算法204

8.4.5PLC顺序控制故障的分析208

8.4.6故障诊断训练样本的确定210

8.4.7具体应用214

8.5调试216

8.5.1实验室调试216

8.5.2现场安装和调试218

8.5.3现场调试221

8.6气锁阀故障诊断程序的调试223

附录226

附录AI/O信号的地址分配表226

附录B238

附录C256

附录D气力除灰系统的要求271

参考文献283 2100433B

本书以火力发电厂低正压气力除灰控制系统为实例，系统地介绍了火力发电厂低正压气力除灰控制系统的技术基础、系统控制设备、设计选型控制方法以及PLC工作原理和故障诊断方法等内容。并详细介绍了粉煤灰基本的物化特性、技术基础和输送方法。

本书介绍管道中粉煤灰输送的控制新技术、新方法，适合于从事火力发电厂低正压气力除灰技术研究、开发的工程技术人员参考和现场运行与管理的工程技术人员参考，亦可供高等院校相关专业师生参考。

《火力发电厂气力除灰技术及其应用》是以工程应用为目的，具有良好应用前景的新技术、新方法，并选择国内六家燃煤电厂气力除灰系统作为典型工程实例，详细介绍了其技术性能、特点、管道布置与设备配置等。同时，考虑到粉煤灰综合利用的需要，书中增加了粉煤灰粒度分选和粉煤灰基本物化特性两章内容。此外，对输送管道申千灰的流动特性和阻力特性也作了简要介绍。

《火力发电厂气力除灰技术及其应用》主要面向从事气力除灰技术研发和现场运行管理的工程技术人员，亦可作为高等院校相关专业教学参考。

声波除灰器的工作原理：把压缩空气能通过声波或次声波发生器主机转换成声波能量，由声波导管（俗称喇叭）把声波能量传输到积灰区域，利用声能使积灰颗粒产生往复振动从而脱离设备表面，达到清除积灰的目的。

声波除灰器的功能配置：需要有稳定的气源，流量不小于3方/分钟，压力0.5Mpa（一般企业都具备）；电源是通用的380V交流电；输入功率0.75kw； 每个喇叭输出声功率为10kw,可控制60~100立方的积灰区域；工作模式为间歇式，工作时长通常在15秒左右。

声波除灰器的特色： 非接触、无害、无方向性、安全、节能、省事、寿命长、无持续投资、运行成本极低；可用于各种工业锅炉烟道省煤器、静电除尘器极板极线、脱硝器催化剂层积灰的在线清除，各种灰仓、料斗的无害疏通清理。

声波除灰器发展历史： 烟尘的积聚是燃煤设备在运行中无法回避的问题，最早人们根据日常生活习惯采用吹灰的方式，工业设备体积通常较大，故此采用蒸汽

吹灰、空气吹灰，声波吹灰的名词就是由此移用得来的，以及从鞭炮爆燃得到启示，出现的激波吹灰，还有更早的振打除灰，是目前通常采用的几种清除积灰的方式；声波除灰器的发展与进步体现在输出功率的进步上，声波除灰在对设备的影响、均匀性、安全性、节能性、运行成本等方面具有其它方式不可匹敌的优越性，但是由于目前的声波除灰器能量转换效率低，输出声功率维持在2kw附近，使得声波除灰器的应用收到很大局限，随着实践、技术的进步，输出功率达10kw的SCQ型声波除灰器的诞生将给各种电力、热电、余热锅炉、除尘器、SCR脱硝的在线除灰和料仓、灰斗的无害疏通领域带来更优的高效除灰器工具选择。市场需求是推动技术进步、产品更新的直接动力，在讲创新的时代，高效声波除灰器的诞生可以说是生逢其时，必能在当前的声波除灰领域有所作为。2100433B