專利名稱：一種電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低電除塵系統(tǒng)能耗的方法。
背景技術(shù)：
電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設(shè)備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐
排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量；
因此其是改善環(huán)境污染、提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。它的工作原理是
煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進入
設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道；由于帶正電荷的煙塵與陰極電板的相互吸 附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上；定時打擊陰極板，使具有一定 厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中， 從而達到清除煙氣中的煙塵的目的。電除塵器投運工業(yè)100年來，在凈化煙 氣、捕集顆粒物、保護環(huán)境方面起著重要的作用。
然而，電除塵器十分費電。以一個電除塵系統(tǒng)8個電場為例， 一個電場 一次電流約為200A、 一次電壓380V;那么一個電除塵系統(tǒng)一天用電為1.44 萬度， 一個月要花費35萬元在電費上。如果可節(jié)能30%，經(jīng)濟效益就十分樂 觀。
早在10年前就有學(xué)者提出用濁度閉環(huán)反饋算法來實現(xiàn)節(jié)能，像alstom 的EPIC控制器。但其技術(shù)點在于采用比例調(diào)節(jié)器，各電場之間按一定比例增 加或者減少功率，不能進行有效的功率分配。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，該方法能根 據(jù)在線分析所得的濁度儀信號值，自適應(yīng)地調(diào)整各電場之間的功率分配，實 現(xiàn)最大限度的節(jié)能。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，包括以 下步驟
1) 、調(diào)整其中一個電場的功率，使該電場的功率從O開始增加到該電場所 允許的最大功率；并使其余電場的功率保持不變；待濁度儀信號穩(wěn)定后，求 出該電場的每個功率點所對應(yīng)的梯度值；
2) 、對其余的每個電場依次重復(fù)進行上述步驟l);
3) 、將所有電場的功率調(diào)至其原功率；
4) 、當濁度儀信號大于系統(tǒng)允許的最大濃度時，將各電場的供電水平調(diào) 整至其額定功率；當濁度儀信號小于或等于系統(tǒng)允許的最大濃度時，進入步 驟5);
5) 、首先確定各個電場在當前各自的功率下所對應(yīng)的梯度值，然后進行 下述工作當濁度信號小于排放標準時，減少梯度最小電場的功率，減少值 為該梯度最小電場E,/20的0.9 1.1倍；當濁度信號大于排放標準時，增加梯
度最大電場的功率，增加值為該梯度最大電場Emax/20的0.9 l.l倍；當濁度信
號等于排放標準時，保持所有電場的功率為其原功率；
6) 、每隔4 6分鐘，重復(fù)上述步驟4) 5)。
在本發(fā)明中，梯度值是指單位功率下濁度值的變化率，也就是功率的變 化除以濁度的變化；最小梯度值所對應(yīng)的電場就是梯度最小的電場，最大梯
度值所對應(yīng)的電場就是梯度最大的電場。
作為本發(fā)明電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法的改進步驟6)要求保證各電場的功 率不得高于該電場所允許的最大功率，也不得低于該電場所允許的最低功率。 即當某個電場調(diào)整后的功率低于該電場所允許的最低功率時，該電場就按其 最低功率供電；當某個電場調(diào)整后的功率高于該電場所允許的最大功率時， 該電場就按其最高功率供電。
作為本發(fā)明電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法的進一步改進每隔5.5 6.5個小時，重 復(fù)上述步驟l) 6)。
在本發(fā)明的電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法中，對一些概念作如下說明-
1、 濁度儀信號濁度儀安裝于煙道出口處，用于檢測粉塵煙氣的濃度； 該信號值大，意味著煙氣濃度大。
2、 梯度本發(fā)明所指的梯度是指"濁度信號對功率"的梯度，即兩點之 間的濁度信號值之差與兩點之間功率之差的比值。
本發(fā)明的方法分為梯度測量和能量調(diào)整2個步驟。
一、梯度測量階段開始時，先保持第2， 3......N電場功率不變，調(diào)整
第1電場的功率，使其從0開始增加到該電場允許的最大功率(記為Emax)。 待濁度信號穩(wěn)定后，分別在0， 0.2*Emax， 0.4*Emax， 0.6*Emax， 0.8Emax， Emax處記錄濁度信號值r。， };， y2 ， y3， y4 ， y5，其梯度為
<formula>formula see original document page 5</formula>然后保持第l， 3.....N電場功率不變，按上述方法調(diào)整第2電場。依次類 推直到測量完N個電場。該測量每隔一段時間重復(fù)一次， 一般為每隔5.5 6.5
小時，典型為每隔6小時。 二、功率分配階段 當濁度信號小于排放標準時，選出當前功率下梯度最小的電場，將其功 率減少M，其余電場功率保持不變。步長A可根據(jù)實際工況調(diào)整，太大容易 震蕩，太小則調(diào)節(jié)速度太慢，因此AE的典型值為Emax/20。當濁度信號大于排 放標準時，選出當前功率下梯度最大的電場，將其功率增加M， M的典型值為Emax/20。當濁度信號等于排放標準時，保持所有電場的功率為 其原功率。
但經(jīng)過調(diào)整后各電場的功率不得高于電場所允許的最大功率，也不得低 于系統(tǒng)要求的最低功率。
當濁度儀信號大于系統(tǒng)允許的最大濃度時，各電場的供電水平恢復(fù)為額 定功率。以防止?jié)岫刃盘柍鲥e引起的誤操作，提高抗干擾能力。每次調(diào)整的 典型時間為5分鐘，即每隔5分鐘比較一次濁度信號與排放標準的關(guān)系。
本發(fā)明的電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，采用梯度的策略，當濁度信號小于排放 標準時，減少梯度最小電場的功率；當濁度信號大于排放標準時，增加梯度 最大電場的功率；因此能有效地實現(xiàn)各電場之間的功率分配。通過多電場的 之間實行有效的能源分配，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細說明。 圖1是本發(fā)明的電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法的流程框圖； 圖2是本發(fā)明的電除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施例方式
圖2給出了一種電除塵系統(tǒng)，其有3個電場，分別是電場I7、電場II8和 電場IH9。粉塵經(jīng)過電場I7、電場II8和電場III9后排放到煙囪10，在煙囪IO 的出口處設(shè)置濁度儀6。
電場I7由控制器I3進行控帝u，電場II8由控制器IH進行控制，電場IH9 由控制器III5進行控制；交換機2的一端與上位機1相連，交換機2的另一端分 別與控制器I3、控制器II4和控制器III5相連。即控制器I3、控制器II4和控 制器III5分別通過交換機2與上位機1相連。濁度儀6負責(zé)檢測煙氣濃度，其與 控制器I3 (作為主控制器)相連；控制器I3采集的濁度儀6的信號值通過以太 網(wǎng)傳給上位機l。這樣，就形成了一個小型的網(wǎng)絡(luò)。
電場17、電場II8和電場III9設(shè)定的E皿分別是60kW， 50kW， 50kW， 其相應(yīng)的原功率分別是45kW， 45kW, 30kW。
上位機1負責(zé)進行功率管理，即根據(jù)在線分析濁度儀6的信號值，根據(jù) 本發(fā)明所述的方法調(diào)整各電場的功率分配。具體內(nèi)容為依次進行以下步驟
1)、上位機1通過交換機2調(diào)整電場I 7的功率，使電場I 7的功率從0 開始增加到Eim^ (即60kW);并保持電場II8原功率45kW和電場III9原功率 30kW不變；待濁度儀信號穩(wěn)定后，分別在0， 0.2*Elmax， 0.4*Elmax, 0.6*Elmax， 0.8Elmax， E^肪處記錄濁度信號值i; =400mg/m3， K=350mg/m3， y2=310mg/m3 ， y3 = 280mg/m3, & = 260mg /m3 ， y5 = 250mg/m3，其梯度計算公式為
n化 mi (五,i<e<=五.)
因此，這5個梯度分別為4.2(0<E<=12kW)，3.3(12<E<=24kW)， 2.5(24<E<=36kW), 1.7(36<E<=48kW), 0.8(48<E<=60kW)。2)、同理，上位機1通過交換機2調(diào)整電場I18的功率，使電場I18的功 率從0開始增加到E2max50kW;并保持電場I 7原功率45kW和電場I119原功率 30kW不變;待濁度儀信號穩(wěn)定后，分別在0， 0.2*E2max， 0.4*E2max， 0.6*E2max， 0.8E2m狀，E2n^處記錄濁度信號值i;二390mg/m3， K=350mg/m3， r2 = 330mg/m3 ， y3=310mg/m3， y4 = 290mg/m3， g = 280mg/m3 ，梯度計算公式同上。
因此，這5個梯度分別為4.0(0<E<=10kW),2.0(10<E<=20kW)， 2.0(20<E<=30kW)， 2.0(30<E<=40kW), 2.0(40<E<=50kW)。
同理，上位機i通過交換機2調(diào)整電場ni9的功率，使電場ni9的功率從
0開始增加到E3max 50kW;并保持電場I 7原功率45kW和電場II8原功率45kW 不變；待濁度儀信號穩(wěn)定后，分別在0， 0.2*E3max， 0.4*E3max， 0.6*E3max， 0.8E3max， E3max處記錄濁度信號值F0 = 350mg/m3 ，《=340mg/m3 ， g = 330mg/m3 ， y3=320mg/m3， y4=310mg/m3 ， y,300mg/m3 ，梯度計算公式同上。
因此，這5個梯度分別為 1.0(0<E<=10kW),1.0(10<E<=20kW)， 1.0(20<E<=30kW)， 1.0(30<E<=40kW), 1.0(40<E<=50kW)。
3) 、上位機1通過交換機2將電場I7、電場II8和電場ni9功率調(diào)至其原功 率；即電場I7為45kW，電場II8為45kW，電場IIl9為30kW。
4) 、此時，如果濁度儀6的信號值大于系統(tǒng)允許的最大濃度時；那么就將 電場17、電場II8和電場III9功率調(diào)整至其相應(yīng)的額定功率；如果濁度儀6的 信號值小于或等于系統(tǒng)允許的最大濃度時，則進入下述步驟5);
5) 、確定各個電場當前功率下對應(yīng)的梯度電場17、電場II8和電場ni9 在當前功率下對應(yīng)的梯度分別為1.7， 2.0， 1.0。
當濁度儀6信號值小于設(shè)定的排放標準時，減少電場III9的功率，減少值為E3腿/20 =2.5 kW。
當濁度儀6信號值大于排放標準時，增加電場II8的功率，增加值為 E2max/20=2.5 kW。
當濁度儀6信號值等于排放標準時，保持所有電場的功率為其原功率。
6) 、每隔5分鐘，重復(fù)一次上述步驟4) 5)。
7) 、每隔6小時，重復(fù)一次上述步驟l) 6)。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一個具體實施例。顯 然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的 保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，其特征是包括以下步驟1)、調(diào)整其中一個電場的功率，使該電場的功率從0開始增加到該電場所允許的最大功率；并使其余電場的功率保持不變；待濁度儀信號穩(wěn)定后，求出該電場的每個功率點所對應(yīng)的梯度值；2)、對其余的每個電場依次重復(fù)進行上述步驟1)；3)、將所有電場的功率調(diào)至其原功率；4)、當濁度儀信號大于系統(tǒng)允許的最大濃度時，將各電場的供電水平調(diào)整至其額定功率；當濁度儀信號小于或等于系統(tǒng)允許的最大濃度時，進入步驟5)；5)、首先確定各個電場在當前各自的功率下所對應(yīng)的梯度值，然后進行下述工作當濁度信號小于排放標準時，減少梯度最小電場的功率，減少值為該梯度最小電場Emax/20的0.9～1.1倍；當濁度信號大于排放標準時，增加梯度最大電場的功率，增加值為該梯度最大電場Emax/20的0.9～1.1倍；當濁度信號等于排放標準時，保持所有電場的功率為其原功率；6)、每隔4～6分鐘，重復(fù)上述步驟4)～5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，其特征是所述步驟5)要 求保證各電場的功率不得高于該電場所允許的最大功率，也不得低于該電場所 允許的最低功率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，其特征是每隔5.5 6.5個 小時，重復(fù)上述步驟l) 6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電除塵系統(tǒng)的節(jié)能法，包括以下步驟1)調(diào)整其中一個電場的功率，并使其余電場的功率保持不變；2)對其余的每個電場依次重復(fù)進行上述步驟1)；3)將所有電場的功率調(diào)至其原功率；4)當濁度儀信號大于系統(tǒng)允許的最大濃度時，將各電場的供電水平調(diào)整至其額定功率；否則進入步驟5)；5)當濁度信號小于排放標準時，減少梯度最小電場的功率；當濁度信號大于排放標準時，增加梯度最大電場的功率，當濁度信號等于排放標準時，保持所有電場的功率為其原功率；6)每隔4～6分鐘，重復(fù)上述步驟4)～5)。使用本發(fā)明的方法，能自適應(yīng)地調(diào)整各電場之間的功率分配，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。
文檔編號B03C3/66GK101168142SQ20071015712
公開日2008年4月30日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者軍 季, 樓祖平, 鄭春水, 魏 韋 申請人:杭州易天電子信息技術(shù)有限公司