大型固定行喷布袋除尘器脉冲电磁阀远程控制设计探讨

大型固定行喷布袋除尘器是一种除尘设备，它对粉尘的物理化学性能不敏感，因此煤种的变化、入口烟气含尘质量浓度的增加对袋式除尘器的出口排放质量浓度没有太大的影响，除尘而且稳定，对细微粉尘收尘效果好，在燃煤电厂广泛应用。近些年来，固定行喷布袋除尘器以其清灰、清灰效果好等特点成为布袋除尘器发展的主流，脉冲电磁阀是固定行喷布袋除尘器的核心控制元件，在系统中数量众多，如何进行稳定、的控制显得尤为重要。

1.固定行喷布袋除尘器介绍固定行喷布袋除尘器主要由净气室、布袋区、灰斗、喷吹系统等部分组成。含尘烟气经过布袋区时，粉尘吸附在滤袋上，干净的烟气通过净气室排出，当滤袋上粉尘积聚到厚度后，滤袋内外压差增大，脉冲电磁阀开启，气包内的压缩空气通过喷吹管的喷嘴吹入各条滤袋，使滤袋鼓胀抖动，实现滤袋的清灰。

脉冲电磁阀是行喷布袋除尘喷吹系统的核心控制部件，直接控制滤袋清灰气源的通断，滤袋一次清灰动作时间为100～200ms。脉冲电磁阀工作时，通过导线将电磁阀体内线圈输入正向脉冲信号，线圈产生的工作磁通使动芯吸合，打开阀门。当停止正向脉冲信号输入时，动芯释放，动芯在弹簧力的作用下回复到初始状态，关闭阀门［4－5］。常规脉冲电磁阀的额定功率为9W，额定电压为24VDC。

2.喷吹系统控制设计某300MW机组布袋除尘器为固定行喷结构，整个布袋除尘器分为4个通道，每个通道设有144只脉冲电磁阀，主要技术参数见表1。

整个布袋除尘器采用集中控制方式，设一套上位机+可编程逻辑控制器（PLC）控制系统，控制对象包括布袋新增空压机系统、布袋除尘器前后挡板、喷吹系统和热工仪表。除喷吹系统外，其他PLC控制对象中远程I/O点数都根据实际需要确定，设计过程中不会有太大差别，本文针对喷吹系统脉冲电磁阀远程控制进行探讨。2．1常规控制设计按照常规设计，每个脉冲电磁阀需设1个开关量输出（DO）通道进行远程控制，实现脉冲喷吹。

矩阵式控制设计将所有脉冲电磁阀设计为一个m行n列的矩阵式结构，在脉冲电磁阀之间设有整流二极管，阻止电压反向导通，防止多个脉冲电磁阀动作，每次只允许1只脉冲电磁阀动作。当第i－m行和j－n列回路同时带电时，对应的脉冲电磁阀mn动作，实现脉冲喷吹。

整流二极管参数（参考型号ZP5）：反向击穿电压，100V；平均整流电流，；反向电流，6mA。

设计对比以该项目为例，如果按常规设计，喷吹系统脉冲电磁阀共计576只，至少需要576个DO通道。如果按照矩阵式设计，将整个喷吹系统设为4个部分，每部分设1个矩阵回路，每个矩阵可设计为13行13列，这样就可控制169个脉冲电磁阀，4个矩阵共计可控制676个脉冲电磁阀，需要DO通道（13+13）×4=104（个）。可见，在留有相当余量的情况下，矩阵式设计较常规设计减少了PLC控制系统的DO通道。

3.矩阵式设计优缺点优点：

（1）减少了控制系统远程DO点数，系统越大减少的DO点数越多；

（2）减少了控制电缆的数量，减少了施工量。

缺点：

（1）脉冲电磁阀喷吹回路设计较为复杂，回路出现故障后波及面大，如果某一整流二极管出现故障，会导致这一行和这一列相关的脉冲电磁阀动作不受控制，影响喷吹清灰；

（2）故障不易检查，对整个设计图纸及原理特别熟悉。

4.结论与建议

大型固定行喷布袋除尘器脉冲电磁阀数量较多，采用矩阵式设计能够减少控制系统的规模及控制电缆用量，节约了投资，在大型行喷布袋除尘器设计中将会成为主流，但矩阵式控制回路相对复杂，出现故障后对系统运行影响较大。这就需要在设计、安装、调试及维护等阶段多加注意，元器件，严格设计，施工，不留隐患。运行维护人员要熟知设计原理，发现故障能及时处理，系统稳定运行。