介绍了一种新型的节能优化控制系统,阐述了这种控制系统的设计思想,并通过技术指标对比说明了这种节能优化控制方法的优越性。结合工程实例给出了改造后的节能优化结果,论述了采用这种节能优化控制方法所取得的社会经济效益。

静电除尘器在减少工业粉尘的排放量、降低大气环境污染、保护生态环境和人体健康等方面发挥着重要作用。研究和设计静电除尘器供电参数的优化控制对提高静电除尘器的除尘效率具有重要意义。 本文介绍了电除尘节能控制系统的构成及其功能,提出了基于DSP,ARM的双处理器架构的下位机方案和上位机监控软件设计方案。借助现代网络互联技术,使得各个电场的控制器通过以太网与上位机监控软件进行数据交互。双处理的应用增加了系统的实时性,加快了运算能力,同时,以太网技术使得原本孤立的处理器连接在网络上,为单电场和多电场优化提供了良好的平台。 软件设计上,详细地论述了DSP电除尘控制软件设计的程序框架和步骤。具体包括可靠性设计,火花检测及其抑制,通信协议设计,故障和报警,电流控制算法设计,I/O的功能设计等。 在理论研究的基础上,提出了高效除尘和节能控制策略,包括单电场和多电场的控制策略。在没有反电晕出现的情况下,可以采用最佳火花率控制,会取得较高的除尘效率。但当出现反电晕情况下,则需要把二次电流降低到Ⅵ曲线拐点处,并通过进化算法选择合适的充电比,达到节能的效果。多电场优化是把多电场作为一个系统考虑。振打功能优化是协调各个电场的振打时序,振打周期,并采用降功率振打技术来优化。在除尘器除尘能力盈余的情况下,引入浊度闭环,调整各电场之间的功率分配,达到节能的目的。把这些策略整合到DSP控制器中,使得电除尘器能够根据工况变化,实时的调整供电参数,使除尘器运行在最佳状态。 工程实践表明,本文提出的节能控制策略能够适应高比电阻粉尘和低流速工况,在保证烟气排放符合规定标准的前提下,达到经济运行和节能降耗的目的。

电除尘器作为大气污染防治的主要设备,目前已广泛应用于工业生产过程的烟尘治理。由于电除尘器电能消耗较大,运行成本较高,随着国家对企业烟气排放标准的不断提高,企业对降低成本的需求将更为迫切。而改进电除尘器设计,优化电除尘过程控制则是企业提高电除尘器除尘效率,降低电除尘过程能耗的有效途径。 电除尘器由多个级联除尘区组成,各除尘区的电场特性是影响除尘效率的关键,而电场特性又主要由各除尘区的工作电压及放电极几何形状决定。目前,由于对不同放电极对应的电场特性不明确,容易导致放电极与高压电源配置不合理,使得除尘效率受到严重影响。同时,各除尘区所需要的负高压直流电由高压电源提供,现有的单相工频高压电源因脉动系数较大,电源效率较低,难以获得较高平均电压,限制了除尘效率的提高,而且电能浪费严重;三相工频高压电源尽管可提高输出电压,但控制复杂,对同步信号精度要求苛刻,可控硅触发顺序需与输入相序严格对应,换相时容易产生电压尖峰造成硅堆损坏,存在较大安全隐患;高频高压电源较工频高压电源能够获得更高平均电压,但工作频率高,功率器件通断损耗大,难以实现大功率输出,无法满足中大型电除尘器应用需要。此外,具有不同能效比的各级联除尘区,因缺乏有效协调,只能以最大功率输出,也造成了大量不必要的电能浪费。为此,本文将以提高电除尘器除尘效率,降低电除尘过程能耗为目标,针对高效电除尘器高压电源设计及电除尘过程的节能优化控制问题开展研究,主要工作概述如下: 1。针对长期以来由于芒刺类电极电场特性不明确只能依靠经验选取芒刺电极,从而易导致电除尘器高压电源与芒刺电极的配置不合理使得除尘效率不高的问题,通过对具有不同几何形状的芒刺电极的放电原理及电场特性的详细实验分析与比较,给出了合理选择芒刺类电极以及确定相应高压电源额定电流的实验依据。实验结果表明,不同芒刺电极对应的收尘极电流密度均呈非均匀分布,当用于粉尘比电阻适中或较低的场合可获得较高除尘效率;BS芒刺电极电晕能力最强,应优先用于前级除尘区,以增强除尘能力;当采用芒刺电极时,按0。7mA/m2～0。8mA/m2的电流密度来确定高压电源额定二次电流对提高除尘效率将更有利。 2。为了给各除尘区提供较高工作电压,提高除尘效率,分别针对三相工频高压电源和高频高压电源进行了改进设计。针对三相工频高压电源容易产生电压尖峰的问题,通过对三相调压方式的分析,提出了一种采用线电压同步的可控硅触发控制方法,并利用在不同导通角下所建立的输出电压瞬时值,平均值,峰值的数学表达式,完成了三相工频高压电源的详细设计,不仅有效避免了换相时的电压尖峰,提高了设备可靠性,而且实现了可控硅触发顺序的自动调整,降低了控制复杂度,现场应用也更加方便;针对高频高压电源功率器件通断损耗大的问题,提出了基于串联谐振的固定脉宽变频软开关控制方法,实现了功率器件的零电流开通与关断,有效降低了其通断损耗。通过对谐振回路工作模态的分析,给出了不同模态下的工作电路和等效电路,获得了谐振回路电压与电流的完整状态方程描述,并在此基础上,研制了1200mA/80kV大功率高频高压电源。通过三种高压电源的对比实验表明,所研制的高压电源较单相工频高压电源,能够显著提高平均电压,增大除尘效率,可满足不同容量电除尘器应用需要。 3。为降低电除尘过程中火花放电给除尘效率带来的不利影响,提出了基于火花放电时二次电压与二次电流的变化特征,采用软硬件并行检测火花放电的方法,并给出了火花检测的理论判据,实现了火花放电的准确检测,避免了火花漏检与误检;通过对火花放电能量的分类处理,有效提高了电压恢复过程中的供电电压;而且针对能量较大的火花放电,进一步提出了动态跟踪控制方法,可根据工况变化自动调整火花频率及电压恢复速度。与采用传统火花跟踪控制方式的实验比较结果表明,所提出的动态跟踪控制方法能够获得更高平均电压,增强了除尘能力,从而降低了电除尘过程中火花放电对除尘效率的消极作用。 4。针对实际多区级联电除尘系统的优化控制问题,提出了以电除尘器总电耗最小为目标,以满足出口烟气浓度要求为约束条件的电除尘系统节能优化控制方法;分别采用神经元网络和多项式拟合方法建立了U2-C0模型以及各除尘区U2-I2,U2-U1和I2-I1模型,提出了利用遗传搜索得到各除尘区最优二次电压,并通过高压电源的内环控制获得期望输出的寻优方案,实现了各除尘区输出功率的整体协调。通过在实际电除尘器上的实验验证表明,所提方法能够在满足出口烟气浓度排放限定的条件下有效减少电除尘器电能消耗。

围绕卷烟厂厉行节能减排的主题,通过对国内制丝除尘系统节能现状的研究与分析,指出当前存在"设计偏于粗糙,控制偏于粗放,板块各自为政"的现象,并以深圳烟草工业公司的除尘系统为例,剖析其"系统开环,阀门手动,负压失控"的设计缺陷。由此,基于子系统储丝间的攻关试点,提出并实施了"系统优化,动态闭环"的优化设计方案,即设计,构造一个闭环自动控制系统,实现了稳定负压条件下针对不同生产状态的风机柔性变频响应。在此基础上,通过实证和统计分析测定最优负压值,实现了保证工艺条件下的系统节能目标,经济效益和社会效益显著。

本文深入探讨电解铝净化系统除尘器设备升级改造过程中中低压电气系统的适应性设计与节能增效问 题。首先阐述电解铝净化系统除尘器设备升级改造的背景与重要意义, 接着详细剖析中低压电气系统适应性设计的关 键技术细节, 涵盖电气设备选型,控制策略优化以及电气安全防护等方面, 并给出具体数据支撑。随后, 系统论述节 能增效的具体策略,实施措施及相关数据, 如高效节能设备的应用效果,电气运行参数优化带来的节能数据等。

为了合理控制风力分布,降低除尘风机系统电耗,本文分析了除尘风机系统运用现状,研究了除尘风机负压闭环控制和分级补充控制,建立了除尘节能控制系统。该系统可根据现场生产需要提供风力,让电机始终运行在最佳节能点。实施结果表明:(1)节能控制系统综合节电率达到了46。69%;(2)电机功率因数平均提高0。16;(3)改善了风力分布,除尘效果略有提升。