電解煙氣負壓控制系統(tǒng)及方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁電解煙氣收集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電解煙氣負壓控制系統(tǒng)?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]鋁電解過程中產(chǎn)生大量的含氟煙氣，大多數(shù)鋁廠通過煙氣干法凈化系統(tǒng)來回收處理含氟煙氣，凈化排煙風(fēng)機產(chǎn)生負壓將含氟煙氣經(jīng)支煙管匯集至主煙管，主煙管內(nèi)的含氟煙氣與氧化鋁粉末混合反應(yīng)后經(jīng)布袋除塵器實現(xiàn)氣固分離，經(jīng)過凈化的煙氣最終經(jīng)煙囪排出。生產(chǎn)過程中，排煙風(fēng)機是以固定功率運行的。
[0003]但氣溫變化會影響煙氣密度、排煙風(fēng)機線損，從而造成電解煙氣負壓波動，影響電解槽散熱。氣溫高時負壓低，煙氣帶走的熱量減少，電解槽散熱減少，導(dǎo)致槽溫升高，引起爐幫融化、分子比升高，導(dǎo)致槽況穩(wěn)定性變差、能耗升高；電解煙氣負壓受外界因素影響產(chǎn)生波動，負壓絕對值過大會造成能量的浪費，而負壓絕對值過小會導(dǎo)致電解槽集氣效率降低，廠房含氟煙氣無組織排放增多，不利于環(huán)保。因而，相關(guān)技術(shù)的電解煙氣收集系統(tǒng)存在電解槽散熱效果差、槽況穩(wěn)定性不足、能耗升高、環(huán)保性能較弱的不足。
[0004]因此，實有必要提供一種新的電解煙氣負壓控制系統(tǒng)及方法來克服上述技術(shù)問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種電解槽散熱效果好、槽況穩(wěn)定、能耗較低、環(huán)保性能強的電解煙氣負壓控制系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明一種電解煙氣負壓控制系統(tǒng)，包括主煙管及若干支煙管，若干所述支煙管的出口均與所述主煙管的入口相連通，所述電解煙氣負壓控制系統(tǒng)還包括壓力傳感器、信號隔離器、可編程邏輯控制器、變頻控制上位機、變頻器、排煙風(fēng)機，其中，所述壓力傳感器設(shè)置于所述主煙管上，所述壓力傳感器、信號隔離器、可編程邏輯控制器通過電信號傳輸線路順次相連，所述變頻控制上位機通過光信號傳輸線路與所述可編程邏輯控制器相連，所述變頻器通過光信號傳輸線路和電信號傳輸線路與所述變頻控制上位機相連，所述排煙風(fēng)機通過電信號傳輸線路與所述變頻器相連。
[0007]優(yōu)選的，所述壓力傳感器與所述信號隔離器之間的電信號傳輸線路所通過的電流為4?20mAo
[0008]優(yōu)選的，所述壓力傳感器到所述主煙管入口的距離為所述主煙管直徑的1.5倍。
[0009]本發(fā)明還提供了一種電解煙氣負壓控制方法，包括如下控制步驟:
[0010]步驟一、提供如權(quán)利要求1所述的電解煙氣負壓控制系統(tǒng)；
[0011]步驟二、所述壓力傳感器監(jiān)測所述主煙管的壓力，并將監(jiān)測到的實時壓力值通過電信號傳輸線路傳輸至所述信號隔離器，經(jīng)信號隔離器進行信號轉(zhuǎn)換后，通過電信號傳輸線路轉(zhuǎn)送至所述可編程邏輯控制器進行數(shù)據(jù)處理，得到處理后的實時負壓數(shù)據(jù)；
[0012]步驟三、所述可編程邏輯控制器通過光信號傳輸線路將所述實時負壓數(shù)據(jù)發(fā)送至所述變頻控制上位機；
[0013]步驟四、所述變頻控制上位機將所述實時負壓數(shù)據(jù)與設(shè)定的負壓控制區(qū)間進行對比，當(dāng)所述實時負壓數(shù)據(jù)低于所述負壓控制區(qū)間的下限時，所述變頻控制上位機對所述變頻器下達升頻指令，直至所述實時負壓數(shù)據(jù)位于所述負壓控制區(qū)間內(nèi)；當(dāng)所述實時負壓數(shù)據(jù)高于所述負壓控制區(qū)間的上限時，所述變頻控制上位機對所述變頻器下達降頻指令，直至所述實時負壓數(shù)據(jù)位于所述負壓控制區(qū)間內(nèi)。
[0014]優(yōu)選的，所述壓力傳感器與所述信號隔離器之間的電信號傳輸線路所通過的電流為4?20mAo
[0015]優(yōu)選的，所述壓力傳感器到所述主煙管入口的距離為所述主煙管直徑的1.5倍。
[0016]優(yōu)選的，所述負壓控制區(qū)間為-780?_720Pa。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟四中，升頻和降頻的速度均為每5分鐘0.2赫茲。
[0018]與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明一種電解煙氣負壓控制系統(tǒng)的有益效果在于，實現(xiàn)了對電解含氟煙氣負壓的動態(tài)控制，排煙風(fēng)機以動態(tài)功率運行，電解含氟煙氣負壓不再隨電解槽上部溫度的變化而變化，也不再隨外界因素的變化而變化，而始終維持在穩(wěn)定的負壓控制區(qū)間，所述負壓控制區(qū)間系根據(jù)電解槽的進行綜合測試后所得到的區(qū)間值，當(dāng)電解槽內(nèi)煙氣負壓控制在所述區(qū)間值內(nèi)時，能獲得較佳的散熱效果和電解槽熱平衡效果。從而，所述電解煙氣負壓控制系統(tǒng)為電解槽提供了良好的散熱效果，槽熱平衡，槽況穩(wěn)定，能源消耗減少，電解槽內(nèi)電解煙氣收集效率高，無組織排放大大減少，環(huán)保性能顯著提高。
[0019]本發(fā)明一種電解煙氣負壓控制方法的有益效果在于，電解煙氣負壓控制方法，以電解煙氣恒負壓控制取代了傳統(tǒng)的風(fēng)機恒功率運行模式，可以消除外界因素和電解槽內(nèi)溫度對煙氣負壓的干擾，穩(wěn)定電解槽上部散熱，有利于電解槽熱平衡。因而，電解槽散熱效果好、槽況穩(wěn)定、能耗較低、環(huán)保性能強。
【【附圖說明】】
[0020]圖1為本發(fā)明電解煙氣負壓控制系統(tǒng)控制示意圖。
【【具體實施方式】】
[0021]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0022]參照圖1所示，本發(fā)明一種電解煙氣負壓控制系統(tǒng)，包括主煙管2及若干支煙管(未圖示)，若干支煙管的出口均與主煙管2的入口21相連通，所述電解煙氣負壓控制系統(tǒng)還包括壓力傳感器1、信號隔離器3、可編程邏輯控制器4、變頻控制上位機5、變頻器6、排煙風(fēng)機7，其中，壓力傳感器I設(shè)置于主煙管2上，壓力傳感器1、信號隔離器3、可編程邏輯控制器4通過電信號傳輸線路順次相連，信號隔離器3通過電信號傳輸線路LI與壓力傳感器I相連，可編程邏輯控制器4通過電信號傳輸線路(未圖示)與信號隔離器3相連，變頻控制上位機5通過光信號傳輸線路Kl與可編程邏輯控制器4相連，變頻器6通過光信號傳輸線路和電信號傳輸線路Ml與變頻控制上位機5相連，排煙風(fēng)機7通過電信號傳輸線路L2與變頻器6相連。
[0023]通過所述電解煙氣負壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對電解含氟煙氣負壓的動態(tài)控制，排煙風(fēng)機以動態(tài)功率運行，電解含氟煙氣負壓不再隨電解槽上部溫度的變化而變化，也不再隨外界因素的變化而變化，而始終維持在穩(wěn)定的負壓控制區(qū)間，所述負壓控制區(qū)間系根據(jù)電解槽的進行綜合測試后所得到的區(qū)間值，當(dāng)電解槽內(nèi)煙氣負壓控制在所述區(qū)間值內(nèi)時，能獲得較佳的散熱效果和電解槽熱平衡效果。從而，所述電解煙氣負壓控制系統(tǒng)為電解槽提供了良好的散熱效果，槽熱平衡，槽況穩(wěn)定，能源消耗減少，電解槽內(nèi)電解煙氣收集效率高，無組織排放大大減少，環(huán)保性能顯著提高。
[0024]在本發(fā)明電解煙氣負壓控制系統(tǒng)的實施方式中，壓力傳感器I與信號隔離器3之間的電信號傳輸線路LI所通過的電流為4-20mA。由此，