电解烟气净化自动控制系统

电解烟气净化过程，不仅能够除掉电解铝过程中产生的有害物质，保护环境，还能使净化过程中产生的载氟电解铝在生产中循环使用，降低电解铝的成本。所以随着人们环保意识的日益增强，对烟气的净化处理、综合利用，正在成为电解铝等生产过程中必不可少的组成部分。

本系统是专门为电解烟气净化设计的，可以根据生产规模的大小灵活配置。

本系统已经成功地应用于山东南山铝业、东海铝业等多项电解烟气净化系统的控制。

一.工艺过程：

烟气：电解铝产生的烟气温度在80~100℃，所以不必冷却，可直接进入文丘里反应器。

烟气中的有害物质与新鲜氧化铝反应后，烟气经过布袋除尘器，除掉烟气中的固体载氟氧化铝，得到符合排放标准的净化烟气，经引风机排放到大气中。

氧化铝：来自新鲜氧化铝贮仓的新鲜氧化铝，经新鲜氧化铝溜槽传送到文丘里反应器，与烟气中的有害物质反应，得到载氟氧化铝；在布袋除尘器中，载氟氧化铝与烟气分离，一部分作为循环氧化铝，由溜槽流回文丘里反应器，继续与烟气反应，循环使用；另一部分作为返回氧化铝，沿返回氧化铝溜槽送至气力提升机，运送到载氟氧化铝贮仓中，供电解铝使用。

反吹：布袋除尘器需要反吹，以保证除尘器的正常使用。反吹有三种方式：

差压方式：根据布袋除尘器进出口差压值，控制反吹的启动、停止。

定时方式：以一定的时间周期进行循环反吹。

手动方式：手动控制某台除尘器电磁阀的反吹一次。

二.控制系统

系统结构：

为了保证控制系统的先进性和可靠性，系统采用了集中监视、分散控制的结构。

在各个净化分系统设置独立的子控制站，每个净化都有各自的PLC、控制柜，上位机为可选项，可以根据需要配置。为了保证系统的可靠性，系统的设备为三级操作：现场级、控制室硬手动、计算机控制。子站为无人值守。

同时，设置一总操作站，可以监视、控制多个子站，可以节省人力资源。

为了系统的开放性和可扩展性，系统的网络结构选用工业以太网。

系统配置：PLC可以根据用户需求、系统规模，选用AB、SIEMENS等知名品牌。

上位机：选用研华工控机。

控制网络：根据实际站点间的距离，通讯介质可以选择五类线或者光纤；

根据节点数量配置以太网交换机、光纤收发器的数量。

系统功能：

控制站由PLC、上位机和以太网组成。

1.      控制

PLC完成数据采集、处理，按照程序执行控制功能。

系统具有自动监控、联锁、报警等功能，并能进行引风机负压的调节等功能。

能够完成自动启动、自动停机；能够自动完成除尘器的反吹。

以东海铝业三期电解烟气净化为例，说明反吹过程。

除尘系统是有8台除尘器，每台除尘器10个电磁阀的系统。

Ø 手动方式：

手动方式只能启动一台除尘器进行反吹。

除尘器的各个电磁阀动作为：开5秒，关2秒（开、关时间可以在线修改）。

动作顺序为：1#阀――>4#阀――>５#阀――>8#阀――>9#阀――>2#阀――>3#阀――>6#阀――>7#阀――>10#阀

由操作员启动某台除尘器手动反吹时，自动启动反吹风机，10个阀门按上述顺序动作一遍后，停反吹风机，自动结束反吹。

Ø 差压方式：当某台除尘器的进出口差压到达上限值时，自动启动反吹，反吹电磁阀的动作时间、动作顺序与手动方式相同；不同的是差压方式时，反吹的除尘器不限于一台。

10个阀门按上述顺序循环一遍后，如果此除尘器的进出口差压仍高于下限值，则此除尘器的电磁阀继续循环，直到此除尘器的进出口差压恢复到下限值为止。

Ø 定时方式：除尘器的各个电磁阀的动作与手动、差压方式相同：开５秒，关２秒；动作顺序不同：不是在除尘器内部按照1，4，5，8，9，2，3，6，7，10的顺序交叉移动的小循环，而是所有除尘器同一位置的阀门全部开、关一遍后，再移向下一个阀，是在各个除尘器之间交叉移动的大循环。

动作顺序为：(以SVmn表示第m号除尘器的第n号阀)

SV101――> SV201――>… SV801――> SV104――> SV204――> … SV804――>… …SV110――> SV210――>…SV810――>。

以上为一大循环，循环三遍后，停止30分钟，再开始下三个大循环，再停30分，… …,反复循环。当某台除尘器检修时，相应的10个电磁阀跳出大循环。

2.      上位监控

上位机为人机操作界面，可以监视工艺过程的参数、设备运行状态；还可以切换操作方式，发出控制命令，查看报警记录、历史曲线、打印报表等。

上位画面如下：

流程画面：显示温度、压力、流量、差压等工艺参数，以及设备的运行/停止，阀门的开/关状态。

还可以打开操作窗口，进行系统的启动、停止、操作方式的切换、手动操作等。

报警汇总：按时间顺序列出全部报警点。包括氧化铝断流、料位高、低、温度、压力异常等。

安全操作：针对不同的操作，可以分配不同的操作权限，保证系统的安全性。