在當(dāng)今碳中和的背景下，燃煤機(jī)組仍為電力系統(tǒng)的“壓艙石”，熱電廠作為北方供暖熱源站，在電力系統(tǒng)和保障民生中仍然發(fā)揮著重要的作用。然而燃煤煙氣的排放過程會(huì)使大氣污染，空氣質(zhì)量下降，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和民生等方面帶來了重大的影響，所以對(duì)其治理是我國(guó)的重要任務(wù)，近年來對(duì)火力發(fā)電的環(huán)保要求更加嚴(yán)格，環(huán)保法規(guī)對(duì)燃煤電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)逐漸嚴(yán)格，2014年工業(yè)粉塵排放濃度的限值由50mg/m3調(diào)整至30mg/m3，重點(diǎn)區(qū)域?yàn)?0mg/m3，標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。布袋除塵器是一種控制工業(yè)粉塵排放的高效設(shè)備，與除灰設(shè)備一起組成了除塵系統(tǒng)。隨著工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致廢氣排放量增多，對(duì)不同運(yùn)行工況的適應(yīng)能力應(yīng)更強(qiáng)，控制要求應(yīng)更高。

布袋除塵示意圖

布袋除塵器是一種成熟的除塵設(shè)備，相比電除塵器更適合多變的工況，比如燃煤飛灰比電阻大于10¹²Ω·cm數(shù)量級(jí)的情況。如上圖所示，布袋除塵器的工作原理是隨著過濾量的累計(jì)，當(dāng)濾袋表面附著灰塵達(dá)到一定量時(shí)，由除塵器的控制器發(fā)出電信號(hào)打開電磁脈沖閥氣路，壓縮氣體由各個(gè)脈沖閥出口急促釋放，經(jīng)噴吹管上的噴嘴誘導(dǎo)幾倍于噴射壓縮空氣量的空氣吹向?yàn)V袋，產(chǎn)生劇烈的空氣波，沖擊將從濾袋上部傳遞到下部，進(jìn)而使粉塵從濾袋上脫離，達(dá)成除塵的目的。

由于近年來煤炭在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中引發(fā)的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題受到了人們的關(guān)注，國(guó)家加大了對(duì)煤炭中小企業(yè)的整頓，煤炭采購(gòu)遭遇較多困難，優(yōu)質(zhì)的動(dòng)力煤往往價(jià)格偏高；隨著新能源發(fā)電和一些其他因素的沖擊，火電廠普遍效益下降，以上兩種因素使得火電廠采用多種煤種摻燒的方式來降低發(fā)電成本，增進(jìn)效益。摻燒給布袋除塵器的控制帶來了影響：由于每天的負(fù)荷曲線不盡相同、煤倉(cāng)中的煤也不能隨意選擇運(yùn)輸，有時(shí)需要使用燃燒后灰分較大的煤作為高負(fù)荷下的燃料，導(dǎo)致了布袋除塵器的除塵量較大。

長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)荷下用來除塵的壓縮空氣消耗量就會(huì)大于最大壓縮空氣產(chǎn)生量，如果高負(fù)荷持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，就會(huì)造成壓縮空氣儲(chǔ)罐內(nèi)壓力下降，不足以支撐壓縮空氣母管的壓力，除塵系統(tǒng)無法穩(wěn)定運(yùn)行，甚至?xí)绊戝仩t的燃燒情況，造成較大的危害。由于搶發(fā)電量的同時(shí)又要盡可能減少購(gòu)煤成本，降負(fù)荷或者只使用灰分小的煤是不可行的，考慮到占地大小和成本，空氣壓縮機(jī)和壓縮空氣儲(chǔ)罐也不能輕易增加數(shù)量，所以在這種情況下對(duì)布袋除塵器的控制研究很有必要。長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷不僅僅造成了布袋除塵器的異常，也會(huì)對(duì)除塵器后續(xù)的除灰設(shè)備產(chǎn)生影響。由于被攔截下來的灰會(huì)掛在管道、灰斗的內(nèi)壁上，對(duì)測(cè)量設(shè)備造成誤差，即使是較為優(yōu)秀的料位計(jì)產(chǎn)品也不能做到準(zhǔn)確的測(cè)量，如果灰的料位超過了警戒線也就是觸及了高料位開關(guān)，就只能采取事故手動(dòng)放灰的方法以免擴(kuò)大影響。手動(dòng)放灰顯然影響了后續(xù)的正常生產(chǎn)，增加了人力成本。