一种防爆的除尘装置、基于此的远程监测系统及方法

本发明涉及一种除尘装置，特别是涉及一种防爆的除尘装置、一种基于防爆的除尘装置的远程监测系统、一种基于防爆的除尘装置的远程监测方法。

背景技术：

1、除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施，除尘器可以把粉尘从烟气中分离出来。除尘器的性能一般用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来衡量。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器可根据原理主要分为干式机械除尘器、湿式除尘器、颗粒层除尘器、袋式除尘器、电除尘器等。

2、在工业生产中，若除尘器数量众多，则会导致除尘器的运行数据收集困难、难以集中管理。且一些除尘器处理的烟尘不仅温度较高，而且可燃物颗粒也较多，在可燃物达到一定浓度时，则可能会引起烟气爆炸，非常危险。现有的除尘器虽然也具备防爆功能，但由于响应速度慢、难以实时监测、缺乏预先警报等问题，导致除尘器的防爆性能依然存在不足。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有的除尘装置防爆性能差的问题，提供一种防爆的除尘装置、基于此的远程监测系统及方法。

2、本发明通过以下技术方案实现：一种防爆的除尘装置包括除尘器、氮气填充组件、管道阻火器、电磁切断阀、警报器、检测组件和控制器。

3、除尘器包括箱体、风机、进风管、排风管和多个除尘袋。箱体内开设有分离腔，进风管与分离腔的一侧连通，排风管与分离腔的另一侧连通，风机安装在排风管上。多个除尘袋阵列安装在分离腔内。除尘袋用于分离烟气中的小颗粒粉尘。管道阻火器安装在进风管上，可以熄灭通过进风管的烟气火焰。电磁切断阀也安装在进风管上，且电磁切断阀位于管道阻火器与进风口之间。电磁切断阀与风机联锁。氮气填充组件包括氮气瓶和脉冲阀。氮气瓶通过管道与分离腔连通，且氮气瓶与分离腔之间的管道上安装有脉冲阀。氮气瓶内填充有高压的液态氮气。报警器安装在除尘器上。监测组件安装在除尘器上，用于实时测量除尘器的运行数据。

4、控制器分别与监测组件、警报器、脉冲阀、电磁切断阀、风机电连接。控制器包括爆炸风险评估模块、预警信号生成模块和防爆信号生成模块。爆炸风险评估模块用于根据运行数据在一个预存的风险评估表中查询并输出当前的爆炸风险等级。风险评估表用于表征运行数据与爆炸风险等级的映射关系，爆炸风险等级包括初级和中级。预警信号生成模块用于在爆炸风险等级达到初级时生成预警信号，并将预警信号发送至警报器。防爆信号生成模块用于在爆炸风险等级达到中级时，生成切断信号和充氮信号，并将切断信号发送至风机，将充氮信号发送至脉冲阀。

5、上述除尘装置通过对自身的运行数据进行实时监测，进而根据预存的多个参数阈值及风险评估表判断是否出现异常，进而根据异常的数据生成相应的警报或控制策略，以提醒相应的作业人员或管理人员及时进行维护。在数据严重异常时，还可以直接控制除尘装置停止运行，并将进风管道断开，向除尘装置内填充氮气，降低烟气爆炸的风险，提高除尘的安全性。

6、在其中一个实施例中，监测组件包括至少两个气压传感器、至少两个粉尘浓度传感器、至少两个流速传感器、至少两个温度传感器一和至少一个温度传感器二。其中，气压传感器、粉尘浓度传感器、流速传感器、温度传感器一分别安装在除尘装置的进风口及出风口上，分别用于测量进风口气压、进风口温度、进风口粉尘浓度、进风口烟气流速、出风口气压、出风口温度、出风口粉尘浓度和出风口烟气流速。温度传感器二安装在风机上，用于测量风机温度。

7、在其中一个实施例中，泄压阀安装在除尘器上并与分离腔连通。

8、在其中一个实施例中，箱体的底部开设有排灰腔，排灰腔与分离腔连通。排灰腔为斗型腔，用于排出从烟气中分离的粉尘。

9、在其中一个实施例中，除尘袋为防静电除尘布袋。

10、在其中一个实施例中，控制器还包括事件生成模块和通讯模块。事件生成模块用于记录预警信号、切断信号、充氮信号及每个信号生成的时间，进而生成相应的事件数据。通讯模块用于传输除尘装置运行中的运行数据和事件数据。

11、本发明还提供一种基于防爆的除尘装置的远程监测系统，远程监测系统包括至少一个上述的除尘装置、服务器和至少一个移动终端。

12、服务器与每个除尘装置的通讯模块远程连接。服务器用于接收并存储除尘装置的运行数据和事件数据。

13、移动终端与服务器远程连接。移动终端用于向服务器请求下载运行数据，并通过服务器实现对除尘装置的远程控制。

14、在其中一个实施例中，移动终端上安装有组态软件。组态软件用于根据下载的运行数据生成统计报表，并将统计报表发送给管理人员。

15、本发明还提供一种基于防爆的除尘装置的远程监测方法，远程监测方法包括如下过程：

16、s1：每个除尘装置进行自主监控，并记录自主监控过程中的事件数据及运行数据。其中，自主监控的方法如下：

17、s11：采集除尘装置的运行数据。运行数据包括进风口气压、进风口温度、进风口粉尘浓度、进风口烟气流速、出风口气压、出风口温度、出风口粉尘浓度、出风口烟气流速和风机温度。

18、s12：计算进风口流速与出风口流速的流速差值，判断流速差值是否超出一个预设的流速差阈值，是则发出泄露警报。

19、s13：计算进风口气压和出风口气压的气压差值，判断气压差值是否超出一个预设的气压阈值一，是则发出预警，继续判断气压差值是否超出一个预设的气压阈值二，是则发出更换滤袋警报。否则继续判断气压差值是否超出一个预设的气压阈值三，是则发出清灰警报。

20、s14：根据进风口温度、出风口温度、进风口粉尘浓度和出风口粉尘浓度在一个预存的风险评估表中查询并输出当前的爆炸风险等级。风险评估表用于表征运行数据与爆炸风险等级的映射关系，爆炸风险等级包括初级和中级。判断爆炸风险等级是否达到初级，是则发出预警信息，并继续判断爆炸风险等级是否达到中级，是则控制关闭除尘装置的风机，断开除尘装置的进风口和出风口，并向除尘装置的分离腔内输入氮气。

21、s15：判断风机温度是否达到一个预设的温度阈值，是则调低除尘装置的风机的输出功率或关闭风机，直至风机温度低于温度阈值。

22、s2：通过服务器对每个除尘装置进行编号，进而将每个除尘装置的事件数据和运行数据存储在不同的数据集中。根据每个数据集中的运行数据和事件数据生成相应的参考报表。

23、s3：根据参考报表对除尘装置的参数阈值和爆炸风险等级进行更新。

24、在其中一个实施例中，除尘装置根据一个预设的时间周期与服务器进行数据交互，进而将在前一时间周期内的全部的运行数据和事件数据传输至服务器上。服务器通过识别相应的编号和传输时间对运行数据和事件数据进行分类，并存储在相应的数据集中。

25、相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

26、1.本发明的除尘装置通过对自身的运行数据进行实时监测，进而根据预存的多个参数阈值及风险评估表判断是否出现异常，进而根据异常的数据生成相应的警报或控制策略，以提醒相应的作业人员或管理人员及时进行维护。在数据严重异常时，还可以直接控制除尘装置停止运行，并将进风管道断开，向除尘装置内填充氮气，降低烟气爆炸的风险，提高除尘的安全性。

27、2.本发明的远程监测系统不仅能对除尘装置进行实时监控，防止除尘装置发生烟气爆炸，同时，还可以长期存储除尘装置运行过程中的运行数据及事件数据，并整合为参考报表。远程监测系统可以根据参考报表对原始设置的阈值、爆炸风险等级等进行更新或修改，从而在保持除尘效率的同时，进一步提高安全性，防止除尘装置发生烟气爆炸，降低财产损失。