应用背景

自1970年代以来，随着净气法案的实施，美国EPA为每个行业制订了具体的排放标准，粉尘颗粒物是严格监控的污染物之一。然而依靠传统的连续浊度监测仪(COM)来测量固体颗粒物在气体中的浓度是非常不准确和不可靠的，所以在执行颗粒物排放标准的过程中出现了很多争议。例如在再生铅熔炼行业，位于Boss, Missouri的Doe Run再生铅熔炼厂就陷入了这样的困境：EPA为此厂制订的颗粒物排放标准是浊度小于3% ，可是连续浊度监测仪(COM)在浊度为10%以下并不能可靠工作，这样不但颗粒物排放执法失去了依据，也给监管部门和企业造成了矛盾。除此以外，由于连续浊度监测仪(COM)反应不够灵敏和迅速，即使在排放标准浊度较高、浊度仪可提供有效数据的条件下，浊度仪也只能提供排放超标处罚的依据，而不能帮助企业及早发现除尘器故障，及时维护，从而在根本上避免超标排放事故的发生。

奥本系统公司于二十世纪七十年代首先开创微电荷(静电)颗粒物感应技术，基于此项技术的粉尘浓度仪和除尘器泄漏检测系统(BLD)于七十年代末、八十年代初就作为除尘器维护和优化的工具而被广泛采用。基于静电颗粒物感应技术的测尘设备有着灵敏度更高，检测范围更宽，响应时间更短，更稳定，更易于维护，并且可检测更小的颗粒(小于1 微米)等优点，所以工业界开始自下而上地要求使用除尘器泄漏检测系统(BLD)补充和替代连续浊度监测仪(COM)作为粉尘排放执法标准。

1995 年，USEPA(美国环保署)颁布了再生铅熔炼行业的MACT(最可行控制技术)标准，在该标准中 USEPA 要求在除尘器的运行中必须使用以电荷感应粉尘监测技术为基础的除尘器泄漏检测装置(BLD)。MACT 标准的规范代表了USEPA 官方首次承认并推荐奥本微电荷粉尘监测技术。自此之后，USEPA 相继在近20 个行业的MACT(最可行控制技术)标准中要求采用除尘器泄漏检测装置(BLD)。作为开创电荷感应粉尘监测技术的奥本公司，不但长期以来一直为USEPA 提供专业建议，并且为USEPA 撰写了《除尘器滤袋泄漏检测指南》，而此指南至今仍是美国袋式除尘器泄漏检测仪的官方执行标准。

使用除尘器泄漏在线检测系统(BLD)来弥补以致替代连续浊度监测仪(COM)有以下显著的经济与社会效益：

▲利用除尘器袋漏在线检测系统(BLD)，操作者可尽早发现除尘器故障，及时维护，从而避免传统浊度仪超标报警。

▲根据电荷感应粉尘监测所提供的历史和实时数据，操作者可以随时了解除尘器的性能，对布袋泄漏的位置进行定位，优化维护程序，减少布袋的使用量，从而降低除尘器的使用和维护成本。

▲环保监管部门可以以法规限定除尘器操作者从袋漏报警到采取相应措施的响应时间，从而在根本上避免超标排放事故发生，真正降低粉尘颗粒物的排放总量。

袋漏定位系统简介

奥本袋漏定位系统是奥本系统公司以自己的高灵敏度粉尘浓度传感器为基础，结合在布袋除尘器行业的丰富经验，于上世纪90年代首先开发出来的新兴技术。随着计算机和现场总线通讯技术的不断加入，袋漏定位系统也逐步发展成为了集袋漏报警、定位、显示、数据记录、分析等强大功能的布袋除尘器运行及维护管理系统。

袋漏定位技术是运用粉尘传感器检测到的信号，结合除尘器的工作原理，利用计算机进行数据传输和处理显示的一种专业技术。该技术具有数据实时显示，数据存储，布袋检测柱状图等功能特点。袋漏检测技术能够根据除尘器的工作原理定位到除尘器的每个箱体或布袋排，这样可以在人工检测到排放口出现浓烟超标之前就找到粉尘泄漏的部位，然后在不停机的状况下，更换这个箱体的布袋或查找其他漏风的原因，防止了漏风问题造成的其他布袋的损坏和排放超标等一系列的问题。由于对故障区域可以精确定位，维护中并不需要把所有的布袋全部更换，从而节约布袋了的使用量，降低了工厂的生产成本，达到节能减排的目的。

袋漏定位系统原理

脉冲式布袋除尘器是通过在袋室顶部对每一排布袋依次喷吹压缩空气来实现清灰的。喷吹清灰过程在正常布袋的净气侧也会造成局部的、暂时的粉尘浓度少量升高，而在布袋破损泄漏时，喷吹清灰过程会使净气侧的粉尘浓度大幅度上升。布袋除尘器出口总管粉尘流量是由每个箱体或每一排被清布袋净气侧的泄漏粉尘汇聚而成的。通过监测除尘器出口总管粉尘流量或浓度，我们就可以得到周期性的粉尘尖峰信号，而尖峰信号的时间是与喷吹清灰脉冲的时间相对应的。通过研究除尘器清灰的时序，奥本的袋漏定位系统可以把每个粉尘尖峰信号与特定的排或箱体对应起来，根据尖峰信号的高度和回落时间来判断袋漏的位置,如下图所示。

袋漏定位系统的组成

本系统由粉尘浓度传感器系统，自动控制系统，传输系统和计算机系统构成。

传感系统：是袋漏检测系统的精度的保证，故对此设备的要求检测精度高，反应灵敏的粉尘传感器，并且在安装现场需要对信号的处理具有较强的抗干扰能力。

传输系统：主要包括原始信号传输和数据传输两个部分，信号传输需要避免震动大，温度高和强磁场范围，保证信号的真实性。

自控系统：自动控制系统主要由PLC和模块组成，在袋漏检测系统中主要担负定位的功能数据采集和信号转换，袋漏定位的准确与否主要在这部分体现。

管理系统：主要是通过软件对采集的数据进行分析处理，并以趋势图，柱状图等方式进行显示和数据记录。

2、信号传输处理：

由于现场的清灰方式为脉冲清灰方式，所以需要将各开关量信号接入PLC，同时把粉尘浓度传感器的信号接入PLC的模拟信号输入接口。通过PLC的PC-PPI信号线，把数据上传电脑，在电脑上通过专门的袋漏定位软件进行柱状图的方式显示袋漏的情况和清灰的状况。