專利名稱：轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煙氣控制系統(tǒng)，具體地說是一種轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐煉鋼在冶煉過程中，產(chǎn)生大量以CO為主要成分的轉(zhuǎn)爐煤氣。而CO具有很高的回收利用價值，通過對轉(zhuǎn)爐煤氣的回收，不僅可以節(jié)約大量能源，而且對煙塵加以綜合利用，變廢為寶，同時又凈化了大氣環(huán)境。為了提高煤氣的回收量及凈化大氣環(huán)境，就必須精確地控制爐口處的微差壓(SP爐口煙罩內(nèi)具有的壓力與煙罩外大氣的壓力之差)。如爐內(nèi)壓力大于大氣壓力，則煙氣噴出，污染環(huán)境，降低煤氣的回收量；如爐內(nèi)壓力小于大氣壓力，則從爐口吸入空氣使CO燃燒而變成CO2，也降低了合格煤氣的回收量。從理論上講，理想的微差壓應(yīng)控制在OPa左右，但在實際運行中，根據(jù)排煙效果及回收煤氣的質(zhì)量一般將微差壓控制在-20Pa和+ 20Pa之間。傳統(tǒng)OG法(濕法)轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)從轉(zhuǎn)爐爐口采集微差壓信號，根據(jù)所采集的微差壓信號控制環(huán)縫文氏管中重砣的動作，從而調(diào)節(jié)環(huán)縫的開度，以達到控制爐口微差壓的目的。但是此控制系統(tǒng)未能對爐口微差壓做到準(zhǔn)確和有效的調(diào)節(jié)，原因是一、從轉(zhuǎn)爐爐口采集微差壓信號比較困難，因爐口處煙氣溫度約為145(T155(TC，采集壓力信號的壓力變送器易損壞；二、從轉(zhuǎn)爐爐口采集的微差壓信號反饋到液壓裝置的液壓伺服機構(gòu)，然后此伺服機構(gòu)再驅(qū)動重砣動作，在此時間段內(nèi)，爐口微壓差又已發(fā)生變化，從而不能對爐口微差壓做到實時的調(diào)節(jié)，致使在轉(zhuǎn)爐煙氣凈化除塵系統(tǒng)中達不到理想的效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有控制系統(tǒng)不能對爐口微差壓進行準(zhǔn)確、有效調(diào)節(jié)的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)，包括氧槍吹氧信號檢測器，用于檢測氧槍開始吹氧時刻的氧槍吹氧信號，并把此信號傳輸給PLC ；重砣位置傳感器，用于檢測環(huán)縫文氏管中的重砣位置，并將所檢測到的重砣位置信息反饋給PLC ；PLC,與液壓伺服控制機構(gòu)相接，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，在接收到所述氧槍吹氧信號時，根據(jù)重砣位置的反饋信息，依序向液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的控制指令；液壓伺服控制機構(gòu)，分別與所述PLC和重砣相接，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，在所述PLC發(fā)送的位置控制指令的控制下，調(diào)整重砣到達相應(yīng)的位置高度；以及重砣，與所述液壓伺服控制機 構(gòu)相接，在所述液壓伺服控制機構(gòu)的控制下，在環(huán)縫文氏管中進行上下位置的移動和調(diào)整，以滿足冶煉過程一周期內(nèi)每一階段中的環(huán)縫開度的預(yù)設(shè)要求。[0012]本實用新型由氧槍吹氧信號檢測器檢測氧槍開始吹氧時刻的氧槍吹氧信號，當(dāng)檢測到氧槍吹氧信號時，表明冶煉過程的一個周期開始進行，此時由PLC根據(jù)重砣位置反饋信息向與液壓裝置相連的液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送控制指令，具體地，將冶煉過程的一個周期分為若干階段，每一階段由所述PLC根據(jù)重砣位置反饋信息向所述液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，所述液壓伺服控制機構(gòu)在相應(yīng)指令的控制下控制重砣上下移動，最終使得環(huán)縫開度滿足冶煉過程一周期內(nèi)每一階段中的預(yù)設(shè)要求。待冶煉過程的一個周期結(jié)束后，可以在下一周期檢測到氧槍吹氧信號時，繼續(xù)由PLC實現(xiàn)對重砣位置的控制。本實用新型采用PLC對環(huán)縫開度進行控制，通過計算(算法)建立控制模型，將冶煉過程的一個周期劃分為若干階段，每一階段與環(huán)縫的開度變化相聯(lián)鎖，使環(huán)縫開度隨冶煉過程(階段)而調(diào)節(jié)。由于環(huán)縫開度直接關(guān)系到喉口流速，而喉口流速穩(wěn)定即表明爐口微差壓穩(wěn)定，因此可準(zhǔn)確、有效地控制爐口的微差壓，從而可降低CO的燃燒系數(shù)，增加煤氣的回收量，降低轉(zhuǎn)爐周圍的環(huán)境污染。

圖1是轉(zhuǎn)爐煙氣一次除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖1所示，轉(zhuǎn)爐煙氣一次除塵系統(tǒng)主要包括汽化冷卻煙道2、第一級定徑溢流文氏管3 (簡稱一文，此處也可由洗滌塔來代替)、第二級自動調(diào)徑文氏管4 (簡稱二文)及脫水裝置9。一文3或洗滌塔的作用是為轉(zhuǎn)爐煙(煤)氣降溫與粗除塵，將汽化冷卻煙道2出口的IOOO0C左右的高溫?zé)煔饨?至飽和煙氣并達到初凈化；二文4的作用是煙氣精除塵，它具有進一步凈化洗滌煙氣和調(diào)節(jié)氣量的作用，并在需要回收煤氣時，為保證所回收煤氣的質(zhì)量，用于控制轉(zhuǎn)爐I爐口處的微差壓，以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐I爐口煙氣量的變化。凈化后的煙氣經(jīng)過煤氣引風(fēng)機10，合格的煤氣被輸送至氣柜8，不合格的煙氣通過煙囪7，經(jīng)點燃燃燒后放散。作為煙氣精除塵并調(diào)節(jié)氣量的二文4在轉(zhuǎn)爐一次煙氣凈化與回收系統(tǒng)中起著非常重要的作用一是穩(wěn)定煙氣通過喉口的氣流速度基本不變；二是調(diào)節(jié)爐口的微差壓。本實用新型采用可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)對二文重砣6進行調(diào)節(jié)，通過計算(算法)建立控制模型，將冶煉過程劃分為若干階段，使冶煉階段與環(huán)縫的開度變化相聯(lián)鎖。隨著轉(zhuǎn)爐冶煉過程的進行，轉(zhuǎn)爐煙氣量Q發(fā)生變化，PLC通過調(diào)節(jié)環(huán)縫開度(也即調(diào)節(jié)二文喉口的流通面積A)，保證喉口流速(v=Q/A)不變，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻力，保持爐口的微壓狀態(tài)。如圖2所示，本實用新型中的氧槍吹氧信號檢測器用于檢測冶煉過程一周期內(nèi)氧槍開始吹氧時刻的氧槍吹氧信號，并把所檢測到的氧槍吹氧信號發(fā)送給PLC，所述PLC在接收到氧槍吹氧信號時開始執(zhí)行控制程序，具體為=PLC接收由重砣位置傳感器反饋的重砣位置信息，并根據(jù)相應(yīng)的重砣位置信息向與液壓裝置5 (見圖1)相連的液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送控制指令，所述液壓伺服控制機構(gòu)在相應(yīng)控制指令下控制重砣6 (見圖1)位置發(fā)生上下移動，待重砣位置不動時，此階段的環(huán)縫開度滿足要求，此時爐口微差壓的實際值基本控制在微差壓的設(shè)定范圍內(nèi)。[0020]具體地，PLC采用算法模型，把一個冶煉周期劃分成若干階段(所述若干階段可由工作人員根據(jù)經(jīng)驗以及爐口火焰、爐內(nèi)煙氣量等因素來劃分)，在不同的冶煉階段，PLC根據(jù)不同的重砣位置反饋信息發(fā)送不同的控制指令給液壓伺服控制機構(gòu)，所述液壓伺服控制機構(gòu)接收所述PLC發(fā)送的控制指令控制重砣位置發(fā)生變化，從而使得環(huán)縫開度滿足每一冶煉階段的預(yù)設(shè)要求。重砣位置的調(diào)節(jié)可以選擇自動調(diào)節(jié)，也可以選擇手動調(diào)節(jié)。無論何種調(diào)節(jié)方式，首先要在上位機參數(shù)設(shè)定畫面上設(shè)定環(huán)縫開度的最大值和最小值，以及一周期內(nèi)的冶煉時間段。重砣位置自動調(diào)節(jié)過程為選擇自動控制方式，在檢測到氧槍吹氧信號時，PLC開始執(zhí)行程序，PLC根據(jù)重砣位置傳感器發(fā)送的重砣位置反饋信息向液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送控制指令，從而調(diào)節(jié)重砣的上下位移最終控制環(huán)縫開度的大小，來滿足爐口的微差壓保持在正常范圍之內(nèi)。環(huán)縫開度根據(jù)設(shè)定值和設(shè)定的時間，以及重砣位置反饋信息進行動作，完成一個冶煉周期。當(dāng)不改變操作方式時，下一個氧槍吹氧信號開始后，重砣開始進入下一個循環(huán)中。重砣位置手動調(diào)節(jié)過程為當(dāng)操作人員選擇現(xiàn)場手動控制方式時，操作人員可以在現(xiàn)場液壓裝置的電控柜上進 行手動操作，使重砣上下移動；當(dāng)操作人員選擇主控室手動控制方式時，操作人員可以在上位機參數(shù)設(shè)定畫面上手動輸入環(huán)縫的開度值，使重砣的位置滿足工藝要求。本實用新型根據(jù)不同的冶煉階段來調(diào)節(jié)環(huán)縫開度，使環(huán)縫開度與冶煉過程相適應(yīng)，通過冶煉過程中氧槍吹氧信號的反饋與環(huán)縫動作開始相聯(lián)鎖，控制重砣環(huán)縫文氏管的環(huán)縫開度，從而調(diào)整喉口流通面積，保證轉(zhuǎn)爐爐口的微壓狀態(tài)，信號采集更接近實際，也更直接，對爐口微差壓的調(diào)節(jié)更準(zhǔn)確與有效，除塵效果更明顯。本實用新型自動化控制程度高，環(huán)縫開度調(diào)節(jié)采用液壓控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，畫面數(shù)字顯示重砣行程(位移)，也即實現(xiàn)環(huán)縫開度的調(diào)節(jié)，可遠程集中控制，也可在轉(zhuǎn)爐主控室根據(jù)爐前除塵狀況，或者在冶煉操作中對爐口微差壓進行及時調(diào)整，提高除塵效率；重砣位置的調(diào)節(jié)采用自動與手動兩種調(diào)節(jié)方式，達到有備無患；整個過程操作簡單，維護方便。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)，其特征是，包括 氧槍吹氧信號檢測器，用于檢測氧槍開始吹氧時刻的氧槍吹氧信號，并把此信號傳輸給 PLC ； 重砣位置傳感器，用于檢測環(huán)縫文氏管中的重砣位置，并將所檢測到的重砣位置信息反饋給PLC ； PLC，與液壓伺服控制機構(gòu)相接，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，在接收到所述氧槍吹氧信號時，根據(jù)重砣位置的反饋信息，依序向液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的控制指令； 液壓伺服控制機構(gòu)，分別與所述PLC和重砣相接，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，在所述PLC發(fā)送的位置控制指令的控制下，調(diào)整重砣到達相應(yīng)的位置高度；以及 重砣，與所述液壓伺服控制機構(gòu)相接，在所述液壓伺服控制機構(gòu)的控制下，在環(huán)縫文氏管中進行上下位置的移動和調(diào)整，以滿足冶煉過程一周期內(nèi)每一階段中的環(huán)縫開度的預(yù)設(shè)要求。
專利摘要本實用新型提供了一種轉(zhuǎn)爐煙氣精除塵控制系統(tǒng)，包括氧槍吹氧信號檢測器、重砣位置傳感器、PLC、液壓伺服控制機構(gòu)和重砣；PLC接收由氧槍吹氧信號檢測器所檢測到的氧槍吹氧信號時，根據(jù)重砣位置傳感器發(fā)送的重砣位置反饋信息，依序向液壓伺服控制機構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，重砣在所述液壓伺服控制機構(gòu)的控制下實現(xiàn)上下移動，以滿足冶煉過程一周期內(nèi)每一階段中的環(huán)縫開度的預(yù)設(shè)要求。本實用新型采用PLC對環(huán)縫開度進行控制，將冶煉過程的一個周期劃分為若干階段，每一階段與環(huán)縫的開度變化相聯(lián)鎖，使環(huán)縫開度隨冶煉階段而調(diào)節(jié)，進而可準(zhǔn)確、有效地控制爐口的微差壓，從而可降低CO的燃燒系數(shù)，增加煤氣的回收量，降低轉(zhuǎn)爐周圍的環(huán)境污染。
文檔編號C21C5/40GK202898449SQ20122061561
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者孟凡素, 苗月梅, 劉金濤, 劉秀忠, 郭麗亞, 劉源, 夏紅衛(wèi) 申請人:天俱時工程科技集團有限公司