CN105695648B - 一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法 - Google Patents

一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法，其方法为：处于煤粉喷吹子过程稳定喷吹状态末期的A喷吹罐，通过同时打开第一切断阀和第二切断阀，经联络管与处于等待喷吹状态的B喷吹罐相连，当A喷吹罐与B喷吹罐的压力差值∣PTA‑PTB∣极小，小于设定的压力调节临界值ΔP时，同时关闭第一切断阀和第二切断阀，完成压力平衡控制。该方法应用的装置包括用联络管依次连通的A喷吹罐和B喷吹罐，所述联络管上依次设置有第一切断阀和第二切断阀。本发明通过第一、二切断阀控制A喷吹罐与B喷吹罐之间的压力差，使两者之间达到压力平衡，可消除现有技术中存在的压力波动、滞后性、过调节或欠调节等不足，对于高炉稳定生产具有显著地经济效益。

Description

一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，涉及一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法。
背景技术
高炉喷煤是高炉炼铁工艺节焦降本、提高经济效益和减轻环境污染的重要措施，而实现喷煤量连续、稳定、均匀、准确的控制是保障高炉稳定生产、炉况顺行的重要条件之一。
目前高炉喷煤系统主要是采用并罐喷吹工艺，通过设置至少2个或2个以上并列布置的喷吹罐，每个喷吹罐以喷吹—泄压—装煤—加压—待喷的程序交替工作、相互倒罐的喷吹方式实现连续喷吹，以保证高炉对喷煤量的需求。生产实践表明：由于高炉喷煤技术是气固两相流的气力输送，粉体在气力输送管道中的流动存在复杂的流型变化，而参与倒罐过程的2个喷吹罐因存在较大压力差值，致使倒罐喷吹过程中系统压力不平衡、引起管道内压力波动，导致喷煤量经常处于波动状态，存在周期性的脉动喷吹现象，严重影响高炉喷煤的稳定性和均匀性，从而会造成高炉顺行变差。因此，实现高炉喷煤量稳定均匀控制，对于高炉稳定生产具有显著地经济效益。
针对高炉喷煤量稳定均匀控制的问题，目前高炉煤粉喷吹量的调节方式主要有载送气体流量调节、喷吹罐罐压调节、给料器开度(转速)调节等方式，现代高炉一般同时组合采用2种或2种以上调节方式。但上述调节方式在实施过程中存在如下不足之处：因上述调节方式均作用于倒罐过程结束之后的喷吹过程，故存在滞后性，且在调节过程中容易造成喷煤量的过调节或欠调节现象，从而致使喷煤量波动影响高炉的正常生产，甚至破坏炉况导致休风。迄今为止，尚未见到通过解决高炉喷煤倒罐过程中喷吹罐压力差值较大的问题，达到压力平衡消除周期性脉动喷吹来调节高炉煤粉喷吹量的报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法，克服了现有高炉喷煤倒罐过程中存在的喷吹罐压力差值较大的问题。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：
一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法，处于煤粉喷吹子过程稳定喷吹状态末期的A喷吹罐，通过同时打开第一切断阀和第二切断阀，经联络管与处于等待喷吹状态的B喷吹罐相连，当A喷吹罐与B喷吹罐的压力差值∣PTA-PTB∣极小，小于设定的压力调节临界值ΔP时，同时关闭第一切断阀和第二切断阀，则A喷吹罐与B喷吹罐完成压力平衡控制。
进一步，处于等待喷吹状态的B喷吹罐已完成泄压、装粉、加压正压气力输送工艺的子过程。
进一步，在控制系统中输入压力调节临界值ΔP，其取值范围为0MPa～0.005MPa。
本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：
一种高炉喷煤系统的压力平衡控制装置，其特征在于：包括用联络管依次连通的A喷吹罐和B喷吹罐，所述联络管上依次设置有第一切断阀和第二切断阀。
进一步，所述第一切断阀和第二切断阀之间的联络管上还设置有金属软管。
进一步，还包括控制系统，所述控制系统包括设置于A喷吹罐、B喷吹罐内的压力传感器、与压力传感器相连的显示器和PLC控制器，所述显示器与PLC控制器连通，所述PLC控制器与第一切断阀及第二切断阀连通。
进一步，所述A喷吹罐和B喷吹罐均设置有压力计。
本发明的有益效果是：
1)因本发明提供的技术作用在倒罐过程中，即在喷吹过程之前，可以解决现有高炉煤粉喷吹量调节时，作用在喷吹过程中存在的滞后性的问题；
2)因本发明提供的技术是在倒罐过程中解决喷吹罐之间的压力差，使喷吹罐之间达到压力平衡，不但可以消除周期性脉动喷吹，同时还可以在喷吹过程之前消除引起系统压力不平衡、引起管道内压力波动的因素；
3)因本发明提供的技术的原理是通过消除喷吹罐之间的较大压力差值，可以弥补现有高炉煤粉喷吹量调节方式中存在的过调节或欠调节现象，有效避免喷煤量波动；
4)本发明流程简单，工艺可靠，成本低，具有较高的经济价值。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的结构示意图。
标记说明：
1-A喷吹罐；2-第一压力计；3-第一切断阀；4-第一金属软管；5-联络管；6-第二金属软管；7-第二切断阀；8-第二压力计；9-B喷吹罐；10-压力传感器；11-显示器；12-PLC控制器。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图所示，为本发明一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法的相关装置结构示意图。本实施例中所采用的装置，包括用联络管5依次连通的A喷吹罐1和B喷吹罐9，联络管5上依次设置第一切断阀3、第一金属软管4、第二金属软管6和第二切断阀7；A喷吹罐1和B喷吹罐9分别设置有第一压力计2和第二压力计8。
本实施例中，还包括控制系统，控制系统包括设置于A喷吹罐、B喷吹罐内的压力传感器10、与压力传感器10相连的显示器11和PLC控制器12，显示器11与PLC控制器12连通，PLC控制器12与第一切断阀3及第二切断阀7连通。
下面结合上述装置对本发明一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法的具体实施方式作详细说明。
本实施例的一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法如下：
启动系统，打开显示器11和PLC控制器12，在PLC控制器12中设定压力调节值，即两罐的压力调节临界值ΔP，ΔP＜∣PTA-PTB∣，其中，PTA为A喷吹罐的压力，PTB为B喷吹罐的压力，本实施例ΔP的优先取值范围为0MPa～0.005MPa；当A喷吹罐1处于煤粉喷吹子过程稳定喷吹状态的末期时，PLC控制器12同时打开第一切断阀3和第二切断阀7，使A喷吹罐1与处于等待喷吹状态的B喷吹罐9连通，等待并通过显示器显示A喷吹罐与B喷吹罐的压力差值∣PTA-PTB∣，当∣PTA-PTB∣≤ΔP时，PLC控制器同时关闭第一切断阀3和第二切断阀7，则A喷吹罐1与B喷吹罐9完成压力平衡控制。整个过程通过控制系统自动完成，使控制稳定和精确，同时本发明还可以带来以下技术效果：
1)因本发明提供的技术处于倒罐过程中，即在喷吹过程之前，可以解决现有高炉煤粉喷吹量调节时，作用在喷吹过程中存在的滞后性的问题；
2)因本发明提供的技术是在倒罐过程中解决喷吹罐之间的压力差，使喷吹罐之间达到压力平衡，不但可以消除周期性脉动喷吹，同时还可以在喷吹过程之前消除引起系统压力不平衡、引起管道内压力波动的因素；
3)因本发明提供的技术的原理是通过消除喷吹罐之间的较大压力差值，可以弥补现有高炉煤粉喷吹量调节方式中存在的过调节或欠调节现象，有效避免喷煤量波动；
4)本发明流程简单、工艺可靠、成本低，可实现高炉喷煤量稳定均匀控制，对于高炉稳定生产具有显著地经济效益。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法，其特征在于：所述高炉喷煤系统包括用联络管依次连通的A喷吹罐和B喷吹罐，所述联络管上依次设置有第一切断阀和第二切断阀；处于煤粉喷吹子过程稳定喷吹状态末期的A喷吹罐，通过同时打开第一切断阀和第二切断阀，经联络管与处于等待喷吹状态的B喷吹罐相连，A喷吹罐的压力为PTA，B喷吹罐的压力为PTB，压力调节临界值为ΔP，当∣PTA-PTB∣≤ΔP时，同时关闭第一切断阀和第二切断阀，A喷吹罐与B喷吹罐完成压力平衡控制；处于等待喷吹状态的B喷吹罐已完成泄压、装粉、加压三个正压气力输送工艺的子过程。
2.根据权利要求1所述的一种高炉喷煤系统的压力平衡控制方法，其特征在于：所述压力调节临界值ΔP的取值范围为0MPa～0.005MPa。
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