CN202755009U - 高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，涉及一种自动控制系统，该控制系统包括PLC控制系统、工控机、荒净煤气总管压力变送器、脉冲阀矩阵系统，PLC控制系统包括CPU模块、电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，荒煤气总管压力变送器安装在荒煤气总管内壁，净煤气总管压力变送器安装在净煤气总管内壁，荒、净煤气总管压力变送器的输出端分别与模拟量输入模块连接，数字量输出模块与脉冲阀矩阵系统的控制端相连接，工控机与以太网通讯模块连接。本控制系统具有能根据除尘箱体荒、净煤气的压差灵活、方便设定喷吹压差值、延长除尘器的使用寿命、自动对除尘箱体进行喷吹等效果。

Description

高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动控制系统，特别是一种煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统。

背景技术

在我国冶炼行业的环保技术中，比较成熟的除尘技术有静电除尘、湿法洗涤除尘以及布袋除尘等，其中，布袋除尘具有工作效率高、运行成本低、工作安全、除尘效果好等优点，因此布袋除尘是高炉煤气净化首选除尘方式。但布袋除尘方式控制工艺较复杂，多半靠人工根据现场仪表来判断操作干法除尘箱体脉冲阀的开启，这样脉冲阀的开启不易准确把握，既费时又费力，由于产生煤气的高炉负荷和燃煤煤质波动均较大，脉冲阀的开启不能准确把握，极易造成其烟气量及烟气含尘浓度均有较大的波动，同时，不能准确把握干法除尘箱体喷吹清灰的频率也容易影响布袋除尘器的寿命。因此，采用传统控制方式，已经很难达到安全、高效、简化的控制要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能根据除尘箱体荒—净煤气的压差、前后喷吹间隔时间等多方式灵活、方便设定喷吹压差值、延长除尘器的使用寿命、并能自动对除尘箱体进行喷吹，又能根据现场特殊情况进行手动或半自动喷吹的高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式控制系统。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，该控制系统包括PLC控制系统、工控机、荒煤气总管压力变送器、净煤气总管压力变送器、脉冲阀矩阵系统，PLC控制系统包括CPU模块及分别与CPU模块连接的电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，荒煤气总管压力变送器安装在荒煤气总管上，净煤气总管压力变送器安装在净煤气总管上，荒煤气总管压力变送器与净煤气总管压力变送器的输出端分别与模拟量输入模块连接，数字量输出模块与脉冲阀矩阵系统的控制端相连接，工控机与以太网通讯模块连接。

其中所述脉冲阀矩阵系统包括：8行18列矩阵形式排列的脉冲阀、分别与每个脉冲阀对应连接的8行18列矩阵形式排列的整流二极管。

其中所述模拟量输入模块为8路12位4-20mA模拟量输入模块，数字量输出模块为32路数字量输出模块。

其中所述电源模块为DC24V直流电源模块。

由于采用了上述方案，本实用新型与现有其它同类技术相比较具有如下有益效果：

1、能根据除尘箱体荒、净煤气的压差灵活、方便设定自动喷吹条件

本控制系统通过荒煤气总管压力变送器与净煤气总管压力变送器将荒、净煤气总管压力传送给模拟量输入模块， CPU模块采集模拟量输入模块的数据并计算分析，后通过以太网通讯模块将当前压力值显示在工控机监视面板上，工作人员可根据当前压力值设置控制指令，控制指令通过以太网通讯模块传给CPU模块，CPU模块计算综合分析后通过数字量输出模块将控制指令传给脉冲阀矩阵系统，脉冲阀矩阵系统中的脉冲阀由控制指令控制工作（脉冲阀动作，对除尘箱体喷吹氮气），因此能达到根据除尘箱体荒、净煤气的压差灵活、方便设定喷吹压差值的目的。可以使操作员免于在现场通过现场仪表来操作脉冲阀的喷吹控制，以及即使在中控室操作脉冲阀的喷吹，也使操作员免于过分根据以往经验来判断说什么时候进行喷吹，避免发生误判，同时，提供全自动压差喷吹、全自动定时喷吹、半自动喷吹、手动喷吹等多种喷吹控制方式，灵活方便，保证煤气输送系统长期稳定运行。

2、延长除尘器的使用寿命

本控制系统由于能够根据实际情况设定喷吹压差值，能准确的把握干法除尘箱体喷吹清灰的频率，能有效延长除尘器的使用寿命。

3、能自动对除尘箱体进行喷吹

本控制系统通过荒煤气总管压力变送器与净煤气总管压力变送器采集荒净煤气总管压力，根据荒—净煤气的压差由PLC控制系统、工控机控制脉冲阀矩阵系统中的脉冲阀自动工作，能实现自动对除尘箱体进行喷吹。

下面结合附图和实施例对本实用新型高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统的结构示意图。

图2是脉冲阀矩阵系统的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，该控制系统包括PLC控制系统1、工控机、荒煤气总管压力变送器、净煤气总管压力变送器、脉冲阀矩阵系统。PLC控制系统1包括CPU模块及分别与CPU模块连接的电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，荒煤气总管压力变送器安装在荒煤气总管上，净煤气总管压力变送器安装在净煤气总管上，荒煤气总管压力变送器与净煤气总管压力变送器的输出端分别与模拟量输入模块连接，数字量输出模块与脉冲阀矩阵系统的控制端相连接，工控机通过以太网网线与以太网通讯模块连接。

所述模拟量输入模块为8路12位4-20mA 2线制模拟量输入模块，荒煤气总管压力变送器、净煤气总管压力变送器分别通过2芯电缆与模拟量输入模块的1路模拟量输入通道端子（图中未示出）连接。PLC控制系统1的CPU模块、电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块、数字量输出模块分别设置在PLC背板上，且上述各模块通过PLC背板相连直接相连。电源模块为DC24V直流电源模块，PLC控制系统1内部所有模块由DC24V直流电源模块通过PLC背板供电。

如图2所示，所述脉冲阀矩阵系统包括：8行18列（共144个）矩阵形式排列的脉冲阀3、分别与每个脉冲阀对应连接的8行18列（共144个）矩阵形式排列的整流二极管2。脉冲阀矩阵系统还包括设置在PLC控制系统1的PLC柜内多个继电器。在本实施例中设置有8个除尘箱体，每个除尘箱体配有18个脉冲阀，继电器包括作为8个除尘箱体选择开关的8个继电器Ⅰ4和作为18个（共144个）脉冲阀开关的18个继电器Ⅱ5。

工作时，荒煤气总管压力变送器、净煤气总管压力变送器分别采集煤气管道当前工作压力数据，CPU模块通过PLC背板与8路12位4-20mA 2线制模拟量输入模块采集煤气管道当前工作压差数据，然后计算出各除尘箱体发生喷吹的条件，作为控制除尘箱体自动喷吹参数选择的依据之一；以太网通讯模块实现将各除尘箱体压差、脉冲阀状态传送到工控机上，并回传工控机上差压的控制设置值和控制命令给CPU模块，作为控制除尘箱体自动喷吹参数选择的依据之二。CPU模块经过计算分析，通过数字量输出模块将CPU模块发出的控制指令传给脉冲阀矩阵系统，脉冲阀工作（脉冲阀动作，对除尘箱体喷吹氮气）。因此能实现能根据荒、净煤气的压差灵活、方便设定自动喷吹条件，在高炉负荷和燃煤煤质波动均较稳定情况下，同时中控室处于无人值守下，可以定时自动对除尘箱体进行喷吹。

工作过程中，本控制系统主要设有以下几种喷吹控制方式供选择：（1）全自动压差喷吹，由脉冲阀按荒、净煤气总管差压值（差压数值可在本控制系统工控机的监视面板中设定）对除尘箱体启动喷吹；（2）全自动定时喷吹，投入运行的除尘箱体脉冲阀喷吹按时间周期（周期数值可在本控制系统工控机的监视面板中设定）启动；（3）半自动喷吹，待除尘箱体两侧的荒、净煤气蝶阀均自动关闭后，手动启动脉冲阀喷吹；（4）手动喷吹，何时喷吹由操作员根据情况来手动启动对应的荒、净煤气蝶阀和脉冲阀。 

喷吹方式（手动或自动）的选择、喷吹时间的调节、喷吹压差的调节都在工控机的监视面板设定，在工控机的监视面板上选择对指定的除尘箱体进一步选择脉冲阀的喷吹方式（全自动压差控制、全自动定时控制、半自动控制等），设定后参数自动加载到程序中并完成。除尘箱体上的荒、净煤气蝶阀根据先前选定是全离线喷吹或半离线喷吹开始特定的开启动作；喷吹顺序为：喷吹条件满足后，投入除尘箱体的第1个脉冲阀动作，向一排滤袋喷吹氮气，按脉冲阀喷吹间隔时间设定后进行第2个脉冲阀动作，依此规律完成18个脉冲阀全部动作。喷吹结束后，根据选择的全离线喷吹或半离线喷吹，同时自动开启荒、净煤气蝶阀或只自动开启荒煤气蝶阀，完成一个除尘箱体的喷吹。完成一个除尘箱体的喷吹工作后，再自动（手动）进行第2个除尘箱体的反吹工作，直到所有的除尘箱体完成喷吹。除尘箱体上的荒、净煤气蝶阀根据先前选定是全离线喷吹或半离线喷吹开始特定的关闭动作。

Claims (4)

1.一种高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，其特征在于，该控制系统包括PLC控制系统、工控机、荒煤气总管压力变送器、净煤气总管压力变送器、脉冲阀矩阵系统，PLC控制系统包括CPU模块及分别与CPU模块连接的电源模块、以太网通讯模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，荒煤气总管压力变送器安装在荒煤气总管上，净煤气总管压力变送器安装在净煤气总管上，荒煤气总管压力变送器与净煤气总管压力变送器的输出端分别与模拟量输入模块连接，数字量输出模块与脉冲阀矩阵系统的控制端相连接，工控机与以太网通讯模块连接。

2.如权利要求1所述的高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，其特征在于，所述脉冲阀矩阵系统包括：8行18列矩阵形式排列的脉冲阀、分别与每个脉冲阀对应连接的8行18列矩阵形式排列的整流二极管。

3.如权利要求1所述的高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，其特征在于，所述模拟量输入模块为8路12位4-20mA模拟量输入模块，数字量输出模块为32路数字量输出模块。

4.如权利要求1所述的高炉煤气干法除尘箱体喷吹多方式自动控制系统，其特征在于，所述电源模块为DC24V直流电源模块。

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