CN202898449U - 转炉烟气精除尘控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转炉烟气精除尘控制系统，包括氧枪吹氧信号检测器、重砣位置传感器、PLC、液压伺服控制机构和重砣；PLC接收由氧枪吹氧信号检测器所检测到的氧枪吹氧信号时，根据重砣位置传感器发送的重砣位置反馈信息，依序向液压伺服控制机构发送相应的控制指令，重砣在所述液压伺服控制机构的控制下实现上下移动，以满足冶炼过程一周期内每一阶段中的环缝开度的预设要求。本实用新型采用PLC对环缝开度进行控制，将冶炼过程的一个周期划分为若干阶段，每一阶段与环缝的开度变化相联锁，使环缝开度随冶炼阶段而调节，进而可准确、有效地控制炉口的微差压，从而可降低CO的燃烧系数，增加煤气的回收量，降低转炉周围的环境污染。

Description

转炉烟气精除尘控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种烟气控制系统，具体地说是一种转炉烟气精除尘控制系统。

背景技术

转炉炼钢在冶炼过程中，产生大量以CO为主要成分的转炉煤气。而CO具有很高的回收利用价值，通过对转炉煤气的回收，不仅可以节约大量能源，而且对烟尘加以综合利用，变废为宝，同时又净化了大气环境。

为了提高煤气的回收量及净化大气环境，就必须精确地控制炉口处的微差压（即炉口烟罩内具有的压力与烟罩外大气的压力之差）。如炉内压力大于大气压力，则烟气喷出，污染环境，降低煤气的回收量；如炉内压力小于大气压力，则从炉口吸入空气使CO燃烧而变成CO₂，也降低了合格煤气的回收量。从理论上讲，理想的微差压应控制在0Pa左右，但在实际运行中，根据排烟效果及回收煤气的质量一般将微差压控制在﹣20Pa和﹢20Pa之间。

传统OG法（湿法）转炉烟气精除尘控制系统从转炉炉口采集微差压信号，根据所采集的微差压信号控制环缝文氏管中重砣的动作，从而调节环缝的开度，以达到控制炉口微差压的目的。但是此控制系统未能对炉口微差压做到准确和有效的调节，原因是：一、从转炉炉口采集微差压信号比较困难，因炉口处烟气温度约为1450~1550℃，采集压力信号的压力变送器易损坏；二、从转炉炉口采集的微差压信号反馈到液压装置的液压伺服机构，然后此伺服机构再驱动重砣动作，在此时间段内，炉口微压差又已发生变化，从而不能对炉口微差压做到实时的调节，致使在转炉烟气净化除尘系统中达不到理想的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种转炉烟气精除尘控制系统，以解决现有控制系统不能对炉口微差压进行准确、有效调节的问题。

本实用新型是这样实现的：一种转炉烟气精除尘控制系统，包括：

氧枪吹氧信号检测器，用于检测氧枪开始吹氧时刻的氧枪吹氧信号，并把此信号传输给PLC；

重砣位置传感器，用于检测环缝文氏管中的重砣位置，并将所检测到的重砣位置信息反馈给PLC；

PLC，与液压伺服控制机构相接，在转炉冶炼过程中，在接收到所述氧枪吹氧信号时，根据重砣位置的反馈信息，依序向液压伺服控制机构发送相应的控制指令；

液压伺服控制机构，分别与所述PLC和重砣相接，在转炉冶炼过程中，在所述PLC发送的位置控制指令的控制下，调整重砣到达相应的位置高度；以及

重砣，与所述液压伺服控制机构相接，在所述液压伺服控制机构的控制下，在环缝文氏管中进行上下位置的移动和调整，以满足冶炼过程一周期内每一阶段中的环缝开度的预设要求。

本实用新型由氧枪吹氧信号检测器检测氧枪开始吹氧时刻的氧枪吹氧信号，当检测到氧枪吹氧信号时，表明冶炼过程的一个周期开始进行，此时由PLC根据重砣位置反馈信息向与液压装置相连的液压伺服控制机构发送控制指令，具体地，将冶炼过程的一个周期分为若干阶段，每一阶段由所述PLC根据重砣位置反馈信息向所述液压伺服控制机构发送相应的控制指令，所述液压伺服控制机构在相应指令的控制下控制重砣上下移动，最终使得环缝开度满足冶炼过程一周期内每一阶段中的预设要求。待冶炼过程的一个周期结束后，可以在下一周期检测到氧枪吹氧信号时，继续由PLC实现对重砣位置的控制。

本实用新型采用PLC对环缝开度进行控制，通过计算（算法）建立控制模型，将冶炼过程的一个周期划分为若干阶段，每一阶段与环缝的开度变化相联锁，使环缝开度随冶炼过程（阶段）而调节。由于环缝开度直接关系到喉口流速，而喉口流速稳定即表明炉口微差压稳定，因此可准确、有效地控制炉口的微差压，从而可降低CO的燃烧系数，增加煤气的回收量，降低转炉周围的环境污染。

附图说明

图1是转炉烟气一次除尘系统结构示意图。

图2是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，转炉烟气一次除尘系统主要包括汽化冷却烟道2、第一级定径溢流文氏管3（简称一文，此处也可由洗涤塔来代替）、第二级自动调径文氏管4（简称二文）及脱水装置9。一文3或洗涤塔的作用是为转炉烟（煤）气降温与粗除尘，将汽化冷却烟道2出口的1000℃ 左右的高温烟气降至饱和烟气并达到初净化；二文4的作用是烟气精除尘，它具有进一步净化洗涤烟气和调节气量的作用，并在需要回收煤气时，为保证所回收煤气的质量，用于控制转炉1炉口处的微差压，以适应转炉1炉口烟气量的变化。净化后的烟气经过煤气引风机10，合格的煤气被输送至气柜8，不合格的烟气通过烟囱7，经点燃燃烧后放散。

作为烟气精除尘并调节气量的二文4在转炉一次烟气净化与回收系统中起着非常重要的作用：一是稳定烟气通过喉口的气流速度基本不变；二是调节炉口的微差压。

本实用新型采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）对二文重砣6进行调节，通过计算（算法）建立控制模型，将冶炼过程划分为若干阶段，使冶炼阶段与环缝的开度变化相联锁。随着转炉冶炼过程的进行，转炉烟气量Q 发生变化，PLC 通过调节环缝开度（也即调节二文喉口的流通面积A），保证喉口流速（v=Q/A）不变，从而调节系统阻力，保持炉口的微压状态。

如图2所示，本实用新型中的氧枪吹氧信号检测器用于检测冶炼过程一周期内氧枪开始吹氧时刻的氧枪吹氧信号，并把所检测到的氧枪吹氧信号发送给PLC，所述PLC在接收到氧枪吹氧信号时开始执行控制程序，具体为：PLC接收由重砣位置传感器反馈的重砣位置信息，并根据相应的重砣位置信息向与液压装置5（见图1）相连的液压伺服控制机构发送控制指令，所述液压伺服控制机构在相应控制指令下控制重砣6（见图1）位置发生上下移动，待重砣位置不动时，此阶段的环缝开度满足要求，此时炉口微差压的实际值基本控制在微差压的设定范围内。

具体地，PLC采用算法模型，把一个冶炼周期划分成若干阶段（所述若干阶段可由工作人员根据经验以及炉口火焰、炉内烟气量等因素来划分），在不同的冶炼阶段，PLC根据不同的重砣位置反馈信息发送不同的控制指令给液压伺服控制机构，所述液压伺服控制机构接收所述PLC发送的控制指令控制重砣位置发生变化，从而使得环缝开度满足每一冶炼阶段的预设要求。

重砣位置的调节可以选择自动调节，也可以选择手动调节。无论何种调节方式，首先要在上位机参数设定画面上设定环缝开度的最大值和最小值，以及一周期内的冶炼时间段。

重砣位置自动调节过程为：选择自动控制方式，在检测到氧枪吹氧信号时，PLC 开始执行程序，PLC 根据重砣位置传感器发送的重砣位置反馈信息向液压伺服控制机构发送控制指令，从而调节重砣的上下位移最终控制环缝开度的大小，来满足炉口的微差压保持在正常范围之内。环缝开度根据设定值和设定的时间，以及重砣位置反馈信息进行动作，完成一个冶炼周期。当不改变操作方式时，下一个氧枪吹氧信号开始后，重砣开始进入下一个循环中。

重砣位置手动调节过程为：当操作人员选择现场手动控制方式时，操作人员可以在现场液压装置的电控柜上进行手动操作，使重砣上下移动；当操作人员选择主控室手动控制方式时，操作人员可以在上位机参数设定画面上手动输入环缝的开度值，使重砣的位置满足工艺要求。

本实用新型根据不同的冶炼阶段来调节环缝开度，使环缝开度与冶炼过程相适应，通过冶炼过程中氧枪吹氧信号的反馈与环缝动作开始相联锁，控制重砣环缝文氏管的环缝开度，从而调整喉口流通面积，保证转炉炉口的微压状态，信号采集更接近实际，也更直接，对炉口微差压的调节更准确与有效，除尘效果更明显。

本实用新型自动化控制程度高，环缝开度调节采用液压控制系统来实现，画面数字显示重砣行程（位移），也即实现环缝开度的调节，可远程集中控制，也可在转炉主控室根据炉前除尘状况，或者在冶炼操作中对炉口微差压进行及时调整，提高除尘效率；重砣位置的调节采用自动与手动两种调节方式，达到有备无患；整个过程操作简单，维护方便。

Claims (1)

1.一种转炉烟气精除尘控制系统，其特征是，包括：

氧枪吹氧信号检测器，用于检测氧枪开始吹氧时刻的氧枪吹氧信号，并把此信号传输给PLC；

重砣位置传感器，用于检测环缝文氏管中的重砣位置，并将所检测到的重砣位置信息反馈给PLC；

PLC，与液压伺服控制机构相接，在转炉冶炼过程中，在接收到所述氧枪吹氧信号时，根据重砣位置的反馈信息，依序向液压伺服控制机构发送相应的控制指令；

液压伺服控制机构，分别与所述PLC和重砣相接，在转炉冶炼过程中，在所述PLC发送的位置控制指令的控制下，调整重砣到达相应的位置高度；以及

重砣，与所述液压伺服控制机构相接，在所述液压伺服控制机构的控制下，在环缝文氏管中进行上下位置的移动和调整，以满足冶炼过程一周期内每一阶段中的环缝开度的预设要求。

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