CN216445398U - 一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，包括设置在炉顶外部的至少一组供水管组和至少一组上升管组以及与供水管组、上升管组分别电连接的控制装置；供水管组包括至少一个供水管和阀站，其中供水管出水端指向高炉炉顶，供水管进水端与阀站连接，阀站与控制装置电连接，阀站包括检测供水管流量的流量计、给供水增压雾化的增压阀和控制供水管开闭的控制阀，控制阀数量与供水管数量一致；上升管组包括上升管和设置在上升管上的温度传感器，温度传感器与控制装置电连接。本实用新型根据高炉打水工艺的要求，利用控制装置实现模块化控制的需要，并可脱离或融入整个高炉控制系统，实现高炉打水工艺控制的需要。

Description

一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统

技术领域

本实用新型涉及高炉控制领域，具体涉及一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统。

背景技术

炼铁高炉炉顶温度根据冶炼要求及炉顶设备使用要求，正常生产条件下保持在100～200℃,不能超过250℃，超过300℃时就要进行炉顶打水冷却,以保护炉顶设备不被烧坏。随着高炉炼铁技术的发展，高炉打水系统从打水到喷雾，及各种喷头的改进层出不穷。但是都是在原控制系统内的改进，在控制技术朝着模块化发展日益突出的今天，这种技术也期待着突破，期待着模块化集成方向的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，根据高炉打水工艺的要求，利用控制装置实现模块化控制的需要，并可脱离或融入整个高炉控制系统，实现高炉打水工艺控制的需要。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，包括设置在炉顶外部的至少一组供水管组和至少一组上升管组以及与供水管组、上升管组分别电连接的控制装置；供水管组包括至少一个供水管和阀站，其中供水管出水端指向高炉炉顶，供水管进水端与阀站连接，阀站与控制装置电连接，阀站包括检测供水管流量的流量计、给供水增压雾化的增压阀和控制供水管开闭的控制阀，控制阀数量与供水管数量一致；上升管组包括上升管和设置在上升管上的温度传感器，温度传感器与控制装置电连接。

供水管上还设有与控制装置电连接的压力调节阀和压力检测仪表压力变送器。

供水管组数量为二。

供水管组包括四个供水管和一个阀站。

上升管组数量为四。

控制装置为PLC。

控制装置设置于高炉现场。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，采用当今流行的模块化施工的思想，将依附于整个系统的高炉炉顶雾化打水降温系统形成独立的控制及施工模块，摆脱整个程序的控制，使控制更加有效。

2.本实用新型一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，可实现更加精准的控制，有效控制高炉炉顶的温度。

3.本实用新型一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，控制柜安装在现场，距离被控制设备很近，可节约大量的施工钢材及电缆等材料，节约工程投资及人工。

4.本实用新型一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，控制柜安装在现场，便于维护。

5.本实用新型一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，使控制及施工更加专业化，精细化，实现让专业的人做专业的事，突出专业的理念。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中上升管的结构示意图；

图3(a)为本实用新型实施例中控制柜的正视图；

图3(b)为本实用新型实施例中控制柜的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例中控制柜内元器件表；

图5为本实用新型实施例的电气控制原理图；

图6为本实用新型实施例的PLC配置示意图；

图7为本实用新型实施例中PLC系统的DI/DO模块通道设置图；

图8为本实用新型实施例中PLC系统的AI模块通道设置图；

图9为本实用新型实施例中PLC系统的AO模块通道设置图；

图10(a)为本实用新型实施例中KA01-KA09继电器接线图；

图10(b)为本实用新型实施例中KA10-KA17继电器接线图；

图10(c)为本实用新型实施例中KA18-KA20继电器接线图；

图11(a)为本实用新型实施例中控制阀的一控制原理图；

图11(b)为本实用新型实施例中控制阀的另一控制原理图；

图11(c)为本实用新型实施例中控制阀的又一控制原理图；

图12为本实用新型实施例中增压泵的控制原理图；

图13为本实用新型实施例中指示灯的控制原理图；

图14为本实用新型实施例中配电器的接线原理图；

图15为本实用新型实施例中温度变送器的接线原理图；

图16(a)为本实用新型实施例中JX1接线端子的连接图；

图16(b)为本实用新型实施例中JX1接线端子的又一连接图；

图16(c)为本实用新型实施例中JX2和JX3接线端子的连接图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和应用本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细叙述，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：根据高炉打水工艺的要求，利用PLC系统实现模块化控制的需要，并可脱离或融入整个高炉控制系统，实现高炉打水工艺控制的需要。

具体实施的方法是：根据高炉打水的工艺要求设计工艺流程如图1，图中外部供水管总管上设置流量计，检测供水管的流量，以满足工艺要求；供水管分为两个回路，设置两个回路的目的是保证工艺需要，在一路出现问题时另外一路投入使用，满足打水的工艺要求，每个回路上设置增压泵，增压泵的作用是给供水增压以满足雾化的要求，增压泵增压后的管道上设置压力调节阀和压力检测仪表压力变送器，根据检测到的压力及控制要求的压力进行压力的最后调节，满足工艺要求；调节压力后的水经管道输送到1#阀站和2#阀站，每个阀站有分配到各个喷枪的管道，各个管道上有控制阀XCV001--XCV008(每个高炉可根据需要设置不同数量的喷枪)，设置两个阀站的目的是，因为喷枪的位置相对分散，为减少管道的敷设而设置，每个控制阀控制相对应的喷枪。

高炉四个上升管，每个上升管都安装检测温度的热电偶，如图2中的TE1401\TE1402\TE1403\TE404(位号可根据工程需要编制)，根据检测到的温度来控制打水系统的开闭，正常情况下温度基本控制在100～200℃,不能超过250℃，而当高炉上料系统出现故障不能上料,导致低料线或当高炉内部煤气流分布异常出现崩滑料、管道行程时,炉顶煤气温度会迅速上升,超过300℃

时就要进行炉顶打水冷却,以保护炉顶设备不被烧坏。

为方便描述，这里以某高炉的具体系统为例，根据控制系统的要求设计电气控制原理图如图5，自动控制系统的核心是PLC系统如图6，要实现PLC对系统的控制，需要继电器、配电器、开关等电气设备，具体配置如图4的元器件表，根据设备的要求设计控制柜，元器件在控制柜内的布置如图3(b)，根据设计制作控制柜。PLC系统的设计根据具体情况选择不同的系统，本设计选择的是西门子ST60，如图7所示基本配置为CPU模块、DI\DO模块、AI模块、AO模块，根据控制系统的要求对模块的各个通道进行定义如图7，图8，图9。

DO模块要实现对设备的控制，需要继电器把模块的信号转换成控制电路，继电器的电气设计及接线图如图10(a)，图10(b)和图10(c)。DO模块和继电器对阀门的控制回路如图11(a)，图11(b)和图11(c)。

PLC对增压泵的控制原理如图12，其电气原理如图5。

上升管上安装的测温热电偶检测到的信号是毫伏级(mv)的信号，在进入PLC的AI模块前，需要进行转换，进行转换的设备是热电偶温度变送器，其接线方法如图8、图15，一般情况下不只是炉顶打水控制系统需要这个信号，其它系统也需要，这就需要上升管温度传到高炉的PLC系统，如果是将热电偶直接接到高炉PLC系统，也可以通过电缆将处理好的信号传输到炉顶雾化打水系统，这时就不需要再通过热电偶温度变送器处理了，可以直接连接到AI模块相应的通道，如图16(c)。

压力变送器输入的模拟量，在为了保证安全的情况下，需要经过配电器的转换输入；电磁流量计的输入信号也需要经隔离器输入，调节阀的模拟量输出信号也需要隔离输出；这些模拟量的输入输出原理接线图如图14。

控制柜和外部的接线图如图16(a)，图16(b)和图16(c)。

每个具体的系统要具体设计及制作编程，在电气控制原理设计完成，及PLC系统硬件设计完成后，可以依据工艺要求进行编程及程序的调试，系统只有在程序的控制下才能实现自动控制。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。

Claims (7)

1.一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，包括设置在炉顶外部的至少一组供水管组和至少一组上升管组以及与供水管组、上升管组分别电连接的控制装置；供水管组包括至少一个供水管和阀站，其中供水管出水端指向高炉炉顶，供水管进水端与阀站连接，阀站与控制装置电连接，阀站包括检测供水管流量的流量计、给供水增压雾化的增压阀和控制供水管开闭的控制阀，控制阀数量与供水管数量一致；上升管组包括上升管和设置在上升管上的温度传感器，温度传感器与控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，供水管上还设有与控制装置电连接的压力调节阀和压力检测仪表压力变送器。

3.根据权利要求1所述的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，供水管组数量为二。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，供水管组包括四个供水管和一个阀站。

5.根据权利要求1所述的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，上升管组数量为四。

6.根据权利要求1所述的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，控制装置为PLC。

7.根据权利要求1所述的一种模块化高炉炉顶雾化打水降温系统，其特征在于，控制装置设置于高炉现场。

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