自动拨风系统保证炼铁高炉安稳生产

  • 格式:doc
  • 大小:27.00 KB
  • 文档页数:6

自动拨风系统保证炼铁高炉安稳生产
摘要:针对炼铁高炉供风风机事故停机,突然断风给高炉带来的恶劣影响,工程技术人员认真分析研究了高炉风机的供风工艺。

从高炉工艺和风机供风工艺出发,在确保高炉和风机都安全的前提下,开发设计应用了高炉风机自动拨风系统,以确保在风机故障时,避免造成高炉风口灌渣的恶性事故。

该系统操作简单,灵活有效,具有良好的使用、推广价值。

关键词:自动拨风高炉供风高炉风机高炉灌渣
1 问题的提出
目前石横特钢炼铁厂是风机和高炉一对一运行,即一台风机单独为一座高炉供风,风机运行的好坏直接关系到高炉能否正常生产。

1号、3号风机分别给1号、3号2座1080m3高炉供风,当风机出现跳闸事故时,高炉就会发生坐料、灌渣等恶性事故。

如何有效弥补因风机故障而造成的恶劣影响,是确保高炉安全顺行的重要任务。

高炉供风突然中断时,利用正常供风系统的部分风量来保证高炉不被灌渣,因此我们设计使用自动紧急拨风系统。

2 解决方案
2.1 系统概述
拨风是指两座高炉之间相互供风。

将两座高炉的供风管道用管道
连接(拨风管),在拨风管上安装3个阀门(快开阀、慢关阀、调节阀),当某台风机发生故障中断供风时,控制系统自动紧急开启快开阀,使另一台正常运行的风机分一部分风通过拨风管送至事故高炉,以维持事故高炉的最低安全风压和风量,保证事故高炉不灌渣(或减轻灌渣程度)。

同时另一座拨风的高炉也不会因为拨走了部分风而使炉况受太大的影响。

自动拨风系统由石横特钢炼铁厂自行设计,由炼铁厂设备科负责自动控制系统的软硬件设计、控制程序的开发,完成拨风设备的安装、调试和试验。

2.2 工艺设备组成
在两台风机送风管之间加一个旁路拨风管道系统,在拨风管道上安装电动调节阀、气动阀和电动切断阀。

电动调节阀主要起调整限制风量和为系统做定期试验提供方便的作用;气动阀是气动快开阀,从全关到全开的动作时间小于3s,主要起快速通断拨风的作用;电动切断阀是慢关阀,在高炉正常或风机正常后慢关电动切断阀,以免风压回升时对风机和高炉造成较大的影响。

控制系统选用西门子S7-300系列可编程控制器。

主要包括电源模块、CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块等。

软件采用WINCC6.O监控软件和STEP7编程软件,控制系统采用UPS供电。

3 自动拨风系统的控制要求
3.1 拨风系统的工作条件
当1号和3号高炉均处于顺行状态,应使自动拨风系统处于允许拨风状态;反之,应使拨风系统处于禁止拨风状态。

3.2 拨风阀动作条件
在风机正常工作运行时,自动拨风系统始终处于热备用(待机)状态。

只有当风机出现紧急断风,发出风机跳闸信号给拨风系统要求拨风时,拨风系统才投入运行,为出现断风的高炉迅速拨风。

有很多连锁参数引起风机供风中断,但最终可归结为两点,即机组安全运行和机组跳闸。

机组安全运行是指风机在运行过程中因风机内部或外部故障,静叶由正常工作角度变回零负荷22°,放风阀全开,逆止阀全闭,停止供风。

因此当机组安全运行或机组跳闸时,都会发出风机跳闸信号。

3.3 拨风系统的操作方式
手动方式:拨风系统处于允许拨风状态,当拨风系统正在拨风或者需要手动拨风时,选择手动方式。

在手动方式下,只控制电动慢关阀和气动快开阀。

当风机恢复正常送风时,需要手动操作电动慢关阀和气动快开阀。

操作步骤如下:关电动慢关阀,电动慢关阀关到位后,关气动快开阀;气动快开阀关到位后,开电动慢关阀;电动慢关阀开到位后,操作人员将系统切回自动方式。

当需要拨风时,手动开气动
阀。

检修方式:当需要检修阀门或检查阀门动作的灵活性时,选择检修方式。

在检修方式下,可以操作所有的阀门,但是为了避免误操作,操作阀门时有一定的连锁条件。

具体如下:在检修气动快开阀时电动慢关阀必须全关;在检修电动慢关阀时,气动快开阀必须全关;在检修电动调节阀时,电动慢关阀或气动快开阀至少有一个全关。

单动方式:在单动方式下,除了限位连锁外,其他连锁全部解除,可以单独操作各个阀门。

只有在调试阶段时才可采用单动方式。

4 自动拨风系统的生产应用试验
以1号风机向3号高炉拨风为例,试验目的:在两座高炉正常生产的情况下,当其中一台风机发生故障时,拨风系统进行自动拨风,保证事故高炉不灌渣(或减轻灌渣程度),同时另一座拨风的高炉也不会因为被拨走了部分风而使炉况受太大的影响,不发生坐料、塌料的可能。

试验条件:1号和3号两座高炉炉况均处于顺行且冷风流量≥2500m3/min,满足高炉允许的最小拨风量的要求。

拨风控制系统静态调试完毕,系统与各个高炉、风机的联系信号联络畅通。

拨风阀组单体试车结束,气动快开阀气源压力得到保证,气动快开阀从全关状态
到全开状态的时间小于3s。

1号风机正常供风,3号高炉冷风流量尽量调整到高炉允许的最小拨风量2000m3/min。

试验步骤:在3号风机操作室手动按下仪表盘上的“安全运行”按钮,让3号风机转为安全运行,拨风系统进行自动拨风,同时拨风系统在程序中从自动状态切到手动状态。

在拨风时,记录1号、3号高炉风量、风压和1号风机的风量、风压,同时密切关注两座高炉是否发生坐料、塌料和1号风机的运行状态。

拨风系统持续10min,记录1号、3号高炉风量、风压和1号风机的风量、压力。

两座高炉炉况稳定后,在拨风系统画面上手动关闭电动慢关阀,同时恢复3号风机给3号高炉供风。

在此过程中,尽量减少对两座高炉正常运行的影响。

电动慢关阀关到位后,关气动快开阀;气动快开阀关到位后,开电动慢关阀,并观察两座高炉和两台风机的风量、风压;同时密切关注两座高炉的炉况变化。

3号风机恢复正常供风后,拨风装置回到起始状态,电动阀全开,气动阀全关,调节阀在设定开度,系统切回自动,为下次拨风做准备。

试验结果:1号、3号风机运行正常,两座高炉均无灌渣,气动快开阀(带负荷)打开时间为4秒钟,试验成功。

5 经济效益分析
石横特钢公司的拨风系统在投入运行后,至今已成功拨风3次。

参照2010年高炉断风的影响,按高炉铁水平均日产2900t计算,3次共影响高炉铁水产量2416t。

因此,拨风系统3次共产生直接经济效益为120.8万元。

高炉自动拨风系统自成功投运以来,每次拨风完成都能带来约40万元的直接经济效益,而且从来没有遗漏过一次应该产生的自动拨风。

自动拨风系统的稳定可靠对保障1号和3号高炉的正常生产具有重要意义,同时也给公司带来了可观的经济效益。