三次除塵系統(tǒng)在轉(zhuǎn)爐的應(yīng)用
轉(zhuǎn)爐煉鋼過程包括：裝料、吹煉、出鋼、濺渣等階段，每隔階段中都有大量煙氣產(chǎn)生。由于一次除塵裝置不能處理轉(zhuǎn)爐在其它階段產(chǎn)生的煙氣污染，由此誕生了轉(zhuǎn)爐煙氣二次除塵裝置，采用轉(zhuǎn)爐密閉形式的集塵罩捕集轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程中所有階段的煙氣，包括轉(zhuǎn)爐吹煉是從一次除塵煙罩口逸出的部分煙氣。由于多方面原因?qū)е鲁龎m效果達(dá)不到環(huán)保要求，所以每座轉(zhuǎn)爐在整個煉鋼過程中經(jīng)常造成煉鋼廠房內(nèi)冒煙，必須增加三次除塵系統(tǒng)。
1 前言
該公司始終秉承“綠色和諧、環(huán)保優(yōu)先”的發(fā)展理念，持續(xù)加大環(huán)保投入，實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的共生共贏，做綠色低碳發(fā)展的示范者和引領(lǐng)者。邯寶煉鋼系統(tǒng)在加料、兌鐵、吹煉、出鋼過程中，陣發(fā)性煙氣在爐口上方燃燒、引起煙氣溫度的急劇上升和體積膨脹，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐二次除塵煙氣捕集能力減弱。為解決這個問題，該公司于2016年10月開始建設(shè)三次除塵項(xiàng)目，歷經(jīng)半年的施工建設(shè)，于2017年3月份竣工并投入使用
2 轉(zhuǎn)爐三次除塵控制系統(tǒng)概述
轉(zhuǎn)爐三次除塵控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，核心部分采用西門子S7-300PLC，由PLC對轉(zhuǎn)爐三次除塵系統(tǒng)除塵器本體、除塵器引風(fēng)機(jī)等設(shè)備的各項(xiàng)工藝參數(shù)的采集與處理，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)、管道閥門、提升閥、脈沖閥、斗式提升機(jī)、埋刮板機(jī)、卸灰電機(jī)、空氣炮等設(shè)備的自動運(yùn)行；并通過設(shè)在中控室的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的工作狀況監(jiān)視和動態(tài)畫面顯示；當(dāng)現(xiàn)場檢修、調(diào)試或上位機(jī)出現(xiàn)故障時設(shè)備也可就地機(jī)旁箱上操作。PLC系統(tǒng)亦預(yù)留有與上級管理系統(tǒng)通信的以太網(wǎng)接口。
轉(zhuǎn)爐三次除塵控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化操作，采用設(shè)備分散控制，故障分散處理，全站集中監(jiān)控，提高了系統(tǒng)安全可靠性，為安全高效的生產(chǎn)建設(shè)提供有力的保證。
3 轉(zhuǎn)爐三次除塵控制系統(tǒng)的軟硬件組成
轉(zhuǎn)爐三次除塵控制系統(tǒng)由上位機(jī)及相關(guān)輔助儀表、設(shè)備等組成。PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出回路及電源系統(tǒng)具有可靠的抗干擾隔離措施，能確保系統(tǒng)安全可靠。
3.1 硬件
監(jiān)控系統(tǒng)采用一臺SIEMENS公司工控機(jī)做主機(jī)、監(jiān)視器選用三星公司21寸液晶顯示器；監(jiān)測顯示除塵系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)控系統(tǒng)同時留有與上級管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的以太網(wǎng)通訊接口。
3.2 監(jiān)控軟件平臺
系統(tǒng)選用西門子公司W(wǎng)INCC7.2可視化工控組態(tài)軟件進(jìn)行上位監(jiān)控軟件的組態(tài)開發(fā)，操作顯示畫面簡潔直觀，便于管理人員的操作。
下位PLC控制軟件采用西門子公司STEP7 v5.5編程軟件，編制采用模塊化結(jié)構(gòu)，能確保數(shù)據(jù)采集的實(shí)時性、可靠性和真實(shí)性，對瞬動信號采取有效的處理措施確保動作可靠。
3.3 監(jiān)控系統(tǒng)功能
監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)測轉(zhuǎn)爐三次除塵本體提升閥、脈沖閥、卸灰電機(jī)、斗式提升機(jī)、埋刮板機(jī)、空氣炮、管道閥門、引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；以及引風(fēng)機(jī)、除塵管道系統(tǒng)的溫度壓力檢測、報(bào)警、記錄；實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動、手動操作及異常功能的處理。
3.4 工藝控制方面
三次除塵項(xiàng)目在轉(zhuǎn)爐加料跨屋頂設(shè)置總風(fēng)量156萬立方米/小時的排煙罩，煙罩上方通風(fēng)豎井及側(cè)面的除塵管道上均設(shè)置切斷閥門。當(dāng)轉(zhuǎn)爐兌鐵時，關(guān)閉豎井內(nèi)通向大氣的切換閥門，而通向除塵系統(tǒng)的除塵閥門自動打開，將煙氣送入三次除塵系統(tǒng)；當(dāng)轉(zhuǎn)爐不兌鐵時，豎井內(nèi)通向大氣的切換閥門打開，通向三次除塵系統(tǒng)的除塵閥門自動關(guān)閉，進(jìn)行車間內(nèi)的自然通風(fēng)換氣。該項(xiàng)目除塵器采用濾速高、重量輕、占地小、清灰強(qiáng)、性價比高的中壓脈沖清灰袋干法除塵，處理風(fēng)量可達(dá)到156萬立方米/小時。項(xiàng)目整個系統(tǒng)采用機(jī)電一體化的控制，設(shè)定參數(shù)方便，自動和手動控制兩種方式，運(yùn)行可靠，操作簡單，計(jì)算機(jī)自動跟蹤記錄及自動故障保護(hù)。系統(tǒng)設(shè)置16個獨(dú)立的集中儲灰倉，避免卸灰及運(yùn)輸過程中粉塵飛揚(yáng)和撒漏等二次污染，儲灰倉中的粉塵采用真空吸塵車運(yùn)輸方式外賣。
4 轉(zhuǎn)爐三次閥門聯(lián)鎖控制
1）啟動風(fēng)機(jī)前將閥門聯(lián)鎖解除，風(fēng)機(jī)啟動完成變頻器頻率開至25HZ或以上，才能投入聯(lián)鎖；聯(lián)鎖投入后變頻器按轉(zhuǎn)爐工作狀態(tài)（數(shù)量）調(diào)節(jié)速度；確認(rèn)三個轉(zhuǎn)爐的9個閥門的控制是否在“中控”狀態(tài)；
a、沒有轉(zhuǎn)爐工作時，變頻器低速運(yùn)行；
b、一個轉(zhuǎn)爐工作時，變頻器按中一速度運(yùn)行；
c、兩個轉(zhuǎn)爐工作時，變頻器按中二速度運(yùn)行；
d、三個轉(zhuǎn)爐工作時，變頻器高速運(yùn)行；
e、廢鋼車間進(jìn)行作業(yè)時（閥門全開），變頻器強(qiáng)制高速運(yùn)行；
2）聯(lián)鎖投入后，按需求逐一投入各轉(zhuǎn)爐閥門聯(lián)鎖；閥門按下面關(guān)系動作；加廢鋼、出鋼、兌鐵水、出渣為轉(zhuǎn)爐的一種工作狀態(tài)（以下稱兌鐵水）；吹煉為一種工作狀態(tài)（以下稱吹煉）；閥門半開與全開設(shè)定值可在工控機(jī)上設(shè)定；
a、轉(zhuǎn)爐兌鐵水時，低跨兩個閥門兩個全開，屋頂罩處于半開狀態(tài)；
b、轉(zhuǎn)爐吹煉時，低跨兩個閥門一個全開，一個關(guān)閉；屋頂罩閥門全開；
c、轉(zhuǎn)爐不工作時，低跨兩個閥門一關(guān)全開，一個半開；屋頂罩半開；
d、低跨兩閥門可進(jìn)行主副切換；
3）三個轉(zhuǎn)爐閥門聯(lián)鎖投入時，可將某一個轉(zhuǎn)爐閥門退出聯(lián)鎖控制；不投入聯(lián)鎖時在畫面手動調(diào)節(jié)各閥門開度；
4）三個轉(zhuǎn)爐閥門聯(lián)鎖投入時，對應(yīng)管道煙塵濃度超過設(shè)定值時，強(qiáng)制對應(yīng)閥門全開；
5 結(jié)語
邯寶煉鋼廠250噸轉(zhuǎn)爐三次除塵新增項(xiàng)目圓滿竣工并投入使用。該項(xiàng)目有效增加除塵過濾面積50000平方米，區(qū)域煙氣排放含塵濃度小于10毫克/立方米，除塵效果達(dá)到國家特別限制要求。
此外，該項(xiàng)目還具有“環(huán)保、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)”三大優(yōu)點(diǎn)。一是能有效解決轉(zhuǎn)爐兌鐵時幾分鐘內(nèi)出現(xiàn)的陣發(fā)性廠房冒煙現(xiàn)象，使大氣質(zhì)量和車間操作崗位的通風(fēng)環(huán)境得到改善；二是可滿足轉(zhuǎn)爐兌鐵速度加快鋼產(chǎn)量上升的需要，方便轉(zhuǎn)爐吃廉價低質(zhì)廢鋼；三是沒有水處理費(fèi)用，干法除塵的除塵風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速運(yùn)行，節(jié)能效果明顯。
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