干法除尘电气论文

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1、1.引言：包钢二炼钢转炉原一次除尘系统，于2000年投产，由于该除尘系统能源耗费极大、维护难等诸多问题，且随着市场的不断扩大和行业竞争的加剧，急需给新建中板项目征用地，为适应转炉炼钢生产的不断发展和环保要求，我厂将原湿法除尘改为采用“奥钢联DDS法”将两座210吨转炉除尘系统进行改造。此项转炉生产工艺与干法除尘对接改造，特别是软件编程开发应用，已成为奥钢联全球范围内干法除尘改造的样板工程，是我厂“引进、消化、吸收、发展”理念在实践中的印证。2.气系统硬件结构:　　　系统自动化控制范围是从汽化冷却烟道开始到煤气冷却器结束。该系统主要由烟气冷却系统、净化系统、煤气回收和放散

2、系统组成。即对蒸发冷却器、电除尘器、ID风机、煤气回收/放散杯型阀/煤气冷却、输灰系统等工艺生产线，实现过程控制、检测、监视、和调节。　　系统硬件配置为：控制系统采用西门子S7-400系列的PLC，操作员工作站系统软件配置为：WINCC6.0组态软件每座转炉除尘系统的PLC按设备分布区域划分，实现主站与主站，以以太网方式通讯，主站与从站方式控制，是通过PROFIBUS-DP方式与主站进行通讯，即主站PLC柜与ID风机变频器、液压站小系统、煤气分析仪是通过PROFIBUS-DP（1）方式进行通讯;主站与电除尘控制的四个电场高压控制柜是通过PROFIBUS-DP（2）方式进

3、行通讯；主要是将ID风机电机控制的变频器、液压站、煤气分析仪的设备运行状态送给主站。二座转炉PLC通过光纤环网，实现PLC之间的数据传输、存储和报警等功能。由于设备分散，要求其自动化硬件构成更加灵活合理。PLC采用WINCC6.0为操作监控的人机界面，S7系统应用软件与硬件配置实现其系统的过程控制。3．系统的控制功能和特点PLC系统为西门子S7-400系列可编程控制器，主CPU为S7-416-2DP,采用功能强大的PCS7软件包进行软件开发，以实现计算机对干法除尘系统的在线检测、控制、调节和诊断功能；监控机采用WINCC6.0组态软件，用于编程生产过程流程图，显示设备运

4、行状态，对烟气量、炉口压力、蒸发冷却器入口及出口温度、电场电流、电压、风机转速等重要工艺参数作实时和历史趋势，故障报警，报表打印，进行数据设定和操作显示等，完成人机对话。4.工艺过程简述：转炉烟气经过烟道冷却后，温度800~1000。C进入蒸发冷却器，根据烟气温度精确控制喷水量，使蒸汽将水完全雾化雾化后冷却烟气,约有30%的粗灰尘沉降，通过粗输灰系统：链式输灰机、插板阀等装置送至灰仓；冷却后的烟气进入电除尘器，电除尘器共有四个电场，采用高压直流脉冲电源，根据系统的不同运行的不同阶段控制电压，收集剩余的细粉尘，使经过电除尘器的烟气含量在10mg/Nm3以下，即其余70%灰

5、尘，通过细输灰系统：一次链式输灰机、二次链式输灰机、双向插板阀斗提机装置送至灰仓；为适应转炉生产各个阶段烟气变化，ID风机为变频调速，实现流量调节，并根据气体分析仪检测的CO浓度来控制切换站将煤气送至放散塔或煤气柜，实现放散或回收的快速切换。4.1蒸发冷却器的喷水控制　　蒸发冷却器的喷水控制系统中一共用到两个PID控制器，一个是以蒸发冷却器出口温度为控制重点的温度控制器，另一个是以公式计算出的设定喷水量值与经温度控制器转换出的流量值为核心的流量控制器。当蒸发冷却器入口温度达到预定温度时，供水阀打开，环形双流喷嘴同时喷出蒸汽和水，水被雾化，所需要的喷水量经蒸发冷却器中降低

6、的转炉废气含量来决定的，因此单位时间热输入计算出来的喷水量作为流量控制器的设定值，与实际喷水量作为流量控制器的过程值进行PID调节控制，达到快速调节阀，来实现自动调节喷水流量；另外，考虑炉气的比热随着炉气成份和温度而变化的因素，针对蒸发冷却器出口温度设定一个温度控制器，其输出信号将影响流量控制器的设定值，对流量控制器起到前馈控制的作用，使蒸发冷却器的出口温度控制在设定温度范围内。见图4.2转炉的烟气流量控制　　　在转炉烟气流量控制器中也用到了两个PID控制器，一个是炉口压力控制器，另一个是除尘器出口的烟气流量控制器。根据炼钢工艺，我们将炼钢过程分为转炉准备阶段、预热、兑

7、铁、吹炼、吹炼中断、溅渣护炉等七个阶段。在吹炼阶段以外的其他阶段，只有除尘器出口的烟气流量控制器起作用，根据转炉各个不同阶段的烟气量进行设定值的设定，该设定值与实际烟气流量过程值的比较来实现对转炉烟气流量进行PID调节控制。其转炉吹炼阶段烟气流量控制器的设定值将通过一个基于炉口压力和氧气流量的比例数加以修改。即吹炼期间炉口压力控制器将影响烟气流量控制器的设定值，就是将氧枪吹氧量乘以一个系数再与炉口压力控制器的输出信号相加所得到的值，作为烟气流量控制器的设定值。烟气流量控制器的输出信号去控制变频器驱动风机电机转速，从而实现对转炉烟气流量的控