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高炉热风炉的控制.doc
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1、 高炉热风炉的控制1. 概述 钢铁行业的激烈竞争,也是技术进步的竞争。高炉炼铁是钢铁生产的重要工序,高炉炼铁自动化水平的高低是钢铁生产技术进步的关键环节之一。 炉生产过程是,炉料(铁矿石,燃料,熔剂)从高炉顶部加入,向下运动。热风从高炉下部鼓入,燃烧燃料,产生高温还原气体,向上运动。炉料经过一系列物理化学过程:加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫,最后生成液态生铁。高炉系统组成:1)高炉本体系统2)上料系统3)装料系统4)送风系统5)煤气回收及净化系统6)循环水系统7)除尘系统8)动力系统9)自动化系统高炉三电一体化自动控制系统架构:组成:控制站和操作站二级系统控制内容:仪表、电气传动、计算机控
2、制自动化包括数据采集及显示和记录、顺序控制、连续控制、监控操作、人机对话和数据通信2热风炉系统(1) 热风炉系统温度检测(2) 热风炉煤气、空气流量、压力检测(3) 热风炉燃烧控制(4) 热风炉燃烧送风换炉控制(5) 煤气稳压控制(6) 换热器入口烟气量控制(7) 空气主管压力控制热风炉燃烧用燃料为高炉煤气,采用过剩空气法进行燃烧控制,在规定的燃烧时间内,保持最佳燃烧状态燃烧;在保证热风炉蓄热量的同时,尽量提高热效率并保护热风炉设备。热风炉燃烧分三个阶段:加热初期、拱顶温度管理期和废气温度管理期。加热初期:设定高炉煤气流量和空燃比,燃烧至拱顶温度达到拱顶管理温度后,转入拱顶温度管理期。在加热初
3、期内,高炉煤气流量和助燃空气流量均为定值进行燃烧。拱顶温度管理期:保持高炉煤气流量不变,以拱顶温度控制空燃比,增大助燃空气流量,将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近,燃烧至废气温度达到废气管理温度后,转入废气温度管理期。在拱顶温度管理期内,高炉煤气流量为定值进行燃烧,助燃空气流量进行变化以控制拱顶温度。 废气温度管理期:依据废气温度逐渐减小煤气流量,同时以拱顶温度调节控制助燃空气流量,将拱顶温度保持在拱顶目标温度附近,至废气温度达到废气目标温度后,如果热风炉燃烧制选择为“废气温度到”,则燃烧过程结束;如果选择为“燃烧时间到”,则调节煤气流量减小到仅供热风炉保持热状态的需要,直到燃烧时间到时燃烧过程
4、结束。 热风炉是烧炉、送风交替进行的,其循环周期根据高炉生产和送风制度确定。例如,配备三台热风炉时可选择二烧一送模式,或半并联交叉送风的模式。二烧一送的模式,其循环周期表如下:1234561#炉2#炉3#炉 燃烧期 送风期 换炉燃烧和送风顺序可在控制系统中任意设定。此外,也可以通过“手现行装料制度,设定重量,第三班结束时,打印全天各种物料消耗量。热风炉控制:(1)热风炉系统由三座热风炉组成,采用陶瓷燃烧器。助燃空气采用集中供风的方式,设有二台助燃风机,其中一台工作,另一台备用,备用的助燃风机与风管道用切断阀隔开。(2)正常情况下三座热风炉投入工作,采用“二烧一送”的工作制度。热风炉转换顺序由现
5、场设定。(3)特殊情况下,可以采用二座热风炉工作,即一座热风炉“燃烧”,另一座热风炉工作,采用“一烧一送”工作制度。 热风炉换炉操作:(1)热风炉换炉操作通过热风炉阀门开关的顺序转换,实现热风炉的换炉操作。即完成热风炉由“燃烧”转“送风”和“送风”转“燃烧”的转换。其换炉操作方式有全自动、半自动和手动操作三种方式。(2)全自动操作热风炉按换炉设定条件(例如以时间为设定),自动完成换炉过程中各阀门的顺序动作,各阀门动作严格按顺序进行,保持一定的连锁关系。(3)半自动操作当需要进行换炉时,人工发出一个换炉指令,此后热风炉将自动完成换炉过程中各阀门的顺序动作,各阀门的动作保持一定的连锁关系。手动操作
6、,设下面二种方式:手动集中操作:在操作室内人工手动操作各阀门的动作,以完成换炉,各阀门的动作保持一定的连锁关系。机旁手动操作人工在机旁操作各阀门的动作,各阀门之间解除连锁关系。此方式只有在检修和单体试车时使用。热风炉操作显示:热风炉操作室内设有热风炉系统的彩色显示器画面显示,其主要内容应有:(1)操作方式选择画面;(2)热风炉系统画面;(3)1号热风炉画面;(4)2号热风炉画面;(5)3号热风炉画面;(6)热风炉事故监控画面。在热风炉画面中应显示各阀门的开/并状态,和热风炉所处的状态(送风、燃烧、闷炉等)。热风炉的热工参数。助燃风机的开/停等等。热风炉换炉过程中各阀门的开关程序:(1)热风炉由
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